專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞及其電樞的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電樞軸的一端部具有換向器的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞，尤其是關(guān)于在該換向器上連接有電樞繞組的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞及其電樞的制造方法。
背景技術(shù)：
以往，通過超聲波焊接將電樞繞組的引出口部接合在換向器片的方法通過以下的各文獻(xiàn)公開的發(fā)明而公知。這些文獻(xiàn)是日本特開平1H991M號(hào)公報(bào)及日本特開昭 57-20147號(hào)公報(bào)。在日本特開平1H991M號(hào)公報(bào)中記載了如下方法在繞組引出口部的周向尺寸比徑向尺寸小且繞組引出口部的截面形狀以橢圓形形成的狀態(tài)下進(jìn)行超聲波焊接。根據(jù)該方法，在為增加電樞繞組的截面積而增大繞組徑的情況下，也能夠不使周向上相鄰的繞組引出口部彼此的間隔減小地確保必要繞組截面積。另外，在日本特開昭57-20147號(hào)公報(bào)中記載了如下方法為使超聲波振動(dòng)容易傳遞到被焊接部件，將下繞組引出口部和上繞組引出口部預(yù)先以扁平狀形成，且使兩繞組引出口部的寬度尺寸與換向器片的寬度尺寸大致相同地形成。根據(jù)該方法，能夠使換向器片和下繞組引出口部之間的接觸面積、及下繞組引出口部和上繞組引出口部之間的接觸面積增大。然而，在日本特開平1H991M號(hào)公報(bào)公開的構(gòu)造的情況下，由于兩繞組引出口部的徑向尺寸比周向尺寸大，所以焊接部的外徑必然變大。該情況下，為確保耐離心強(qiáng)度， 必須更大的接觸面積。但是，在上述構(gòu)造中，不能夠得到寬的接觸面積。另外，在上述構(gòu)造中，由于兩繞組引出口部的截面形狀以橢圓形形成，所以下繞組引出口部和上繞組引出口部之間的接觸面積變小，存在焊接強(qiáng)度不穩(wěn)定的問題。另一方面，在日本特開昭57-20147號(hào)公報(bào)公開的構(gòu)造的情況下，兩繞組引出口部的寬度尺寸與換向器片的寬度尺寸大致相同地形成。但是，在該技術(shù)中，兩繞組引出口部相對(duì)于換向器片發(fā)生寬度方向(周向)的錯(cuò)位時(shí)(尤其，下繞組引出口部和上繞組引出口部相互向相反方向錯(cuò)位的情況下)，寬度方向的接觸面積減少，存在不能得到必要的焊接強(qiáng)度的問題。另外，在上述技術(shù)中，由于兩繞組引出口部的寬度尺寸與換向器片的寬度尺寸大致相同地形成，所以兩繞組引出口部在寬度方向上相對(duì)錯(cuò)位時(shí)，有時(shí)會(huì)與周向上相鄰的其他的兩繞組引出口部接觸。而且，在日本特開平11-2991M號(hào)公報(bào)及特開昭57-20147號(hào)公報(bào)公開的構(gòu)造的情況下，在上繞組引出口部相對(duì)于下繞組引出口部向軸向的換向器側(cè)(反電樞鐵心側(cè))錯(cuò)位的情況下，上繞組引出口部和下繞組引出口部接觸的軸向的長(zhǎng)度變短，不能得到充分的接觸面積，從而不能得到必要的焊接強(qiáng)度。另外，兩繞組引出口部在軸向上錯(cuò)位的情況下，尤其，下繞組引出口部和上繞組引出口部相互向相反方向錯(cuò)位時(shí)，兩繞組彼此強(qiáng)力地接觸，有時(shí)兩繞組的覆膜會(huì)損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于上述情況而研發(fā)的，其目的是提供一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞及其電樞的制造方法，即使由于超聲波振動(dòng)而繞組稍有錯(cuò)位，也能夠確保被焊接位置的充分的接觸面積并得到穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度，并且也能夠防止周向上相鄰的繞組彼此的接觸。為解決上述課題，作為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的一個(gè)方式，具有電樞鐵心，其被固定于電樞軸，且在該電樞軸的周向上設(shè)有多個(gè)沿該電樞軸的徑向延伸的槽；換向器，其被設(shè)置在上述電樞軸的軸向的一端部；以及電樞繞組，其經(jīng)由上述槽被卷繞于上述電樞鐵心。上述換向器具有被固定于上述電樞軸的上述端部的外周的模制樹脂、和被保持于該模制樹脂且沿上述周向配置的多個(gè)換向器片，在上述周向上相鄰的上述多個(gè)換向器片的相互之間通過上述模制樹脂進(jìn)行絕緣。上述電樞繞組具有沿上述軸向配置在上述多個(gè)槽的各個(gè)中的下層繞組；在多個(gè)槽的各個(gè)槽中沿上述軸向配置于上述下層繞組的上述徑向的外側(cè)的上層繞組。上述下層繞組具有從上述電樞鐵心的上述軸向的一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、作為該下層繞組的一端的端部的下繞組引出口部，上述上層繞組具有從上述電樞鐵心的上述軸向的上述一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、作為上述上層繞組的一端的端部的上繞組弓丨出口部。上述下繞組弓I出口部及上述上繞組弓I出口部以該順序配置在上述換向器片的上述徑向的表面，并通過超聲波焊接相互接合上述換向器片和上述下繞組引出口部，且相互接合上述下繞組引出口部和上述上繞組弓丨出口部。上述下繞組引出口部與上述換向器片以面接觸的方式形成為扁平狀，上述上繞組引出口部與上述下繞組引出口部以面接觸的方式形成為扁平狀。