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      轉(zhuǎn)子及其制造方法、以及DC電動(dòng)機(jī)與流程

      文檔序號(hào):12808428閱讀:477來源:國(guó)知局
      轉(zhuǎn)子及其制造方法、以及DC電動(dòng)機(jī)與流程

      本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)子及其制造方法、以及具備該轉(zhuǎn)子的dc電動(dòng)機(jī)(直流電動(dòng)機(jī))。



      背景技術(shù):

      以往,作為成為車載電裝品、商用設(shè)備等各種裝置的動(dòng)力源的電動(dòng)機(jī),使用永磁式dc電動(dòng)機(jī)。即,永磁式dc電動(dòng)機(jī)是轉(zhuǎn)子被軸支承為相對(duì)于固定有永磁鐵的定子(stator)旋轉(zhuǎn)自如的電動(dòng)機(jī),該電動(dòng)機(jī)通過切換在卷繞于轉(zhuǎn)子的繞線中流動(dòng)的電流的方向而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。作為繞線的卷繞方式(電路結(jié)構(gòu)),有y接線方式(y接線的電路)與δ接線方式(δ接線的電路)。與后者相比,前者的電阻值更高,因此y接線方式的轉(zhuǎn)子與使用δ接線方式的轉(zhuǎn)子相比能夠?qū)⑾碾娏饕种茷楦汀R虼?,在?nèi)置于電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備的dc電動(dòng)機(jī)中,有時(shí)采用具備通過y接線方式連接的繞線的轉(zhuǎn)子(y接線方式的轉(zhuǎn)子)。

      在y接線方式的轉(zhuǎn)子中設(shè)置電中性點(diǎn)。電中性點(diǎn)例如通過將卷繞于芯的繞線的端部擰在一起并通過釬焊等進(jìn)行連接而形成。或者,也存在通過焊接、釬焊等使卷繞于芯的繞線的端部與金屬制的部件(以下稱作“導(dǎo)通板”)連接而形成電中性點(diǎn)的情況(參照專利文獻(xiàn)1)。需要說明的是,對(duì)于δ接線方式的轉(zhuǎn)子,有時(shí)也設(shè)置導(dǎo)通板。

      在先技術(shù)文獻(xiàn)

      專利文獻(xiàn)

      專利文獻(xiàn)1:日本實(shí)開昭63-156563號(hào)公報(bào)

      然而,在設(shè)置有導(dǎo)通板的轉(zhuǎn)子的情況下(例如利用導(dǎo)通板形成電中性點(diǎn)的轉(zhuǎn)子的情況),由于卷繞于芯的繞線與將繞線的端部連接的導(dǎo)通板的連接部之間的距離近,因此擔(dān)心向?qū)ò褰雍蠒r(shí)的熱量傳遞至繞線。并且,還存在該距離越近,將繞線的端部連接于導(dǎo)通板的操作越難的課題。特別是,由于電動(dòng)機(jī)尺寸越小,該距離越近,因此操作變得困難,并且接合時(shí)的熱量的傳遞增大,繞線受到的熱影響增大。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      發(fā)明要解決的課題

      本發(fā)明是鑒于這樣的課題而提出的,其目的之一在于提供抑制繞線的端部與導(dǎo)通板接合時(shí)的熱量傳遞并且提高了操作性的轉(zhuǎn)子及其制造方法、以及dc電動(dòng)機(jī)。需要說明的是,不局限于該目的,本發(fā)明的其他目的還在于發(fā)揮根據(jù)后述的具體實(shí)施方式所示的各結(jié)構(gòu)導(dǎo)出的作用效果、即現(xiàn)有技術(shù)無法獲得的作用效果。

      用于解決課題的手段

      (1)在此公開的轉(zhuǎn)子具備:芯,其與軸一體旋轉(zhuǎn)并且卷繞有繞線;換向器,其固定于所述軸,具有供所述繞線的一端連接的端子;以及導(dǎo)通板,其在所述換向器的所述端子與所述芯之間經(jīng)由絕緣部外嵌于所述軸,且所述導(dǎo)通板具有供所述繞線的另一端連接的連接部,所述連接部的軸向位置設(shè)定于所述繞線的繞線凸部與所述端子的中間部。

      所述繞線凸部表示卷繞于所述芯的所述繞線中的、從所述芯的軸向端面呈山狀隆起的部分(從所述端面鼓出的部分)。即,所述連接部配置為在軸向上位于所述繞線凸部的頂端與所述端子之間(即所述中間部)。

      (2)優(yōu)選的是,所述連接部配置于所述繞線凸部與所述端子之間的軸向上的中央?yún)^(qū)域。所述中央?yún)^(qū)域不僅是指所述中間部的軸向中心,而是包括該中心的規(guī)定區(qū)域。即,優(yōu)選的是,所述連接部配置為與所述繞線凸部的頂端和所述端子形成大致等距離的所述中央?yún)^(qū)域內(nèi)。

