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JP3343434B2 - 整流子 - Google Patents

整流子

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JP3343434B2
JP3343434B2 JP02759094A JP2759094A JP3343434B2 JP 3343434 B2 JP3343434 B2 JP 3343434B2 JP 02759094 A JP02759094 A JP 02759094A JP 2759094 A JP2759094 A JP 2759094A JP 3343434 B2 JP3343434 B2 JP 3343434B2
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JP
Japan
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winding
segment
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base
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研二 小林
正明 清水
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Asmo Co Ltd
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Asmo Co Ltd
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  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は整流子に係り、特に巻線
の端末と整流子との結合を改良した整流子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から巻線と整流子との結線技術は、
巻線の端末側コイルを整流子のライザにからげた後、ラ
イザ部をかしめ、コイルのからげ部をつぶすと同時に電
流をかけるいわゆる抵抗溶接(フェージング)により結
線する(電気的導通を図る)技術や、巻線の皮膜を半田
よりも耐熱性の低い皮膜とし、巻線の端末側コイルを整
流子のライザにからげた後、からげ部で半田により皮膜
を熱溶解し、巻線とライザの結線をする技術等が知られ
ている。
【0003】また巻線を整流子かぎ穴形溝穴に挟み、挟
むと同時にかぎ穴形溝穴に作られた鋭利な刃により巻線
を破り接触結線させる(実開平2−33580号公報参
照)技術も知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記巻線の端末側コイ
ルを整流子のライザにからげる従来技術は、ライザをセ
グメントに備えさせなければならないため、セグメント
加工が複雑になる。また巻線端末とライザとの接合のた
めにフェージング,半田付け等の加工を行う必要があ
り、加工数が多くなるという不都合がある。
【0005】また実開平2−33580号公報で提案さ
れた技術は、整流子のライザの代わりとなる接触子を作
る必要があるために、加工数が増えると共に加工が難し
くなる。また凹部や溝穴に巻線の端末コイルを係合する
必要から、巻線の径がある程度限定されてしまい、巻線
径に合わせた整流子が必要となり、共通部品化を促進す
るための標準化などの妨げとなる。以上のことは、強い
てはコストアップになってしまうという不都合もある。
【0006】本発明の目的は、整流子のライザをなく
し、巻線端末のフュージング,半田付け等が不要で、巻
線端末のコイルと整流子との結線が容易な整流子を提供
することにある。
【0007】本発明の他の目的は、従来から行われてい
た整流子加工の前工程を省略すると共に、広範囲な巻線
の径に対応することが可能な整流子を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願請求項1に係る整流
子は、ベースにライザを有さないセグメントを組み付け
てなる整流子であって、前記ベースは円筒部と、該円筒
部の一端側から延出した複数の腕部とを備え、前記セグ
メントは、前記円筒部の外周面と整合するように湾曲し
て形成され、セグメント装着時に前記腕部側と対向する
面に鋭利な複数の小突起が形成され、前記円筒部の腕部
側には、前記セグメントを支持する凹部と、該凹部に装
着されたセグメントと前記腕部とで形成され腕部の基端
側に狭くなった巻線支持凹部と、が形成され、前記巻線
支持凹部の間の巻線の線径より狭い幅狭部分に巻線をか
らげると共に前記小突起により巻線皮膜を破壊し、結線
させてなることを特徴とする。
【0009】上記巻線支持凹部は、セグメントに形成さ
れた小突起が順次大きくなることによって腕部の基端側
を狭く形成すると好適である。