設(shè)上述換向器片的上述周向的尺寸為第ι尺寸Si、設(shè)上述下繞組引出口部的上述扁平形成后的上述周向的尺寸為第2尺寸S2、設(shè)上述上繞組引出口部的上述扁平形成后的上述周向的尺寸為第3的尺寸S3時(shí)，該第1、第2及第3尺寸S1、S2、S3， 維持Sl > S2及S2 > S3中的至少一方的關(guān)系。例如，在上述第1、第2及第3尺寸Si、S2、S3中，維持Sl >S2的關(guān)系。另外，在上述第1、第2及第3尺寸S1、S2、S3中，也可以維持S2> S3的關(guān)系。而且，也可以維持Sl > S2且S2 > S3的關(guān)系。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的一例，下繞組引出口部的周向的尺寸形成為比換向器片的周向的尺寸小。由此，即使由于焊接時(shí)的超聲波振動(dòng)而下繞組引出口部相對(duì)于換向器片沿周向 (寬度方向)稍有錯(cuò)位，下繞組引出口部的錯(cuò)位幅度也只要在換向器片的周向?qū)挾鹊姆秶鷥?nèi)，則換向器片和下繞組引出口部之間的接觸面積不會(huì)減少。由此，由于能夠確保充分的接觸面積，所以能夠得到穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度。另外，下繞組引出口部的周向的尺寸形成為比換向器片的周向的尺寸小。由此，即使下繞組引出口部相對(duì)于換向器片沿周向稍有錯(cuò)位，下繞組引出口部也不會(huì)從換向器片的周向?qū)挾鹊姆秶鷥?nèi)突出。因此，能夠防止與周向上相鄰的其他的下繞組引出口部的接觸。另外，根據(jù)其他例子，上繞組引出口部的周向的尺寸形成為比下繞組引出口部的周向的尺寸小。由此，即使由于焊接時(shí)的超聲波振動(dòng)而上繞組引出口部相對(duì)于下繞組引出口部沿周向(寬度方向)稍有錯(cuò)位，上繞組引出口部的錯(cuò)位幅度也只要在下繞組引出口部的周向?qū)挾鹊姆秶鷥?nèi)，則下繞組引出口部和上繞組引出口部之間的接觸面積不會(huì)減少。因此，由于能夠確保充分的接觸面積，所以能夠得到穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度。
另外，上繞組引出口部的周向的尺寸形成為比下繞組引出口部的周向的尺寸小。 由此，即使上繞組引出口部相對(duì)于下繞組引出口部沿周向稍有錯(cuò)位，上繞組引出口部也不會(huì)從下繞組引出口部的周向?qū)挾鹊姆秶鷥?nèi)突出。由此，能夠防止與周向上相鄰的其他的上繞組引出口部的接觸。維持前述的Sl > S2且S2 > S3的關(guān)系時(shí)，當(dāng)然，能夠同時(shí)得到上述各種作用效果。為解決所述課題，本發(fā)明的其他方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞是在前述的一方式的基本結(jié)構(gòu)中，也可以代替上述第1、第2及第3尺寸Si、S2、S3的相互維持關(guān)系，或與其一并地， 采用上述下繞組引出口部的上述軸向的長(zhǎng)度形成為比上述上繞組引出口部的上述軸向的長(zhǎng)度長(zhǎng)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，下繞組引出口部的軸向的長(zhǎng)度形成為比上繞組引出口部的軸向的長(zhǎng)度長(zhǎng)。由此，即使由于焊接時(shí)的超聲波振動(dòng)而上繞組引出口部相對(duì)于下繞組引出口部沿軸向稍有錯(cuò)位，該上繞組引出口部的錯(cuò)位也只要在下繞組引出口部的軸向長(zhǎng)度的范圍內(nèi)， 則下繞組引出口部和上繞組引出口部之間的接觸面積不會(huì)減少。因此，由于能夠確保充分的接觸面積，所以能夠得到穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度。為解決所述課題，本發(fā)明提供旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的制造方法的一方式。作為該制造方法的對(duì)象的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞具有電樞鐵心，其被固定于電樞軸，且在該電樞軸的周向上設(shè)置有多個(gè)沿該電樞軸的徑向延伸的槽；換向器，其被設(shè)置在上述電樞軸的軸向的一端部； 以及電樞繞組，其經(jīng)由上述槽被卷繞于上述電樞鐵心，上述換向器具有被固定于上述電樞軸的上述端部的外周的模制樹脂、和被保持于該模制樹脂且沿上述周向配置的多個(gè)換向器片，在上述周向上相鄰的上述多個(gè)換向器片的相互之間通過上述模制樹脂進(jìn)行絕緣，上述電樞繞組具有沿上述軸向配置在上述多個(gè)槽的各個(gè)中的下層繞組；在多個(gè)槽的各個(gè)槽中沿上述軸向配置于上述下層繞組的上述徑向的外側(cè)的上層繞組，上述下層繞組具有從上述電樞鐵心的上述軸向的一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、作為該下層繞組的一端的端部的下繞組引出口部，上述上層繞組具有從上述電樞鐵心的上述軸向的上述一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、作為上述上層繞組的一端的端部的上繞組引出口部。該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的制造方法的特征在于，具有如下工序扁平化工序，使上述下繞組引出口部及上述上繞組引出口部相互重合，通過推壓該重合的兩繞組引出口部，將該上繞組引出口部及該下繞組引出口部形成為扁平狀并使這兩者相互緊密接觸；焊接工序，在該扁平化工序之后，通過超聲波焊接分別對(duì)上述換向器片和上述下繞組引出口部、及上述下繞組引出口部和上述上繞組引出口部進(jìn)行接合。