      (3)優(yōu)選的是,所述連接部與所述芯的外周面相比向徑向外側(cè)突出設(shè)置。需要說明的是,優(yōu)選的是,所述連接部設(shè)置為在進(jìn)行焊接、釬焊之類的熱接合之后,其前端位于比所述芯的外周面靠徑向外側(cè)的位置。但是,所述連接部設(shè)置為不與收容所述轉(zhuǎn)子的殼體接觸。

      (4)優(yōu)選的是,所述導(dǎo)通板具有:平面部,其經(jīng)由絕緣層載置于所述芯的端面,形成電中性點(diǎn);多個(gè)立壁部,其從所述平面部的徑向外側(cè)的端部向與所述平面部交叉的方向延伸設(shè)置,限定所述連接部的軸向位置;以及所述連接部,其從各個(gè)所述立壁部的延伸設(shè)置方向端部向徑向外側(cè)突出設(shè)置。需要說明的是,優(yōu)選的是,所述導(dǎo)通板形成為具有三次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的外形。

      (5)優(yōu)選的是,所述連接部在所述導(dǎo)通板外嵌于所述軸的組裝狀態(tài)下,以與所述軸的軸向正交的方式從所述立壁部向外側(cè)突出設(shè)置。

      (6)并且,優(yōu)選的是,所述轉(zhuǎn)子具備絕緣體,該絕緣體載置于所述平面部的與所述絕緣層相反側(cè)的面,并且沿所述立壁部的內(nèi)側(cè)面延伸。

      (7)在此公開的dc電動(dòng)機(jī)具備:上述(1)至(6)中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子;定子,其具備固定于有底筒狀的殼體的內(nèi)周面的永磁鐵,所述定子支承所述轉(zhuǎn)子的所述軸的一端而使所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)自如;以及端板,其具有電刷且固定于所述殼體的開口部。

      (8)在此公開的轉(zhuǎn)子的制造方法是具備與軸一體旋轉(zhuǎn)的芯和換向器、以及在所述芯與所述換向器的端子之間經(jīng)由絕緣部外嵌于所述軸的導(dǎo)通板的轉(zhuǎn)子的制造方法。本制造方法包括成形工序、組裝工序、繞線工序以及接合工序。

      在所述成形工序中,成形出所述導(dǎo)通板,該導(dǎo)通板具有從形成電中性點(diǎn)的平面部的徑向外側(cè)的端部向與所述平面部交叉的方向延伸設(shè)置的多個(gè)立壁部、以及從各個(gè)所述立壁部的端部向徑向外側(cè)突出設(shè)置的連接部。在所述組裝工序中,在所述成形工序之后,將所述芯、所述導(dǎo)通板以及所述換向器組裝于所述軸。在所述繞線工序中,在所述組裝工序之后,將繞線的一端卡止于所述換向器的所述端子后將所述繞線卷繞于所述芯,并且將所述繞線的另一端卡止于所述導(dǎo)通板的所述連接部。在所述接合工序中,與所述繞線工序并行或者在所述繞線工序之后,通過熱接合將所述繞線的所述一端以及所述另一端分別與所述端子以及所述連接部接合。此外,在所述成形工序中,將所述導(dǎo)通板成形為,在所述組裝工序中將所述導(dǎo)通板的所述平面部載置于所述芯的端面的狀態(tài)下,所述連接部的軸向位置位于所述繞線的繞線凸部與所述端子的中間部。

      發(fā)明效果

      通過將導(dǎo)通板的連接部配置為,軸向位置位于繞線的繞線凸部與換向器的端子的中間部,由此能夠避免導(dǎo)通板與電刷的干涉并且使連接部離開繞線凸部。由此,能夠抑制進(jìn)行焊接、釬焊之類的熱接合所帶來的接合時(shí)的熱量的傳遞。并且,能夠容易地進(jìn)行繞線向連接部卡止的卡止操作(鉤掛)、基于熱接合的接合操作。因此,能夠抑制繞線的端部與導(dǎo)通板接合時(shí)的熱量的傳遞并且提高操作性。

      附圖說明

      圖1是實(shí)施方式所涉及的dc電動(dòng)機(jī)的軸向半剖視圖。

      圖2是分解示出實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子的接線前的狀態(tài)的立體圖。

      圖3是構(gòu)成圖2的轉(zhuǎn)子的部件的圖,(a)是從軸向觀察芯時(shí)的圖,(b)是從軸向觀察導(dǎo)通板時(shí)的圖,(c)是換向器的立體圖。

      圖4是示出實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子的接線后并且向?qū)ò褰雍锨暗臓顟B(tài)的局部側(cè)視圖。

      圖5是示出圖4的轉(zhuǎn)子的接線前的狀態(tài)的軸向剖視圖。

      圖6是將圖2所示的轉(zhuǎn)子的導(dǎo)通板的連接部放大的示意圖,(a)示出焊接前,(b)示出焊接后。

      圖7是示出實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子的制造方法的一個(gè)例子的流程圖。

      附圖標(biāo)記說明

      1電動(dòng)機(jī)

