(57)【要約】【課題】導電端子と電線との電気接続の信頼性の向上及び導電端子と電線との接合強度の向上を図ることができる電気接続構造を含む電動機を提供する。【解決手段】本開示に係る電動機１における電気接続構造は、溝３３を有する整流子片３１（導電端子）と、整流子片３１と電気的に接続される巻線２２（電線）とを備え、巻線２２は、溝３３に押し込まれており、断面視において、溝３３の対向する２つの側面の少なくとも一方に、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面が含まれる。【選択図】図５
2020150777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電機子巻線を有する電機子と、
前記電機子と伴に磁気回路を構成する固定子と、
前記複数の電機子巻線と電気的に接続される複数の整流子片を有する整流子と、
前記電機子の軸心及び前記整流子の軸心を軸通し且つ軸止される回転軸と、
前記回転軸を回転自在に支承する一対の軸受けと、
前記整流子の前記複数の整流子片の各々と摺動し且つ接触する複数のブラシと、を含み、
前記複数の整流子片の各々は、溝を有し、
前記溝の各々に、前記複数の電機子巻線の一部分が押止され、
断面視において、前記溝の対向する２つの側面の少なくとも一方に、前記溝の開口から底面に向かって溝幅を広げるテーパ面が含まれる、
電動機。
【請求項２】
前記溝の断面視形状に台形が含まれる、
請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記２つの側面の各々は、前記テーパ面を含む、
請求項１に記載の電動機。
【請求項４】
前記導電端子の平面視において、前記溝は、直線状に形成されたストレート部を含む、
請求項１に記載の電動機。
【請求項５】
前記複数の整流子片の各々は、前記溝を複数含み、
複数の前記溝の各々に、前記複数の電機子巻線の一部分が押止されている、
請求項１に記載の電動機。
【請求項６】
前記複数の整流子片の各々に、前記溝が複数列状に配置され、
複数の前記溝の各々に、前記複数の電機子巻線の一部分が押止されている、
請求項１に記載の電動機。
【請求項７】
前記溝の底面は、凹凸構造を含む、
請求項１に記載の電動機。
【請求項８】
前記溝の側面は、突起を含み、
前記突起の側面が前記テーパ面である
請求項１に記載の電動機。
【請求項９】
前記複数の電機子巻線の導体部と前記溝とが溶着し且つ接合する、
請求項１に記載の電動機。
【請求項１０】
前記電機子巻線は、導線と、前記導線を被膜する絶縁膜とを有し、
前記電機子巻線は、前記絶縁膜の一部が破断して前記電機子巻線と前記溝とが接触することで前記導電端子と電気的に接続されている、
請求項１に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動機に関し、特に、ブラシ付き電動機が有する整流子における電気接続構造及び電気接続方法、並びにこの電気接続構造を有する電動機及びこの電動機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシ付き電動機は、例えば、固定子と、固定子の磁力によって回転する回転子と、回転子の回転軸に取り付けられた整流子と、整流子に摺接するブラシとを備える。この種のブラシ付き電動機として、扁平型ブラシ付きコアレスモータ（フラットモータ）が知られている（特許文献１）。特許文献１に開示された扁平型ブラシ付きコアレスモータは、電機子巻線を有する無鉄心の回転子と、略ドーナツ形状のマグネットからなる固定子とによって構成されている。
【０００３】
ブラシ付き電動機が有する整流子は、回転軸の周方向に沿って等間隔に設けられた複数の整流子片を有する。複数の整流子片の各々には、回転子の電機子巻線が電気的に接続される。
【０００４】
従来、導電端子である整流子片と電線である電機子巻線との電気接続構造として、図８に示すように、整流子片３１Ｘの端部に折り曲げ形成された爪部３３Ｘに巻線２２Ｘを引っ掛けて、電機子巻線２２Ｘに通電することにより電機子巻線２２Ｘの絶縁被膜を部分的に消失させることで整流子片３１Ｘに電機子巻線２２Ｘを溶着接合する構造が知られている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４９０１９号公報
【特許文献２】特開２００７−１６６７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の電気接続構造では、導電端子（整流子片）と電線（電機子巻線）との電気接合部の十分な接合面積を確保することができず、導電端子と電線との電気接続の信頼性に欠ける。また、従来の電気接続構造では、導電端子と電線とを接合した後の十分な接合強度を確保することもできない。