根據(jù)上述制造方法，在焊接工序之前，預(yù)先使下繞組引出口部和上繞組引出口部以扁平狀緊密接觸。兩繞組引出口部的接觸面均勻地接觸，且接觸面積增大。其結(jié)果，能夠抑制焊接時(shí)兩繞組引出口部沿周向錯(cuò)位，且也能夠防止與周向上相鄰的兩繞組引出口部的接觸。為解決所述課題，根據(jù)本發(fā)明的制造方法的其他方式，在上述一方式的制造方法中，代替前述的扁平化工序和焊接工序，還可以采用如下的扁平化工序和焊接工序扁平化工序，上述下繞組弓I出口部及上述上繞組引出口部以該順序配置在上述換向器片的上述徑向的表面上，通過從該徑向的外側(cè)推壓該上繞組引出口部的上述徑向的表面，將該上繞組引出口部、該下繞組引出口部及該換向器片形成為扁平狀并使這三者相互緊密接觸；焊接工序，在該扁平化工序之后，通過超聲波焊接分別對(duì)上述換向器片和上述下繞組引出口部、 及上述下繞組弓I出口部和上述上繞組弓I出口部進(jìn)行接合。根據(jù)該制造方法，在焊接工序之前，預(yù)先在換向器片的表面上使下繞組引出口部和上繞組引出口部以扁平狀緊密接觸。由此，換向器片和下繞組引出口部之間的接觸面、及兩繞組引出口部的接觸面均勻地接觸，且接觸面積增大。其結(jié)果，能夠抑制焊接時(shí)兩繞組引出口部沿周向錯(cuò)位，且也能夠防止與周向上相鄰的兩繞組引出口部的接觸。


圖IA是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的第1實(shí)施例中對(duì)該電樞的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的沿軸向的局部剖視圖。圖IB是在圖IA中沿1B-1B線表示接合部的徑向局部剖視圖。圖2是第1實(shí)施例中表示側(cè)面引導(dǎo)部的使用例的接合部的徑向剖視圖。圖3是表示不使用側(cè)面引導(dǎo)部時(shí)的接合部的徑向剖視圖。圖4是表示本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的第2實(shí)施例中的接合部的軸向剖視圖。
具體實(shí)施例方式通過以下的實(shí)施例詳細(xì)說明實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。(第1實(shí)施例)參照?qǐng)D1A、1B 圖3對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞及其制造方法進(jìn)行說明。該第1實(shí)施例中說明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞被適用于例如發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)用的啟動(dòng)電機(jī) (換向器電動(dòng)機(jī))的電樞。如圖IA及圖IB所示，該電樞AM具有與電樞軸SF花鍵嵌合(也可以只是壓入嵌合)的電樞鐵心CO ；設(shè)置在電樞軸SF的一端部的換向器CM ；卷繞在電樞鐵心CO上的電樞繞組CL。電樞鐵心CO具有沿軸向貫穿的槽SL，雖然未圖示，該槽SL在電樞鐵心CO的周向 (參照?qǐng)D1B)上以一定的間隔形成多個(gè)。如圖IB所示，換向器CM具有通過壓入等固定在電樞軸SF的外周的模制樹脂1 ； 被保持于該模制樹脂1的多個(gè)換向器片2。多個(gè)換向器片2在電樞軸SF的周向上以具有一定間隔地呈圓筒形狀的方式配置。另外，周向上相鄰的換向器片2相互之間通過模制樹脂 1被電絕緣。電樞繞組CL具有被插入各槽SL的徑向的內(nèi)側(cè)而組裝在電樞鐵心CO上的下層繞組L ；被插入槽的徑向外側(cè)即下層繞組的外側(cè)而組裝在電樞鐵心上的上層繞組U。該下層繞組L和上層繞組U分別使用與槽數(shù)相同的數(shù)量。下層繞組L和上層繞組U各自的一端側(cè)從上述電樞鐵心的軸向一端面向槽SL的外側(cè)取出。這些繞組L、U的端部Li、Ul以Li、Ul的順序重合在換向器片2的徑向的外表面上。換向器片2和下層繞組L的一端側(cè)的端部Li、及下層繞組L的一端側(cè)的端部Ll和上層繞組U的一端側(cè)的端部Ul分別通過超聲波焊接被接合(參照?qǐng)D1B)。在以下的說明中，將下層繞組L的一端側(cè)的端部Ll稱為下繞組引出口部3，將上層繞組U的一端側(cè)的端部Ul稱為上繞組引出口部4。以下，參照?qǐng)DIB說明實(shí)施例中的接合部的特征。上述下層繞組L和上層繞組U使用例如長(zhǎng)度方向的截面為圓形的包覆銅線。下繞組引出口部3和上繞組引出口部4分別形成為，周向(圖IB中的大致左右的方向)的尺寸比兩繞組引出口部3、4在換向器片2的外表面上重合的方向(圖IB中的上下方向)的尺寸大的扁平狀。由該尺寸的大小關(guān)系決定的平坦化在本實(shí)施例中稱為“扁平”。通過該扁平化的處理，換向器片2和下繞組引出口部3、及下繞組引出口部3和上繞組引出口部4分別面接觸，且以得到規(guī)定的接觸面積的方式被扁平化。但是，如圖IB所示，上繞組引出口部4的周向的尺寸(以下，稱為周向?qū)挾?S3形成為比下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2小。該下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2形成為比換向器片2的周向?qū)挾萐l小。另外，下繞組引出口部3和上繞組引出口部4是以換向器片2和下繞組引出口部3 的接觸面積、與下繞組引出口部3和上繞組引出口部4的接觸面積大致相同的方式形成為扁平形狀。也就是說，換向器片2和下繞組引出口部3之間的周向的接觸寬度A、與下繞組引出口部3和上繞組引出口部4之間的周向的接觸寬度B成為大致相同的尺寸。這里，對(duì)下繞組引出口部3和上繞組引出口部4分別以扁平狀形成的本實(shí)施例的扁平化工序進(jìn)行說明。