      2定子

      2a殼體

      2b永磁鐵

      3轉(zhuǎn)子

      4端板

      4b電刷

      10軸

      20芯

      30繞線

      31繞線凸部

      40換向器

      41d腳部(絕緣部)

      42b端子

      50導(dǎo)通板

      51平面部

      52連接部

      53立壁部

      60絕緣體

      70中間部

      具體實(shí)施方式

      參照附圖說明作為實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子及其制造方法、以及dc電動(dòng)機(jī)。以下所示的實(shí)施方式僅是例示,不表示排除未通過以下實(shí)施方式明示的各種變形、技術(shù)的應(yīng)用。本實(shí)施方式的各結(jié)構(gòu)能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形而實(shí)施。并且,能夠根據(jù)需要取舍選擇或酌情組合。

      [1.結(jié)構(gòu)]

      圖1是本實(shí)施方式的dc電動(dòng)機(jī)1(以下稱作“電動(dòng)機(jī)1”)的軸向半剖視圖。電動(dòng)機(jī)1是永磁式的帶電刷直流電動(dòng)機(jī),具備定子2、轉(zhuǎn)子3以及端板4。

      定子2具備形成為有底筒狀的殼體2a、以及沿殼體2a的內(nèi)周面固定的永磁鐵2b。永磁鐵2b在轉(zhuǎn)子3組裝后的狀態(tài)下以與轉(zhuǎn)子3的芯20對(duì)置地包圍芯20的方式朝向軸向延伸設(shè)置。本實(shí)施方式的永磁鐵2b的軸向上的一端以及另一端均配置在超過芯20的對(duì)應(yīng)的一端以及另一端的位置。在殼體2a的永磁鐵2b的端板4側(cè)的端面與端板4之間形成空間2c。并且,在殼體2a的底部中央貫通設(shè)置圓形狀的孔部2h,在該孔部2h中內(nèi)嵌軸承保持器2d。軸承保持器2d具有將轉(zhuǎn)子3的軸10的一端支承為旋轉(zhuǎn)自如的軸承2e。

      端板4具備固定于殼體2a的開口部的主體部4a、保持于主體部4a的電刷4b、以及用于向電動(dòng)機(jī)1供給電力的兩個(gè)端子4c。電刷4b是與后述的換向器40的電刷接觸部42a滑動(dòng)接觸的部件,被電刷基體部(省略圖示)支承并且與端子4c連接。端子4c以在端板4固定于殼體2a的狀態(tài)下向殼體2a的外部突出的方式固定于主體部4a。在主體部4a的中央貫通設(shè)置有圓形狀的孔部4h,在該孔部4h中內(nèi)嵌將軸10的另一端支承為旋轉(zhuǎn)自如的軸承4e。

      轉(zhuǎn)子3具備與軸10一體旋轉(zhuǎn)的芯20、固定于軸10的換向器40、以及導(dǎo)通板50。軸10是支承轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸,還作為向外部導(dǎo)出電動(dòng)機(jī)1的輸出的輸出軸而發(fā)揮功能。芯20是相同形狀的多個(gè)鋼板層疊而成的層疊芯,軸10以使軸向與鋼板的層疊方向一致的狀態(tài)固定在芯20的中心。此外,在芯20上卷繞有通過y接線方式連接的繞線30。

      如圖2以及圖3的(a)所示,本實(shí)施方式的芯20形成為具有三次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的外形。具體地說,芯20包括供軸10插入并且形成有三個(gè)鍵槽25的中央部21、從中央部21向徑向外側(cè)呈放射狀延伸設(shè)置的三個(gè)齒部22、以及在各齒部22的外端部以沿周向彼此分離的方式設(shè)置的三個(gè)圓弧部23,且形成有被位于各齒部22的前端側(cè)的圓弧部23包圍而成的插口24。該插口24是沿芯20的軸向延伸的槽,在芯20的周向上以等間隔形成有三個(gè)。在芯20的齒部22上,穿過該齒部22的兩側(cè)的插口24以規(guī)定的匝數(shù)卷繞繞線30。需要說明的是,在芯20的供繞線30卷繞的部分涂覆有絕緣層(省略圖示),從而保證絕緣性。

      如圖4所示,繞線30是通過電流流動(dòng)而產(chǎn)生磁力的絕緣電線。卷繞于芯20的各齒部22的繞線30通過y接線方式而連接。即,繞線30的一端在與后述的換向器40的三個(gè)端子42b中的一個(gè)連接之后向芯20的三個(gè)齒部22中的一個(gè)卷繞,并且另一端與后述的導(dǎo)通板50的三個(gè)連接部52中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)連接。通過利用例如卷繞裝置對(duì)各齒部22實(shí)施該處理,由此能夠形成y接線方式的轉(zhuǎn)子3。以下,將卷繞于芯20的繞線30中的從芯20的端面隆起的部分(呈山狀鼓出的部分)稱作繞線凸部31。