【0010】また本願請求項3に係る整流子は、ベース
にライザを有さないセグメントを組み付けてなる整流子
であって、前記ベースは円筒部と、該円筒部の一端側か
ら延出した複数の腕部とを備え、前記セグメントは、
記円筒部の外周面と整合するように湾曲して形成され、
セグメント装着時に前記腕部側と対向する面に鋭利な複
数の小突起が形成され、前記円筒部の腕部側には、前記
セグメントを支持する凹部と、該凹部に装着されたセグ
メントと前記腕部とで形成され腕部の基端側に狭くなっ
たテーパ状の巻線支持凹部と、が形成され、前記巻線支
持凹部の間の巻線の線径より狭い幅狭部分に巻線をから
げると共に前記小突起により巻線皮膜を破壊し、結線さ
せてなることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明の整流子におけるセグメントは、前記円
筒部の外周面と整合するように湾曲して形成され、セグ
メント装着時に前記腕部側と対向する面に鋭利な複数の
小突起が形成され、前記円筒部の腕部側には、前記セグ
メントを支持する凹部と、該凹部に装着されたセグメン
トと前記腕部とで形成され腕部の基端側に狭くなった巻
線支持凹部と、が形成され、これら装着された各セグメ
ントと腕部の間の巻線の線径より狭い幅狭部分に巻線を
からげると共に前記小突起により巻線皮膜を破壊し、結
線させてなるので、巻線の端末を巻線支持凹部へからげ
ることにより、巻線の端末は各セグメントと連結させる
ことができ、このとき小突起により巻線皮膜を破壊して
導通させるため、半田等の処理が不要となる。
【0012】また巻線支持凹部は、セグメントと腕部と
で形成され腕部の基端側に狭くなっているので、径の異
なる広範囲の巻線にも凹部の位置で対応することがで
き、この場合にも小突起により巻線皮膜の破壊を行い、
巻線導電部と突起部を導通させることができる。そして
巻線支持凹部は、セグメントに形成された小突起が順次
大きくなることによって腕部の基端側を狭く形成させる
構成にすると、セグメントの小突起の大きさを調整する
ことで、巻線支持凹部を調整することが可能となり、ベ
ースの共通化を図ることができる。またベースの凹部自
体を基端側に狭く予めテーパ状に形成しても、上記と同
様な作用を奏することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、以下に説明する部材,配置等は本発明を
限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変
することができるものである。
【0014】図1乃至図8は本発明の一実施例を示すも
のであり、図1はセグメント組み付け時における図3の
A−A断面相当の断面図、図2は巻線のコイルの断面説
明図、図3は整流子の平面図、図4はベースにセグメン
トを取り付ける前の状態を示す説明図、図5はベースに
セグメントを取り付けた状態を示す説明図、図6は整流
子に巻線の端末コイルをからげた状態を示す説明図、図
7はセグメントの一例を示す斜視図、図8はベースの一
例を示す斜視図である。
【0015】本例の整流子Sは、ベース10と、セグメ
ント20と、を主たる構成要素としており、ベース10
に、ライザが形成されていないセグメント20を組み付
けて形成されたものである。
【0016】本例のベース10は、図8で示すように、
円筒部11と、腕部12とから構成されている。円筒部
11は中心にシャフト30の貫通孔11aが形成され、
この円筒部11の外周には、等間隔で3本の腕部12が
設けられている。本例の腕部12は、L字状をしてお
り、L字の短尺18側が円筒部11と一体に、長尺19
側が円筒部11の外周から若干間隙を開けて、円筒部1
1の軸方向に沿って延出している。そして円筒部11と
腕部12の短尺18基端側には、セグメント20を支持
する係合凹部12bが形成されている。
【0017】また腕部12の長尺19側と円筒部11と
の間で巻線支持凹部14が形成されている。本例の巻線
支持凹部14は、腕部12の基端側(即ち短尺18側)
に狭くなったテーパ状となっている。つまり、図1で示
すように、腕部12の自由端は斜めに切り欠いた傾斜部
12cが形成され、傾斜部12cから基端側へ傾斜して
いる。
【0018】本例のセグメント20は、図7で示すよう
に、円筒部11の外周面と整合するように、湾曲して形
成されている。そして一方の端部側に係合用の切欠き部
21が形成されており、この切欠き部21側に向けて盛
り上がった三角錐の小突起(楔形形状)15が、湾曲の
凸面側に形成されている。この小突起15は、ベース1
0にセグメント20を装着した時に、腕部12の長尺1
9側と対向する面に鋭利な頂点15aを向けて形成され
ている。本例の小突起15は、楔形形状の突起が二列に
なって複数(本例では8個であるが、個数については8
個より少なくても、8個より多くてもよく、また列につ
いても二列に限定されず、さらに同列でなくてもよ
い。)形成されている。
【0019】上記構成からなる整流子Sの組み付けにつ