該扁平化工序是在通過超聲波焊接對(duì)換向器片2和下繞組弓丨出口部 3、及下繞組引出口部3和上繞組引出口部4進(jìn)行接合的焊接工序之前實(shí)施。該扁平化工序可以采用在換向器片2的表面上進(jìn)行的第1方法、和使用內(nèi)徑?jīng)_頭 (未圖示)進(jìn)行的第2方法。第1方法是，將兩繞組引出口部3、4層疊配置在換向器片2的表面上，從上繞組引出口部4的外周側(cè)通過外徑?jīng)_頭(未圖示)進(jìn)行推壓的方法。該情況下，如圖IB所示，外徑?jīng)_頭優(yōu)選在與上繞組引出口部4的兩肩部對(duì)應(yīng)的推壓面的兩側(cè)設(shè)置具有規(guī)定曲率的凹曲面，以使被扁平加工的上繞組引出口部4的周向的兩肩部成為圓滑地彎曲的形狀。此外， 外徑?jīng)_頭中，對(duì)上繞組引出口部4進(jìn)行推壓的推壓面不限于如上所述地在兩側(cè)具有規(guī)定曲率的凹曲面，也可以是平坦的形狀。第2方法不像第1方法那樣地在換向器片2的表面上進(jìn)行扁平加工，而是通過內(nèi)徑?jīng)_頭(未圖示)承受下繞組引出口部3的內(nèi)周面，并從上繞組引出口部4的外周側(cè)通過外徑?jīng)_頭進(jìn)行推壓的方法。該情況下，內(nèi)徑?jīng)_頭具有以與換向器片2的表面相同的曲率形成的凸曲面。該第2方法在通過外徑?jīng)_頭進(jìn)行推壓這方面與第1方法相同，但通過外徑?jīng)_頭進(jìn)行推壓時(shí)，不需要在換向器片2的表面上預(yù)先配置兩繞組引出口部3、4。因此，由于第 2方法能夠通過內(nèi)徑?jīng)_頭和外徑?jīng)_頭同時(shí)對(duì)兩繞組引出口部3、4進(jìn)行推壓而扁平化，所以不需要對(duì)換向器片2和兩繞組引出口部3、4進(jìn)行定位。如圖2所示，上述扁平化工序能夠使用對(duì)兩繞組引出口部3、4的周向?qū)挾萐2、S3 進(jìn)行限制的一對(duì)側(cè)面引導(dǎo)部5來實(shí)施。如圖2所示，一對(duì)側(cè)面引導(dǎo)部5是將對(duì)上繞組引出口部4的周向?qū)挾萐3進(jìn)行限制的上繞組引導(dǎo)部fe、和對(duì)下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2進(jìn)行限制的下繞組引導(dǎo)部恥連接而形成，并且上繞組引導(dǎo)部如的間隔形成為比下繞組引導(dǎo)部恥的窄。即，在扁平化工序中，下繞組弓丨出口部3和上繞組弓丨出口部4被推壓而形成為扁平狀時(shí)，使用對(duì)下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2、和上繞組引出口部4的周向?qū)挾萐3進(jìn)行限制的一對(duì)側(cè)面引導(dǎo)部5，該一對(duì)側(cè)面引導(dǎo)部5的對(duì)上繞組引出口部4的周向?qū)挾萐3進(jìn)行限制的上繞組引導(dǎo)部fe形成為比對(duì)下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2進(jìn)行限制的下繞組引導(dǎo)部5b的窄。在這里，實(shí)施上述扁平化工序時(shí)，若沒有一對(duì)側(cè)面引導(dǎo)部5，則推壓兩繞組引出口部3、4時(shí)，下繞組弓丨出口部3和上繞組弓丨出口部4被相同的加壓力同時(shí)地推壓，例如，如圖3 所示，兩繞組引出口部3、4的周向?qū)挾萐2、S3成為大致相同的尺寸。該情況下，換向器片2 和下繞組引出口部3之間的接觸面積、與兩繞組引出口部3、4的接觸面積不相同。也就是說，與上繞組引出口部4相比，下繞組引出口部3的扁平程度低(扁平化沒有促進(jìn))，由于換向器片2和下繞組引出口部3之間的接觸面積不足，所以要確保穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度是困難的。而像本實(shí)施例這樣，實(shí)施扁平化工序時(shí)，使用一對(duì)側(cè)面引導(dǎo)部5限制兩繞組引出口部3、4的周向?qū)挾?，由此能夠使以扁平狀形成的上繞組引出口部4的周向?qū)挾缺认吕@組引出口部3的周向?qū)挾刃　＞唧w地，進(jìn)行扁平化工序時(shí)使用了一對(duì)側(cè)面引導(dǎo)部5的情況下，由于對(duì)上繞組引出口部4的周向?qū)挾萐3進(jìn)行限制的上繞組引導(dǎo)部fe的間隔形成為比對(duì)下繞組引出口部3 的周向?qū)挾萐2進(jìn)行限制的下繞組引導(dǎo)部恥的間隔窄，所以兩繞組引出口部3、4被同時(shí)推壓時(shí)，上繞組引出口部4的周向?qū)挾萐3先被上繞組引導(dǎo)部fe限制。然后，下繞組引出口部 3的周向?qū)挾萐2被下繞組引導(dǎo)部恥限制。由此，上繞組引出口部4的扁平程度低，下繞組引出口部3的扁平程度高，從而下繞組弓丨出口部3的周向?qū)挾萐2變?yōu)楸壬侠@組弓丨出口部4 的周向?qū)挾萐3大。其結(jié)果，能夠使換向器片2和下繞組引出口部3之間的接觸面積、與兩繞組引出口部3、4的接觸面積大致相同地形成。(第1實(shí)施例的效果)關(guān)于第1實(shí)施例中說明的換向器片2和兩繞組引出口部3、4的接合部，下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2形成為比上繞組引出口部4的周向?qū)挾萐3大，且換向器片2的周向?qū)挾萐l形成為比下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2大。由此，即使由于焊接時(shí)的超聲波振動(dòng)而在兩繞組引出口部3、4沿周向稍有錯(cuò)位的情況下，也能夠確保充分的接觸面積。