      如圖2以及圖3的(c)所示,換向器40具有固定于軸10的樹脂制并且呈筒狀的絕緣部件即支承體41、以及金屬制的三個(gè)換向器片42。支承體41具有供換向器片42安裝的第一圓筒部41a、與第一圓筒部41a相比直徑擴(kuò)大的中間部41b、隔著中間部41b設(shè)置于第一圓筒部41a的相反側(cè)的第二圓筒部41c、以及從第二圓筒部41c沿軸向突出設(shè)置的三個(gè)腳部41d(絕緣部)。繞線凸部31位于第二圓筒部41c的周圍(參照?qǐng)D1以及圖4)。并且,腳部41d是從第二圓筒部41c的環(huán)狀的邊緣部突出設(shè)置的突起,在周向上以等間隔設(shè)置。腳部41d以使導(dǎo)通板50與軸10之間絕緣并且限制導(dǎo)通板50相對(duì)于軸10的周向位置的方式發(fā)揮功能。

      換向器片42具有供電刷4b滑動(dòng)接觸的電刷接觸部42a、以及供繞線30連接的端子42b。電刷接觸部42a形成為將圓筒分割為三部分的形狀,內(nèi)周面與支承體41的第一圓筒部41a的外周面面接觸。換向器片42通過在使電刷接觸部42a與第一圓筒部41a面接觸的狀態(tài)下安裝環(huán)狀的按壓構(gòu)件44而固定于支承體41。

      端子42b是從電刷接觸部42a的圓弧狀端部向徑向外側(cè)突出設(shè)置的部位,在繞線30卡止(鉤掛)之后通過焊接、釬焊之類的熱接合(利用熱量的接合處理)而接合。在圖4中,例示了端子42b與繞線30通過釬焊而接合的狀態(tài)。即,圖中的涂黑部位45表示釬料。需要說明的是,對(duì)于本實(shí)施方式的換向器40,如圖1所示,吸收成為電噪聲的原因的浪涌電壓的可變電阻器43配置安裝在按壓構(gòu)件44的外周側(cè)。

      導(dǎo)通板50是形成電中性點(diǎn)的金屬制的板狀部件,如圖1以及圖5所示,在換向器40的端子42b與芯20之間經(jīng)由換向器40的腳部41d而外嵌于軸10。導(dǎo)通板50設(shè)置為,與繞線30連接的連接部52比卷繞于芯20的繞線30的繞線凸部31靠端板4側(cè)的位置,并且位于比端子42b靠芯20側(cè)的位置。即,導(dǎo)通板50的軸向位置設(shè)定在繞線凸部31與端子42b的中間部70,使得連接部52與繞線凸部31和端子42b均分離。由此,避免連接部52與電刷4b的干涉,并且,使連接部52與繞線30熱接合時(shí)的熱量難以向繞線30傳遞。

      如圖2以及圖3的(b)所示,導(dǎo)通板50形成為具有三次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的外形。具體地說,導(dǎo)通板50具有以軸插入用的貫通孔51h為中心的平面部51、以及設(shè)置在比平面部51靠徑向外側(cè)的位置的三個(gè)連接部52。平面部51是形成電中性點(diǎn)的部位,具有供軸10插入的環(huán)狀部51a、以及從環(huán)狀部51a向徑向外側(cè)呈放射狀延伸設(shè)置的三個(gè)延伸設(shè)置部51b。連接部52位于使三個(gè)延伸設(shè)置部51b各自向徑向延長(zhǎng)時(shí)的延長(zhǎng)線上。環(huán)狀部51a的中心的貫通孔51h具有比軸10的外徑大一圈的內(nèi)徑,還具有供換向器40的支承體41的腳部41d卡合的凹部51g。由此,導(dǎo)通板50與軸10非接觸,并且經(jīng)由腳部41d限制相對(duì)于軸10的周向位置。需要說明的是,腳部41d還與芯20的鍵槽25卡合。

      如圖2~圖5所示,本實(shí)施方式的導(dǎo)通板50的平面部51隔著絕緣層載置于芯20的端面。即,導(dǎo)通板50的延伸設(shè)置部51b載置在芯20的齒部22上,繞線30卷繞于齒部2以及平面部51。此外,本實(shí)施方式的導(dǎo)通板50具有在平面部51的延伸設(shè)置部51b與連接部52之間連續(xù)設(shè)置的立壁部53,由一張板形成。立壁部53是用于限定連接部52的軸向位置的部位,從延伸設(shè)置部51b的徑向外側(cè)的端部向與平面部51交叉的方向延伸設(shè)置(立起設(shè)置)。由于只要利用立壁部53將平面部51載置于芯20的端面就能限定連接部52的位置,因此容易進(jìn)行導(dǎo)通板50的定位。