【０００７】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、導電端子と電線との電気接続の信頼性の向上及び導電端子と電線との接合強度の向上を図ることができる電気接続構造及び電動機等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本開示に係る電動機の一態様は、複数の電機子巻線を有する電機子と、前記電機子と伴に磁気回路を構成する固定子と、前記複数の電機子巻線と電気的に接続される複数の整流子片と、前記複数の整流子片を有する整流子と、前記電機子の軸心及び前記整流子の軸心を軸通し且つ軸止される回転軸と、前記回転軸を回転自在に支承する一対の軸受と、前記整流子の前記整流子片の各々と摺動し且つ接触する複数のブラシと、を含み、前記複数の整流子片の各々は、溝を有し、前記複数の電機子巻線の一部分は、前記溝の各々に、前記複数の電機子巻線の一部分が押止され、断面視において、前記溝の対向する２つの側面の少なくとも一方に、前記溝の開口から底面に向かって溝幅を広げるテーパ面が含まれる。
【０００９】
また、本開示に係る電気接続構造の一態様は、溝を有する導電端子と、前記導電端子と電気的に接続される電線とを備え、前記電線は、前記溝に押し込まれており、断面視において、前記溝の対向する２つの側面の少なくとも一方に、前記溝の開口から底面に向かって溝幅を広げるテーパ面が含まれる。
【００１０】
また、本開示に係る電動機の製造方法の一態様は、回転軸及び電線からなる巻線を有する回転子と前記回転軸に取り付けられた整流子とを有する電動機の製造方法であって、前記整流子は、各々が溝を有し、且つ、前記回転軸の周方向に沿って配列された複数の導電端子からなる整流子片とを有し、前記電動機の製造方法は、前記溝に沿って前記電線を配置する電線配置工程と、前記電線を前記溝に押し込む電線押し込み工程とを含み、前記溝の側面の少なくとも一部は、前記溝の開口から底面に向かって溝幅を広げるテーパ面であり、前記電線押し込み工程では、前記テーパ面により形成されるエッジ部により前記電線を変形させながら前記電線を前記溝に押し込む。
【００１１】
また、本開示に係る電動機の製造方法において、前記電線押し込み工程では、前記電線に超音波振動を付与しながら前記電線に押圧を付与することで前記電線を変形させて前記溝に押し込むとよい。
【００１２】
また、本開示に係る電動機の製造方法において、前記電線は、導線と、前記導線を被膜する絶縁膜とを有し、前記電線押し込み工程では、前記電線を変形させるときに前記絶縁膜の一部を破断させることで前記導線と前記溝とを接触させて前記電線を前記導電端子と電気的に接続するとよい。
【００１３】
また、本開示に係る電気接続方法の一態様は、溝を有する導電端子と電線とを電気的に接続する電気接続方法であって、前記溝に沿って前記電線を配置する電線配置工程と、前記電線を前記溝に押し込む電線押し込み工程とを含み、前記溝の側面の少なくとも一部は、前記溝の開口から底面に向かって溝幅を広げるテーパ面であり、前記電線押し込み工程では、前記テーパ面により形成されるエッジ部により前記電線を変形させながら前記電線を前記溝に押し込むことで前記電線を前記導電端子と電気的に接続する。
【発明の効果】
【００１４】
導電端子と電線との電気接続の信頼性の向上及び導電端子と電線との接合強度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】実施の形態に係る電動機を上方側から見たときの外観斜視図である。
【図１Ｂ】実施の形態に係る電動機を下方側から見たときの外観斜視図である。
【図２】実施の形態に係る電動機の断面図である。
【図３Ａ】実施の形態に係る電動機に用いられる整流子の斜視図である。
【図３Ｂ】実施の形態に係る電動機に用いられる整流子の斜視図である。
【図４】実施の形態に係る電動機に用いられる整流子の断面図である。
【図５】実施の形態に係る電動機に用いられる整流子の整流子片と回転子の電機子巻線との電気接続構造を示す拡大断面図である。
【図６】実施の形態に係る電動機に用いられる整流子における整流子片と回転子の電機子巻線との電気接続方法を説明するための図である。
【図７】変形例に係る整流子の拡大断面図である。
【図８】特許文献２に開示された整流子片と電機子巻線との電気接続構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１７】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１８】