也就是說，下繞組引出口部3相對(duì)于換向器片2沿周向錯(cuò)位的情況下，若其錯(cuò)位幅度在換向器片2的周向?qū)挾萐l的范圍內(nèi)，則換向器片2和下繞組引出口部3之間的接觸面積不會(huì)減少。 其結(jié)果，由于能夠確保充分的接觸面積，所以能夠得到穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度。同樣地，上繞組弓丨出口部4相對(duì)于下繞組弓丨出口部3沿周向錯(cuò)位的情況下，若其錯(cuò)位幅度在下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2的范圍內(nèi)，則下繞組引出口部3和上繞組引出口部4之間的接觸面積不會(huì)減少。其結(jié)果，由于能夠確保充分的接觸面積，所以能夠得到穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度。另外，兩繞組引出口部3、4是以換向器片2和下繞組引出口部3之間的接觸面積、 與下繞組引出口部3和上繞組引出口部4之間的接觸面積成為大致相同的方式形成為扁平狀。該情況下，在換向器片2和下繞組引出口部3之間的焊接位置、及下繞組引出口部3和上繞組引出口部4之間的焊接位置，熔深量大致相同，能夠確保穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度。如上所述，即使由于焊接時(shí)的超聲波振動(dòng)而兩繞組引出口部3、4沿周向稍有錯(cuò)位，也能夠在換向器片2和下繞組引出口部3之間、及下繞組引出口部3和上繞組引出口部4之間，分別確保充分的接觸面積，且各焊接位置的熔深量大致相同，從而能夠確保穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度。而且，由于下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2形成為比換向器片2的周向?qū)挾萐l 小，上繞組引出口部4的周向?qū)挾萐3形成為比下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2小，所以即使兩繞組引出口部3、4相對(duì)于換向器片2沿周向稍有錯(cuò)位，兩繞組引出口部3、4也不會(huì)從換向器片2的周向?qū)挾鹊姆秶鷥?nèi)突出，能夠防止與周向上相鄰的其他的兩繞組引出口部3、 4的接觸。另外，在將兩繞組引出口部3、4推壓加工成扁平狀的扁平化工序中，通過使用一對(duì)側(cè)面引導(dǎo)部5，能夠?qū)衫@組引出口部3、4的周向?qū)挾萐2、S3限制在所期望的尺寸，從而能夠可靠地得到上述周向?qū)挾鹊某叽珀P(guān)系(Si > S2 > S3)。而且，通過使用一對(duì)側(cè)面引導(dǎo)部5，能夠使兩繞組弓丨出口部3、4的寬度方向的中心相對(duì)于換向器片2的寬度方向的中心一致，從而在扁平化工序中，能夠可靠地防止兩繞組引出口部3、4相對(duì)于換向器片2的周向的錯(cuò)位。本實(shí)施例的電樞的制造方法是，在通過超聲波焊接對(duì)換向器片2和下繞組引出口部3、及下繞組引出口部3和上繞組引出口部4進(jìn)行接合的焊接工序之前，預(yù)先實(shí)施對(duì)下繞組引出口部3和上繞組引出口部4進(jìn)行推壓而以扁平狀緊密接觸的扁平化工序。根據(jù)該制造方法，由于在焊接工序之前，預(yù)先使下繞組引出口部3和上繞組引出口部4以扁平狀緊密接觸，所以兩繞組引出口部3、4的接觸面均勻地接觸，并且接觸面積增大。其結(jié)果，能夠抑制焊接時(shí)兩繞組引出口部3、4沿周向錯(cuò)位，并且能夠防止與周向上相鄰的兩繞組引出口部3、4的接觸。另外，本實(shí)施例的電樞的制造方法中，扁平化工序是使用具有以與換向器片2的表面相同的曲率形成的凸曲面的內(nèi)徑?jīng)_頭、和壓接在上繞組引出口部4的外周面上的外徑?jīng)_頭，通過內(nèi)徑?jīng)_頭承受下繞組引出口部3的內(nèi)周，并通過外徑?jīng)_頭從上繞組引出口部4的外周側(cè)進(jìn)行推壓，由此使下繞組引出口部3和上繞組引出口部4同時(shí)以扁平狀形成并緊密接觸。根據(jù)該制造方法，使用內(nèi)徑?jīng)_頭和外徑?jīng)_頭對(duì)下繞組引出口部3和上繞組引出口部4同時(shí)推壓，由此在兩繞組引出口部3、4的接觸面緊密接觸的狀態(tài)下，能夠?qū)衫@組引出口部3、4形成為扁平狀，從而接觸面積增大。另外，由于內(nèi)徑?jīng)_頭具有以與換向器片2的表面相同的曲率形成的凸曲面，所以下繞組引出口部3的內(nèi)周面和換向器片2的表面之間的緊貼程度也提高。而且，本實(shí)施例的電樞的制造方法是，在通過超聲波焊接對(duì)換向器片2和下繞組引出口部3、及下繞組引出口部3和上繞組引出口部4進(jìn)行接合的焊接工序之前，預(yù)先在換向器片2的表面上層疊配置下繞組弓丨出口部3和上繞組弓丨出口部4，并從上繞組弓丨出口部4 的外周側(cè)進(jìn)行推壓，由此實(shí)施使換向器片2和下繞組引出口部3、及下繞組引出口部3和上繞組引出口部4分別以扁平狀緊密接觸的扁平化工序。根據(jù)該制造方法，由于在焊接工序之前，預(yù)先在換向器片2的表面上使下繞組引出口部3和上繞組引出口部4以扁平狀緊密接觸，換向器片2和下繞組引出口部3之間的接觸面、及兩繞組引出口部3、4的接觸面均勻地接觸，并且接觸面積增大。其結(jié)果，能夠抑制焊接時(shí)兩繞組引出口部3、4沿周向錯(cuò)位，并且還能夠防止與周向上相鄰的兩繞組引出口部3、4的接觸。另外，本實(shí)施例的電樞的制造方法中，扁平化工序是使用壓接在上繞組引出口部4 的外周面上的外徑?jīng)_頭，在使下繞組引出口部3和上繞組引出口部4在換向器片2的表面上重合的狀態(tài)下，從上繞組引出口部4的外周側(cè)通過外徑?jīng)_頭進(jìn)行推壓，由此使下繞組引出口部3和上繞組引出口部4同時(shí)以扁平狀形成并緊密接觸，并且使換向器片2和下繞組引出口部3面接觸。