いて説明すると、図4で示すように、先ずベース10の
係合凹部12bに各セグメント20の切欠き部21を挿
入する。そして円筒部11の外周にセグメント20を取
り付ける。このとき各セグメント20の小突起15を腕
部12側へ向ける。
【0020】次に、図5で示すようにセグメント20の
切欠き部21と係合凹部12bとを嵌合させた後で、係
合凹部12bと反対側からセグメント20を固定する固
定リング16を圧入する。このようにすることで、セグ
メントの一端側は切欠き部21とベース11の係合凹部
12bで、他端側は固定リング16と円筒部11によっ
て挟持固定される。これによって整流子Sの組み付けは
終了する。
【0021】次に図6で示すように、整流子Sとシャフ
ト30とを組立ける。整流子Sとシャフト30との組み
付けは、接着剤を用いたり、シャフト30をベース10
の貫通孔11aに圧入して組み付ける。次に電機子の巻
線作業を行う。この巻線作業は周知の手段によって行
う。そしてシャフト30に組み付けられた整流子Sと巻
線の端部とを結線させる。即ち、図示しない電機子を構
成する巻線17の端部は、セグメント20に形成された
小突起15にからげる。
【0022】からげる方法は、ベース10の幅挟部分と
コンミセグメント20の小突起15との隙間へ、巻線端
部を圧接する。このとき各セグメント20と巻線支持凹
部14の間の巻線17の線径より狭い幅狭部分に巻線を
からげる。これにより、巻線17の端末は、小突起15
とこすれて巻線17の皮膜17aが破壊されて、電気的
導通が図れる。
【0023】これをより詳細に説明すると、図1及び図
2において、aを円筒部11と腕部12の長尺19側自
由端の開口幅,b1をセグメント20から腕部12の短
尺18側端の開口幅,b2をセグメント20から腕部1
2の長尺19側自由端の開口幅,b3を小突起15の先
端から腕部12の短尺18側端の開口幅,cをセグメン
ト20の板厚,dを巻線の外径,d1を巻線の皮膜を除
いた線径(即ち、導体自体),d2を皮膜の厚さ(即ち
導体を包む皮膜)、eを小突起15の高さ,fを係合凹
部12bの深さとすると、a,b,c,d,e,fの大
小関係については、a>c+d,b2 >d>b3 ,d1
>e>d2 のような関係になる(なお、c寸法、f寸法
は、本発明では直接影響しないので省略する)。
【0024】これを具体的な数値で例示すれば、例えば
d寸法を0.091mm(d1を0.07mm,d2
0.0105mm),c寸法を0.8mmとすると、a
は0.891mmより,bは0.091mmより、それ
ぞれ大きくならなければならない。またe寸法は、0.
015mmより大きく、0.0805mmより小さくな
ければならない。このように、巻線の線径によって各寸
法が決定されるものである。
【0025】図9及び図10はセグメント20の他の実
施例をそれぞれ示すものであり、図9のセグメント20
では、小突起15を山状の突起とした例であり、セグメ
ント20の基板裏側から押し出して四角錐状のものとし
たものであり、図10のセグメント20では下方に突起
した切欠きを形成するためにV字状の切欠きを形成し、
腕部12側に引き出したものである。本例のような小突
起15形状であっても、前記実施例と同様な作用効果を
奏することが出来る。上記セグメントの製造方法として
は、プレス、打ち抜き、成形その他の手段によって行う
ことが出来る。
【0026】図11は本発明の他の実施例を示すもので
あり、本例において前記実施例と同様配置,部材等には
同一符号を付してその説明を省略する。前記実施例では
ベース10自体を腕部12の基端側へ狭いテーパ状に形
成した例を示したが、本例ではベース10に形成された
巻線支持凹部14はテーパ状ではなく、腕部12の長尺
19側面は円筒部11と平行な面となって形成された例
を示すものである。
【0027】即ち、本例ではセグメント20に形成され
た鋭利な小突起15を、端部側へ向けて突起の高さを大
きくしたものであり、この小突起15を順次大きくする
ことによって、小突起15の先端と腕部12の長尺19
側の面との間隙を順次狭くする。そして、この小突起1
5によって巻線の皮膜を破壊する。このように構成する
ことによりセグメント20を変更するだけで各種の整流
子を構成することができ、ベース10が共通化できる。
【0028】本発明のより具体的な実施態様としては、
ベースにライザを有さないセグメントを組み付けてなる
整流子であって、前記ベースは円筒部と、該円筒部の一
端側から延出した複数の腕部とを備え、前記セグメント
は、セグメント装着時に前記腕部側と対向する面に鋭利
な複数の小突起が形成され、前記円筒部の腕部側には、
前記セグメントを支持する凹部と、該凹部に装着された
セグメントと前記腕部とで形成され腕部の基端側に狭く
なった巻線支持凹部と、が形成され、装着された各セグ
メントと巻線支持凹部の間の巻線の線径より狭い幅狭部
分に巻線をからげると共に前記小突起により巻線皮膜を
破壊し、結線させてなるものにおいて、円筒部11と腕