      連接部52從立壁部53的與延伸設(shè)置部51b相反側(cè)的端部(延伸設(shè)置方向端部)向徑向外側(cè)突出設(shè)置。本實(shí)施方式的連接部52以在導(dǎo)通板50外嵌于軸10的組裝狀態(tài)下與軸10的軸向正交的方式從立壁部53向外側(cè)突出設(shè)置。由此,由于在使繞線30與連接部52熱接合時(shí),容易瞄準(zhǔn)連接部52,因此接合操作性。并且,通過在與軸向正交的方向上設(shè)置連接部52,從而接合時(shí)的焊接電極只要在與軸向正交的方向上移動(dòng)即可,制造設(shè)備的控制變?nèi)菀?。此外,通過使連接部52在與軸10的軸向正交的方向上突出設(shè)置,從而距繞線凸部31的距離變遠(yuǎn),接合時(shí)的熱量更加難以向繞線30傳遞。

      需要說明的是,本實(shí)施方式的立壁部53以從平面部51向垂直方向彎曲形成的方式立起設(shè)置,由于設(shè)置為與軸10的軸向平行,因此連接部52向與立壁部53正交的方向突出設(shè)置。這樣,通過立壁部53沿與平面部51正交的方向延伸設(shè)置,從而為了在規(guī)定位置配置連接部52所需的立壁部53的長(zhǎng)度達(dá)到最小。

      連接部52配置在繞線凸部31與端子42b的中間部70的軸向上的中央?yún)^(qū)域。其原因在于,具有連接部52離繞線凸部31越遠(yuǎn),傳遞至繞線30的熱量的影響越小的優(yōu)點(diǎn),以及連接部52離繞線凸部31越近,越容易卷繞繞線30的優(yōu)點(diǎn)。即,通過將連接部52的軸向位置設(shè)為中間部70的中央?yún)^(qū)域,抑制了接合時(shí)的熱量的傳遞,并且確保了向芯20卷繞的卷繞操作的容易度。需要說明的是,在此所說的中央?yún)^(qū)域嚴(yán)格來說不僅是指中間部70的軸向長(zhǎng)度l的中心,而是包括中心在內(nèi)的規(guī)定寬度。即,對(duì)于導(dǎo)通板50,立壁部53的高度(軸向長(zhǎng)度)設(shè)定為,在將平面部51載置于芯20的端面的狀態(tài)下,連接部52位于距離繞線凸部31和端子42b大致等距離的中央?yún)^(qū)域內(nèi)。

      即,連接部52設(shè)置為前端位于比芯20的外周面靠徑向外側(cè)的位置且與繞線凸部31分離。由此,接合時(shí)的熱量更加難以向繞線30傳遞。并且,繞線30只能向比導(dǎo)通板50的立壁部53靠徑向內(nèi)側(cè)的位置卷繞。與此相對(duì),通過連接部52與芯20的外周面相比向朝徑向外側(cè)突出設(shè)置,從而相對(duì)地立壁部53的徑向位置與芯20的外周面的位置形成為相同程度,能夠卷繞繞線30的空間(徑向長(zhǎng)度)擴(kuò)大。換句話說,由于平面部51的延伸設(shè)置部51b的徑向長(zhǎng)度與齒部22的徑向長(zhǎng)度形成為相同程度,因此能夠卷繞于芯20的繞線30的寬度(徑向長(zhǎng)度)不被導(dǎo)通板50限制。

      并且,如圖1所示,也可以是連接部52位于在軸向上比永磁鐵2b的端板4側(cè)的端面靠外側(cè)(遠(yuǎn)離永磁鐵2b的一側(cè))的位置且位于該端面與端板4之間的空間2c。在該情況下,由于連接部52能夠位于比永磁鐵2b的內(nèi)周面靠徑向外側(cè)的位置,因此能夠使接合時(shí)的熱量更難以向繞線30傳遞。

      在此,列舉通過焊接將繞線30與連接部52接合的情況為例說明了連接部52的形狀。圖6的(a)以及(b)是將連接部52放大了的示意圖,(a)是焊接前的形狀,(b)是焊接后的形狀。需要說明的是,這些附圖是從軸向(連接部52的板厚方向)觀察連接部52時(shí)的圖,圖6的(b)中的網(wǎng)格部分表示焊接部位。如圖6的(a)所示,連接部52具有位于基端側(cè)(徑向內(nèi)側(cè))的基端部52a、以及位于前端側(cè)(徑向外側(cè))的寬幅部52b。基端部52a是以恒定的寬度向徑向外側(cè)延伸設(shè)置的部位,寬幅部52b是以在基端部52a的前端側(cè)寬度比基端部52a大的方式形成為橢圓形狀、長(zhǎng)圓形狀、矩形狀、三角形狀等的部位。

      卷繞于芯20后的繞線30以保持恒定張力的狀態(tài)在基端部52a的前端側(cè)卷繞多圈。該部分作為在保持繞線30的張力的狀態(tài)下使連接部52與繞線30連接的卡止部而發(fā)揮功能,并且還作為焊接時(shí)與寬幅部52b一起熔融并凝固從而使連接部52與繞線30熔敷的接合部而發(fā)揮功能。