根據(jù)該制造方法，通過外徑?jīng)_頭同時(shí)對(duì)在換向器片2的表面上重合的下繞組引出口部3和上繞組引出口部4進(jìn)行推壓，由此在換向器片2和下繞組引出口部3之間的接觸面、及兩繞組引出口部3、4的接觸面緊密接觸的狀態(tài)下，能夠以扁平狀形成兩繞組引出口部3、4，從而被焊接部位的接觸面積增大。此外，在本實(shí)施例中，下繞組弓丨出口部3的周向?qū)挾萐2形成為比上繞組引出口部 4的周向?qū)挾萐3大(S2 > S3)，并且，換向器片2的周向?qū)挾萐l形成為比下繞組引出口部 3的周向?qū)挾萐2大(Si >S2)。對(duì)此，作為一個(gè)變形例，也可以是下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2形成為比上繞組弓丨出口部4的周向?qū)挾萐3大(S2 > S3)，或者，換向器片2的周向?qū)挾萐l形成為比下繞組引出口部3的周向?qū)挾萐2大(Si > S2)。也就是說，只采用條件 S2 > S3及條件Sl > S2中的任意一方即可。(第2實(shí)施例)參照?qǐng)D4說明本發(fā)明的第2實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞及其制造方法。圖4是表示第2實(shí)施例中的接合部的軸向截面圖。此外，在第2實(shí)施例中，電樞的概略結(jié)構(gòu)與所述第1實(shí)施例相同。另外，在第2實(shí)施例中，與所述第1實(shí)施例相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，只說明不同的結(jié)構(gòu)及作用效果。在該第2實(shí)施例中，如圖4所示，與換向器片2接觸的下繞組引出口部3的軸向 (圖示左右方向)的長(zhǎng)度北形成為比與下繞組引出口部3接觸的上繞組引出口部4的軸向的長(zhǎng)度4b長(zhǎng)，在換向器片2的表面上使兩繞組引出口部3、4重合的狀態(tài)(開始焊接前) 下，下繞組引出口部3的軸向端面只比上繞組引出口部4的軸向端面(圖示左端面)沿軸向突出尺寸L。而且，如圖4所示，在從電樞鐵心的軸向一端面向槽的外側(cè)取出的下層繞組的一端側(cè)3A和上層繞組的一端側(cè)4A之間，設(shè)置有間隙S。具體地，在下層繞組和上層繞組之間， 除了相互接合的下繞組引出口部3和上繞組引出口部4之外，在兩繞組的一端側(cè)從上述電樞鐵心的軸向一端面向上述槽的外側(cè)取出的部分，設(shè)置有間隙S。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于與換向器片2接觸的下繞組引出口部3的軸向的長(zhǎng)度北形成為比與下繞組引出口部3接觸的上繞組引出口部4的軸向的長(zhǎng)度4b長(zhǎng)，所以即使由于焊接時(shí)的超聲波振動(dòng)而上繞組引出口部4相對(duì)于下繞組引出口部3沿軸向稍有錯(cuò)位，該上繞組引出口部4的錯(cuò)位也只要在下繞組引出口部3的軸向的長(zhǎng)度北的范圍內(nèi)，則下繞組引出口部3和上繞組引出口部4之間的接觸面積不會(huì)減少，能夠得到穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度。另外，由于在下層繞組的一端側(cè)3A和上層繞組的一端側(cè)4A之間設(shè)有間隙S的狀態(tài)下實(shí)施超聲波焊接，所以即使由于焊接時(shí)的超聲波振動(dòng)而下繞組引出口部3和上繞組引出口部4沿軸向稍有錯(cuò)位，下層繞組的一端側(cè)3A和上層繞組的一端側(cè)4A也不會(huì)強(qiáng)力地接觸，能夠防止下層繞組及上層繞組的覆膜的損傷。
而且，通過將第2實(shí)施例與所述第1實(shí)施例記載的結(jié)構(gòu)組合，即使在兩繞組引出口部3、4沿周向稍有錯(cuò)位的情況下，也能夠確保充分的接觸面積，所以能夠得到更穩(wěn)定的焊接強(qiáng)度。如上所述地說明了本發(fā)明的各實(shí)施例，但這些實(shí)施例只是作為例子進(jìn)行說明，沒有限定發(fā)明的范圍的意圖。新實(shí)施例也能夠以其他的各種方式實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍，能夠進(jìn)行各種省略、替換、變更。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞，其特征在于，具有電樞鐵心，其被固定于電樞軸，且在該電樞軸的周向上設(shè)有多個(gè)沿該電樞軸的徑向延伸的槽；換向器，其被設(shè)置在所述電樞軸的軸向的一端部；以及電樞繞組，其經(jīng)由所述槽被卷繞于所述電樞鐵心，所述換向器具有被固定于所述電樞軸的所述端部的外周的模制樹脂、和被保持于該模制樹脂且沿所述周向配置的多個(gè)換向器片，在所述周向上相鄰的所述多個(gè)換向器片的相互之間通過所述模制樹脂進(jìn)行絕緣，所述電樞繞組具有沿所述軸向配置在所述多個(gè)槽的各個(gè)中的下層繞組；在多個(gè)槽的各個(gè)槽中沿所述軸向配置于所述下層繞組的所述徑向的外側(cè)的上層繞組，所述下層繞組具有從所述電樞鐵心的所述軸向的一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、 作為該下層繞組的一端的端部的下繞組引出口部，所述上層繞組具有從所述電樞鐵心的所述軸向的所述一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、作為所述上層繞組的一端的端部的上繞組引出口部，所述下繞組引出口部及所述上繞組引出口部以該順序配置在所述換向器片的所述徑向的表面，并通過超聲波焊接相互接合所述換向器片和所述下繞組引出口部，且相互接合所述下繞組弓I出口部和所述上繞組弓丨出口部，所述下繞組引出口部與所述換向器片以面接觸的方式形成為扁平狀，所述上繞組引出口部與所述下繞組引出口部以面接觸的方式形成為扁平狀，設(shè)所述換向器片的所述周向的尺寸為第ι尺寸si、設(shè)所述下繞組引出口部的所述扁平形成后的所述周向的尺寸為第2尺寸S2、設(shè)所述上繞組引出口部的所述扁平形成后的所述周向的尺寸為第3的尺寸S3時(shí)，該第1、第2及第3尺寸Si、S2、S3，維持Sl > S2及S2 > S3中的至少一方的關(guān)系。