部12の長尺19側自由端の開口幅(a),セグメント
20から腕部12の短尺18側端の開口幅(b1),セ
グメント20から腕部12の長尺19側自由端の開口幅
(b2),小突起15の先端から腕部12の短尺18側
端の開口幅(b3),セグメント20の板厚(c),巻
線の外径(d),巻線の皮膜を除いた線径(d1),皮
膜の厚さ(d2)、小突起15の高さ(e)とするとき
に、a>c+d,b2 >d>b3 ,d1 >e>d2 の関
係を備えてなる整流子である。
【0029】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、従来から必要としていた整流子のライザ、ヒュージ
ング、はんだ付等をなくすことができ、これらの加工を
不要として、加工を簡単に出来ると共に加工数を減らす
ことができる。とりわけライザが不要となるのでセグメ
ント加工工程が少なくなる。また巻線係合凹部の幅が、
広い状態から狭い状態まで形成できるので、巻線の線径
に影響されず、広範囲の巻線に対応が可能となり、従来
の加工前工程を減らすことができる。以上のように線径
に拘わらずベースを共通化することができ、面倒な半田
付けを省略し、製造工程数の削減と共に部品の共通化を
図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる整流子の実施例を示すものであ
り、セグメント組み付け時における図3のA−A断面相
当の断面図である。
【図2】巻線のコイルの断面説明図である。
【図3】整流子の平面図である。
【図4】ベースにセグメントを取り付ける前の状態を示
す説明図である。
【図5】ベースにセグメントを取り付けた状態を示す説
明図である。
【図6】整流子に巻線の端末コイルをからげた状態を示
す説明図である。
【図7】セグメントの一例を示す斜視図である。
【図8】ベースの一例を示す斜視図である。
【図9】セグメントの他の例を示す説明図である。
【図10】セグメントの更に他の例を示す説明図であ
る。
【図11】本発明の他の例を示す説明断面図である。
【符号の説明】
10 ベース 11 円筒部 11a 貫通孔 12 腕部 12b 係合凹部 12c 傾斜部 14 巻線支持凹部 15 鋭利な小突起 15a 先端部 16 固定リング 17 巻線 20 セグメント 21 切欠き部 30 シャフト S 整流子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−33304(JP,A) 特開 昭52−124106(JP,A) 実開 昭58−193764(JP,U) 実開 昭61−156467(JP,U) 実開 昭57−52777(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 13/00 - 13/14 H02K 15/00 - 15/02 H02K 15/04 - 15/16 H02K 23/00 - 23/68

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースにライザを有さないセグメントを
    組み付けてなる整流子であって、前記ベースは円筒部
    と、該円筒部の一端側から延出した複数の腕部とを備
    え、 前記セグメントは、前記円筒部の外周面と整合するよう
    に湾曲して形成され、セグメント装着時に前記腕部側と
    対向する面に鋭利な複数の小突起が形成され、 前記円筒部の腕部側には、前記セグメントを支持する凹
    部と、該凹部に装着されたセグメントと前記腕部とで形
    成され腕部の基端側に狭くなった巻線支持凹部と、が形
    成され、 前記巻線支持凹部の間の巻線の線径より狭い幅狭部分に
    巻線をからげると共に前記小突起により巻線皮膜を破壊
    し、結線させてなることを特徴とする整流子。
  2. 【請求項2】 前記巻線支持凹部は、セグメントに形成
    された小突起が順次大きくなることによって腕部の基端
    側が狭く形成されてなることを特徴とする請求項1記載
    の整流子。
  3. 【請求項3】 ベースにライザを有さないセグメントを
    組み付けてなる整流子であって、前記ベースは円筒部
    と、該円筒部の一端側から延出した複数の腕部とを備
    え、 前記セグメントは、前記円筒部の外周面と整合するよう
    に湾曲して形成され、セグメント装着時に前記腕部側と
    対向する面に鋭利な複数の小突起が形成され、 前記円筒部の腕部側には、前記セグメントを支持する凹
    部と、該凹部に装着されたセグメントと前記腕部とで形
    成され腕部の基端側に狭くなったテーパ状の巻線支持凹
    部と、が形成され、 前記巻線支持凹部の間の巻線の線径より狭い幅狭部分に
    巻線をからげると共に前記小突起により巻線皮膜を破壊
    し、結線させてなることを特徴とする整流子。
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