      如圖6的(b)所示,當(dāng)對(duì)連接部52與繞線30進(jìn)行焊接時(shí),卷繞于基端部52a的繞線30與寬幅部52b一起熔融并凝固,從而繞線30與連接部52電連接。連接部52在焊接前后,徑向長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生變化,優(yōu)選在焊接前后,連接部52與芯20的外周面相比向徑向外側(cè)突出設(shè)置。需要說明的是,連接部52如圖1所示在轉(zhuǎn)子3組裝于定子2的狀態(tài)下配置在殼體2a內(nèi)的空間2c中。此時(shí),連接部52與殼體2a的內(nèi)周面非接觸。換言之,導(dǎo)通板50設(shè)為在轉(zhuǎn)子3組裝于定子2的狀態(tài)下(即焊接后的形狀)不與殼體2a的內(nèi)周面接觸的形狀。

      將繞線30卷繞于芯20以及本實(shí)施方式的導(dǎo)通板50,使導(dǎo)通板50與繞線30絕緣。具體地說,如圖2、圖4以及圖5所示,在導(dǎo)通板50的朝向軸前端側(cè)的面(與芯20相反側(cè)的面)上接觸配置絕緣體60。絕緣體60是形成為具有三次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的外形的絕緣部件。本實(shí)施方式的絕緣體60具有載置在平面部51的與絕緣層相反側(cè)的面上的絕緣平面部61、以及沿著立壁部53的內(nèi)側(cè)面(朝向徑向內(nèi)側(cè)的面)延伸的絕緣立壁部63。本實(shí)施方式的絕緣體60由耐熱級(jí)別高的材料成形。

      絕緣平面部61具有在徑向上比導(dǎo)通板50的平面部51的環(huán)狀部51a大一圈的環(huán)狀部、以及從環(huán)狀部朝徑向外側(cè)呈放射狀延伸設(shè)置的三個(gè)延伸設(shè)置部。并且,絕緣立壁部63形成為周向上比導(dǎo)通板50的立壁部53大一圈的形狀,軸向長(zhǎng)度形成為從導(dǎo)通板50的平面部51到達(dá)連接部52的長(zhǎng)度。由此,確保導(dǎo)通板50與繞線30的絕緣性。此外,絕緣立壁部63立起設(shè)置在導(dǎo)通板50的連接部52與繞線凸部31之間。由此,接合時(shí)的熱量的傳遞被絕緣體60隔斷。換言之,絕緣體60還作為隔熱板而發(fā)揮功能。

      [2.轉(zhuǎn)子的制造方法]

      使用圖7說明上述的轉(zhuǎn)子3的制造方法。本制造方法具有導(dǎo)通板50的成形工序(步驟s10)、向軸10組裝的組裝工序(步驟s20)、卷繞繞線30的繞線工序(步驟s30)、以及對(duì)繞線30的兩端部進(jìn)行接合的接合工序(步驟s40),四個(gè)工序依次實(shí)施。這些工序既可以通過裝置自動(dòng)地實(shí)施,也可以手動(dòng)進(jìn)行。需要說明的是,轉(zhuǎn)子3的部件(軸10、芯20等)除了導(dǎo)通板50之外預(yù)先準(zhǔn)備。

      在成形工序中,通過沖壓加工將導(dǎo)通板50成形為上述的完成形狀。即,成形出具有形成電中性點(diǎn)的平面部51、從平面部51的徑向外側(cè)的端部向與平面部51交叉的方向延伸設(shè)置的三個(gè)立壁部53、以及從各立壁部53的端部向徑向外側(cè)突出設(shè)置的連接部52的導(dǎo)通板50。此時(shí),在導(dǎo)通板50的平面部51載置于芯20的端面的狀態(tài)下,連接部52位于比繞線30的繞線凸部31靠軸10的前端側(cè)的位置,并且立壁部53的高度設(shè)定為位于比端子42b靠芯20側(cè)的位置。

      在本實(shí)施方式中,立壁部53的高度設(shè)定為,連接部52位于繞線凸部31與端子42b的中間部70的中央?yún)^(qū)域。此外,在本實(shí)施方式中,導(dǎo)通板50的連接部52以在組裝狀態(tài)下向與軸10的軸向正交的方向延伸的方式彎曲形成。此外,導(dǎo)通板50被成形為,連接部52在焊接前后與芯20的外周面相比向徑向外側(cè)突出,并且在焊接后與殼體2a的內(nèi)周面非接觸。

      在組裝工序中,將芯20、通過成形工序成形出的導(dǎo)通板50、絕緣體60、換向器40、可變電阻器43等部件組裝于軸10。

      在接下來的繞線工序中,在將繞線30的一端卷繞并卡止于換向器40的三個(gè)端子42b中的一個(gè)之后,在芯20的三個(gè)齒部22中的一個(gè)上卷繞規(guī)定匝數(shù)。此時(shí),由于導(dǎo)通板50的連接部52配置在中間部70的中央?yún)^(qū)域,因此確保了繞線30向芯20卷繞的卷繞操作性。

      在繞線工序中,還將繞線30的另一端卷繞并卡止(鉤掛)于導(dǎo)通板50的三個(gè)連接部52中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)。此時(shí),將繞線30在連接部52的基端部52a卷繞幾圈。在三個(gè)位置進(jìn)行該操作。