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞，其特征在于，在所述第1、第2及第3尺寸Si、 S2、S3中，維持Sl > S2的關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞，其特征在于，在所述第1、第2及第3尺寸Si、 S2、S3中，維持S2 > S3的關(guān)系。
4.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞，其特征在于，在所述第1、第2及第3尺寸Si、 S2、S3中，維持Sl > S2且S2 > S3的關(guān)系。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞，其特征在于，所述下繞組引出口部的所述軸向的長(zhǎng)度形成為比所述上繞組引出口部的所述軸向的長(zhǎng)度長(zhǎng)。
6.如權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞，其特征在于，在從所述電樞鐵心的所述一端部引出分別至所述上繞組引出口部及所述下繞組引出口部的上層繞組部分和下層繞組部分之間，設(shè)置有間隙。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞，其特征在于， 以所述換向器片和所述下繞組引出口部相互的接觸面積、與所述下繞組引出口部和所述上繞組引出口部相互的接觸面積相同的方式，將所述兩繞組引出口部形成為扁平狀。
8.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞，其特征在于，具有電樞鐵心，其被固定于電樞軸，且在該電樞軸的周向上設(shè)有多個(gè)沿該電樞軸的徑向延伸的槽；換向器，其被設(shè)置在所述電樞軸的軸向的一端部；以及電樞繞組，其經(jīng)由所述槽被卷繞于所述電樞鐵心，所述換向器具有被固定于所述電樞軸的所述端部的外周的模制樹脂、和被保持于該模制樹脂且沿所述周向配置的多個(gè)換向器片，在所述周向上相鄰的所述多個(gè)換向器片的相互之間通過所述模制樹脂進(jìn)行絕緣，所述電樞繞組具有沿所述軸向配置在所述多個(gè)槽的各個(gè)中的下層繞組；在多個(gè)槽的各個(gè)槽中沿所述軸向配置于所述下層繞組的所述徑向的外側(cè)的上層繞組，所述下層繞組具有從所述電樞鐵心的所述軸向的一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、 作為該下層繞組的一端的端部的下繞組引出口部，所述上層繞組具有從所述電樞鐵心的所述軸向的所述一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、作為所述上層繞組的一端的端部的上繞組引出口部，所述下繞組引出口部及所述上繞組引出口部以該順序配置在所述換向器片的所述徑向的表面，并通過超聲波焊接相互接合所述換向器片和所述下繞組引出口部，且相互接合所述下繞組弓I出口部和所述上繞組弓丨出口部，所述下繞組引出口部與所述換向器片以面接觸的方式形成為扁平狀，所述上繞組引出口部與所述下繞組引出口部以面接觸的方式形成為扁平狀，所述下繞組引出口部的所述軸向的長(zhǎng)度形成為比所述上繞組引出口部的所述軸向的長(zhǎng)度長(zhǎng)。
9.如權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞，其特征在于，在從所述電樞鐵心的所述一端部引出分別至所述上繞組引出口部及所述下繞組引出口部的上層繞組部分和下層繞組部分之間，設(shè)置有間隙。
10.如權(quán)利要求8或9所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞，其特征在于，以所述換向器片和所述下繞組引出口部相互的接觸面積、與所述下繞組引出口部和所述上繞組引出口部相互的接觸面積相同的方式，將所述兩繞組引出口部形成為扁平狀。
11.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的制造方法，是如下的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的制造方法，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞具有電樞鐵心，其被固定于電樞軸，且在該電樞軸的周向上設(shè)置有多個(gè)沿該電樞軸的徑向延伸的槽；換向器，其被設(shè)置在所述電樞軸的軸向的一端部；以及電樞繞組，其經(jīng)由所述槽被卷繞于所述電樞鐵心，所述換向器具有被固定于所述電樞軸的所述端部的外周的模制樹脂、和被保持于該模制樹脂且沿所述周向配置的多個(gè)換向器片，在所述周向上相鄰的所述多個(gè)換向器片的相互之間通過所述模制樹脂進(jìn)行絕緣，所述電樞繞組具有沿所述軸向配置在所述多個(gè)槽的各個(gè)中的下層繞組；在多個(gè)槽的各個(gè)槽中沿所述軸向配置于所述下層繞組的所述徑向的外側(cè)的上層繞組，所述下層繞組具有從所述電樞鐵心的所述軸向的一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、 作為該下層繞組的一端的端部的下繞組引出口部，所述上層繞組具有從所述電樞鐵心的所述軸向的所述一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、作為所述上層繞組的一端的端部的上繞組引出口部，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的制造方法的特征在于，具有如下工序扁平化工序，使所述下繞組引出口部及所述上繞組引出口部相互重合，通過推壓該重合的兩繞組引出口部，將該上繞組引出口部及該下繞組引出口部形成為扁平狀并使這兩者相互緊密接觸；焊接工序，在該扁平化工序之后，通過超聲波焊接分別對(duì)所述換向器片和所述下繞組引出口部、及所述下繞組弓I出口部和所述上繞組弓I出口部進(jìn)行接合。