      在接合工序中,通過焊接、釬焊之類的熱接合將繞線30的一端以及另一端分別與端子42b以及連接部52接合。此時(shí),由于連接部52配置在中間部70的中央?yún)^(qū)域,并且與芯20的外周面相比向徑向外側(cè)突出設(shè)置,因此接合時(shí)的熱量難以向繞線30傳遞。

      [3.效果]

      (1)上述的轉(zhuǎn)子3設(shè)定為,導(dǎo)通板50的連接部52在軸向上位于繞線凸部31與端子42b的中間部70。即,由于連接部52位于比繞線30的繞線凸部31靠端板4側(cè)的位置,因此能夠使連接部52與繞線凸部31分離,能夠抑制焊接、釬焊之類的熱接合所帶來的接合時(shí)的熱量向繞線30傳遞。由此,能夠避免或者減少繞線30接合時(shí)受到的熱影響,能夠提高轉(zhuǎn)子3的可靠性。

      并且,由于連接部52與繞線凸部31分離設(shè)置,因此即便轉(zhuǎn)子3的尺寸小(例如即便是直徑為10mm以下的轉(zhuǎn)子3),也能夠容易地進(jìn)行繞線30向連接部52卡止的卡止操作(鉤掛)以及接合操作。由此,能夠提高轉(zhuǎn)子3的生產(chǎn)性。此外,連接部52位于比端子42b靠芯20側(cè)的位置,因此不會(huì)與電刷4b與接觸(干涉)。換句話說,根據(jù)上述的轉(zhuǎn)子3,能夠避免導(dǎo)通板50與電刷4b的干涉并提高轉(zhuǎn)子3的可靠性以及操作性,進(jìn)而提高轉(zhuǎn)子3的生產(chǎn)性。

      (2)對(duì)于上述的轉(zhuǎn)子3,由于連接部52位于繞線凸部31與端子42b的中間部70的軸向上的中央?yún)^(qū)域,因此能夠抑制接合時(shí)的熱量的傳遞,并且能夠提高向芯20卷繞的卷繞操作性。

      (3)對(duì)于上述的轉(zhuǎn)子3,由于連接部52與芯20的外周面相比向徑向外側(cè)突出設(shè)置,因此能夠使連接部52遠(yuǎn)離繞線凸部31,能夠進(jìn)一步抑制朝向繞線30的熱量傳遞。

      (4)對(duì)于上述的轉(zhuǎn)子3,由于導(dǎo)通板50在平面部51與連接部52之間具有立壁部53,因此只要將平面部51載置于芯20的端面,就能夠利用立壁部53限定連接部52的位置。即,能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行連接部52的定位,提高轉(zhuǎn)子3的生產(chǎn)性。并且,對(duì)于具有立壁部53的上述的導(dǎo)通板50,雖然繞線30也卷繞于平面部51,但通過連接部52與芯20的外周面相比向徑向外側(cè)突出設(shè)置,能夠擴(kuò)大可卷繞于芯20的繞線30的寬度(徑向長(zhǎng)度)。換言之,能夠利用導(dǎo)通板50防止能卷繞繞線30的空間受到限制,能夠有效地利用芯20。

      (5)對(duì)于上述的轉(zhuǎn)子3,由于連接部52以在導(dǎo)通板50的組裝狀態(tài)下與軸10的軸向正交的方式從立壁部53向外側(cè)突出設(shè)置,因此能夠進(jìn)一步提高焊接、釬焊之類的熱接合的操作性。此外,由于連接部52的前端在徑向上距卷繞于芯20的繞線30最遠(yuǎn),因此能夠進(jìn)一步抑制接合時(shí)的朝向繞線30的熱量傳遞,能夠提高繞線30的保護(hù)性。

      (6)上述的轉(zhuǎn)子3具有相對(duì)于導(dǎo)通板50的平面部51載置在與絕緣層相反側(cè)的面的絕緣體60。由于該絕緣體60沿著立壁部53的內(nèi)側(cè)面(朝向徑向內(nèi)側(cè)的面)延伸,因此能夠避免導(dǎo)通板50與繞線30的接觸可能性,防止短路。并且,由于絕緣體60沿著立壁部53的內(nèi)側(cè)面延伸,因此形成立起設(shè)置在連接部52與繞線凸部31之間的狀態(tài)。由此,絕緣體60還能夠作為隔斷接合時(shí)施加于導(dǎo)通板50的熱量向繞線30傳遞的隔熱板而發(fā)揮功能,能夠進(jìn)一步提高繞線30的保護(hù)性。需要說明的是,通過利用耐熱級(jí)別高的材料成形絕緣體60,能夠防止絕緣體60的變形、熔融,能夠適當(dāng)?shù)鼐S持絕緣、隔熱的功能。

      (7)由于上述的電動(dòng)機(jī)1具備這樣的轉(zhuǎn)子3,因此能夠與電動(dòng)機(jī)尺寸無關(guān)地提高成品的質(zhì)量,并且能夠提高生產(chǎn)性。

      (8)并且,上述的轉(zhuǎn)子3在導(dǎo)通板50被成形為具有平面部51、連接部52以及立壁部53的形狀之后組裝于軸10,并且卷繞并接合繞線30。即,由于在將繞線30連接于連接部52之前將導(dǎo)通板50成形為完成形狀,因此與利用連接繞線30之后將導(dǎo)通板彎折的方法制造轉(zhuǎn)子3的情況相比,能夠適當(dāng)?shù)乇3掷@線30的張力,能夠提高繞線30的保護(hù)性。

      若僅是使導(dǎo)通板50的連接部52遠(yuǎn)離繞線30(繞線凸部31),也可以不設(shè)置上述的立壁部53,而只將上述的延伸設(shè)置部51b設(shè)置為向徑向外側(cè)伸長(zhǎng)的形狀,在將繞線30與連接部接合后彎折以便收納于殼體2a(即只要進(jìn)行“后彎”即可)。但是,在該方法中,由于繞線30的端部已經(jīng)連接于連接部,因此存在通過進(jìn)行彎折而使多大的張力作用于繞線30或繞線30斷線的可能性。與此相對(duì),根據(jù)上述的轉(zhuǎn)子3的制造方法,由于不進(jìn)行這樣的“后彎”,因此如上所述,能夠提高繞線30的保護(hù)性,提高轉(zhuǎn)子3的可靠性。

      [4.其他]

      通過上述的實(shí)施方式說明的電動(dòng)機(jī)1的結(jié)構(gòu)僅是一個(gè)例子,不被上述內(nèi)容限定。即,定子2、轉(zhuǎn)子3、端板4的形狀、結(jié)構(gòu)不被上述內(nèi)容限定。并且,導(dǎo)通板50的形狀、配置也可以是上述以外的形狀、配置。例如,導(dǎo)通板50的連接部52也可以不設(shè)置在繞線凸部31與端子42b的中間部70的軸向上的中央?yún)^(qū)域,既可以靠近繞線凸部31地配置,也可以靠近端子42b地配置。

      并且,導(dǎo)通板50的立壁部53也可以彎曲形成為相對(duì)于平面部51形成鈍角。在該情況下,也優(yōu)選連接部52朝與軸10的軸向正交的方向從立壁部53向外側(cè)突出設(shè)置。換句話說,立壁部53與連接部52也可以不正交地設(shè)置。需要說明的是,連接部52也可以向不與軸10的軸向正交的方向突出設(shè)置。例如,只要連接部52相對(duì)于軸10的軸向朝向軸10的前端側(cè)(端板4側(cè))向斜向外側(cè)突出設(shè)置,就能夠使連接部52的前端進(jìn)一步遠(yuǎn)離繞線30,能夠減小熱量的影響。

      導(dǎo)通板50的連接部52也可以不具有寬幅部52b,直至前端為止以與基端部52a相同的寬度形成。并且,在通過釬焊使連接部52與繞線30接合的情況下,只要將繞線30以保持恒定張力的狀態(tài)卷繞即可,也可以不平緩地卷繞。

      并且,導(dǎo)通板50也可以不具有立壁部53。即,也可以是在與平面部51相同的平面上設(shè)置有連接部52的導(dǎo)通板。在該情況下,只要以連接部52位于繞線凸部31與端子42b的中間部70的方式將導(dǎo)通板相對(duì)于軸10定位,并且經(jīng)由絕緣部外嵌于軸10即可。換句話說,在該情況下,不將導(dǎo)通板載置于芯20的端面,只要配置為連接部52到達(dá)規(guī)定位置即可。即便是這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子3,與上述相同,也能夠避免導(dǎo)通板與電刷4b的干涉并提高轉(zhuǎn)子3的可靠性以及操作性,進(jìn)而能夠提高轉(zhuǎn)子3的生產(chǎn)性。

      并且,在上述的制造方法中,在繞線工序后實(shí)施接合工序,但也可以與繞線工序并行地進(jìn)行接合工序。即,也可以在將繞線30的一端卡止于端子42b,通過熱接合對(duì)該一端進(jìn)行接合之后,向芯20卷繞繞線30并將另一端卡止、接合而制造出轉(zhuǎn)子3。

      并且,也可以將導(dǎo)通板50以及絕緣體60相對(duì)于芯20配置在與換向器40相反的一側(cè)。在該情況下,由于不存在與換向器40干涉的可能性,因此連接部52的配置方面的自由度增高。并且,也可以將導(dǎo)通板50、絕緣體60與換向器40嵌入成形為一體。在該情況下,絕緣體60、支承體41以及按壓構(gòu)件44作為一體的樹脂部件而形成,組裝時(shí)的操作性提高。

      需要說明的是,在上述的實(shí)施方式中,例示了轉(zhuǎn)子3的芯20、導(dǎo)通板50以及絕緣體60均形成為具有三次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的外形的情況,上述構(gòu)件只要形成為具有至少三次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的外形即可,不被上述的形狀限定。并且,繞線30的接線方式不限定為y接線。

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