12.如權(quán)利要求11所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的制造方法，其特征在于，所述扁平化工序是使用具有以與所述換向器片的所述表面相同的曲率形成的凸曲面的內(nèi)徑?jīng)_頭、和壓接在所述上繞組引出口部的所述徑向的外周面上的外徑?jīng)_頭，通過所述內(nèi)徑?jīng)_頭承受所述下繞組引出口部的內(nèi)周，并從所述上繞組引出口部的外周側(cè)通過所述外徑?jīng)_頭進(jìn)行推壓，由此使該下繞組引出口部和該上繞組引出口部同時(shí)形成扁平狀并相互緊密接觸。
13.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的制造方法，是如下的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的制造方法， 所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞具有電樞鐵心，其被固定于電樞軸，且在該電樞軸的周向上設(shè)置有多個(gè)沿該電樞軸的徑向延伸的槽；換向器，其被設(shè)置在所述電樞軸的軸向的一端部；以及電樞繞組，其經(jīng)由所述槽被卷繞于所述電樞鐵心，所述換向器具有被固定于所述電樞軸的所述端部的外周的模制樹脂、和被保持于該模制樹脂且沿所述周向配置的多個(gè)換向器片，在所述周向上相鄰的所述多個(gè)換向器片的相互之間通過所述模制樹脂進(jìn)行絕緣，所述電樞繞組具有沿所述軸向配置在所述多個(gè)槽的各個(gè)中的下層繞組；在多個(gè)槽的各個(gè)槽中沿所述軸向配置于所述下層繞組的所述徑向的外側(cè)的上層繞組，所述下層繞組具有從所述電樞鐵心的所述軸向的一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、 作為該下層繞組的一端的端部的下繞組引出口部，所述上層繞組具有從所述電樞鐵心的所述軸向的所述一端面向該電樞鐵心的外側(cè)取出的、作為所述上層繞組的一端的端部的上繞組引出口部，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的制造方法的特征在于，具有如下工序扁平化工序，將所述下繞組弓I出口部及所述上繞組引出口部以該順序配置在所述換向器片的所述徑向的表面，通過從該徑向的外側(cè)推壓該上繞組引出口部的所述徑向的表面， 將該上繞組引出口部、該下繞組引出口部及該換向器片形成為扁平狀并使這三者相互緊密接觸；焊接工序，在該扁平化工序之后，通過超聲波焊接分別對(duì)所述換向器片和所述下繞組引出口部、及所述下繞組弓I出口部和所述上繞組弓I出口部進(jìn)行接合。
14.如權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的制造方法，其特征在于，所述扁平化工序是使用壓接在所述上繞組引出口部的所述軸向的外周面上的外徑?jīng)_頭，在將所述下繞組弓I出口部和所述上繞組弓丨出口部以該順序重合在所述換向器片的所述表面的狀態(tài)下，從所述上繞組引出口部的外周側(cè)通過所述外徑?jīng)_頭進(jìn)行推壓，由此使所述下繞組引出口部和所述上繞組引出口部同時(shí)形成為扁平狀并相互緊密接觸，且使所述換向器片和所述下繞組引出口部相互面接觸。
15.如權(quán)利要求11 14中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的制造方法，其特征在于， 所述扁平化工序還包括如下工序在對(duì)所述下繞組引出口部和所述上繞組引出口部推壓而形成為扁平狀時(shí)，使用一對(duì)側(cè)面引導(dǎo)部，對(duì)所述下繞組引出口部的所述周向的寬度S2和所述上繞組引出口部的所述周向的寬度S3以維持S2 > S3的關(guān)系的方式進(jìn)行限制。
全文摘要
本發(fā)明公開了旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞及其電樞的制造方法。旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞具有從電樞繞組的下層繞組和上層繞組引出的下繞組引出口部(3)及上繞組引出口部(4)。在電樞軸上，使換向器片(2)和下繞組引出口部(3)面接觸，且使上繞組引出口部(4)與下繞組引出口部(3)面接觸。各個(gè)面接觸部分被超聲波焊接。它們的引出口部以得到規(guī)定的接觸面積的方式形成為扁平狀。尤其，上繞組引出口部的周向?qū)挾?S3)設(shè)定為比下繞組引出口部的周向?qū)挾?S2)小。另外，下繞組引出口部的周向?qū)挾?S2)設(shè)定為比換向器片的周向?qū)挾?S1)小。
文檔編號(hào)H02K15/08GK102195413SQ201110049200
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者伊藤修治, 宮崎征典, 武藤貴政 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