（実施の形態）
実施の形態に係る電動機１の構成について、図１Ａ、図１Ｂ及び図２を用いて説明する。図１Ａは、実施の形態に係る電動機１を上方側から見たときの外観斜視図である。図１Ｂは、同電動機１を下方側から見たときの外観斜視図である。図２は、同電動機の断面図である。
【００１９】
電動機１は、ブラシ付き電動機であり、固定子１０（ステータ）と、固定子１０の磁力により回転する回転子２０（ロータ）と、回転子２０の回転軸２１に取り付けられた整流子３０と、整流子３０に摺接するブラシ４０とを備える。電動機１は、さらに、第１軸受け５１と、第２軸受け５２と、第１ブラケット６１と、第２ブラケット６２と、ブラシホルダ７０とを備える。
【００２０】
本実施の形態における電動機１は、直流電動機の一種であり、固定子１０として永久磁石を用いるとともに、回転子２０として電機子巻線２２を有する電機子を用いている。また、電動機１は、自動車等に搭載される扁平型ブラシ付きコアレスモータ（フラットモータ）である。したがって、固定子１０及び回転子２０は、コア（鉄心）を有しておらず、電動機１は、全体として薄くて軽い構成になっている。
【００２１】
固定子１０は、回転子２０に作用する磁力を発生させる。固定子１０は、電機子である固定子１０と伴に磁気回路を構成している。本実施の形態において、固定子１０は、永久磁石（マグネット）によって構成されている。具体的には、固定子１０は、全体としてドーナツ状であり、周方向に沿って回転子２０とのエアギャップ面にＮ極とＳ極とが交互に均等に存在するように構成されている。固定子１０は、第１ブラケット６１に固定されている。
【００２２】
回転子２０は、固定子１０とエアギャップを介して配置されている。本実施の形態において、回転子２０は、回転軸２１の軸心方向に沿って固定子１０と対向している。つまり、固定子１０と回転子２０とは、エアギャップを介して回転軸２１の軸心方向に並んでいる。回転子２０は、回転軸２１と電機子巻線２２（コイル）とを有する。
【００２３】
回転軸２１は、回転子２０が回転する際の中心となるシャフトである。回転軸２１は、回転子２０の軸心及び整流子３０の軸心を軸通し且つ軸止される。回転軸２１は、例えば金属棒である。回転軸２１の一方の端部である第１端部２１ａは、第１ブラケット６１に固定された第１軸受け５１に支持されており、回転軸２１の他方の端部である第２端部２１ｂは、第２ブラケット６２に固定された第２軸受け５２に支持されている。つまり、一対の軸受けである第１軸受け５１及び第２軸受け５２が回転軸２１を回転自在に支承している。一例として、第１軸受け５１及び第２軸受け５２は、回転軸２１を支持するベアリングである。このように、回転軸２１は、回転自在な状態で第１軸受け５１と第２軸受け５２とに保持されている。本実施の形態において、回転軸２１の第１端部２１ａは、出力側の端部（出力軸）であり、第１ブラケット６１及び第１軸受け５１から突出している。第１端部２１ａには、例えば回転ファン等の負荷が取り付けられる。なお、回転軸２１の第２端部２１ｂは、反出力側の端部（反出力軸）であり、第２ブラケット６２及び第２軸受け５２から突出していない。
【００２４】
回転子２０の電機子巻線２２は、固定子１０とエアギャップを介してドーナツ状に配置されている。電機子巻線２２は、電流が流れることで固定子１０に作用する磁力を発生するように巻回されている。電機子巻線２２は、例えば、芯線となる導線と、導線を被膜する絶縁膜とを有する電線である。電機子巻線２２は、整流子３０と電気的に接続されている。具体的には、電機子巻線２２は、整流子３０の整流子片３１と電気的に接続される。
【００２５】
回転軸２１に取り付けられた整流子３０は、複数の整流子片３１を有する。整流子片３１は、導電端子の一例である。整流子片３１の各々と回転子２０の電機子巻線２２とは電気的に接続されている。つまり、電動機１は、整流子片３１（導電端子）と電機子巻線２２（電線）とが電気的に接続された電気接続構造を有する。詳細は後述するが、各整流子片３１には溝が形成されており、電機子巻線２２は、この溝に埋め込まれることで整流子片３１と電気的に接続される。なお、整流子３０の詳細な構造及び整流子３０と電機子巻線２２との接続については後述する。
【００２６】
整流子３０には、ブラシ４０が接触している。具体的には、ブラシ４０は、整流子３０の複数の整流子片３１の各々と摺動し且つ接触する。ブラシ４０は、整流子３０に接触することで回転子２０に電力を供給する。一例として、ブラシ４０は、長尺状の略直方体のカーボンブラシである。ブラシ４０は、ブラシホルダ７０によって覆われている。本実施の形態において、ブラシ４０は、複数である。具体的には、整流子３０を挟んで２つのブラシ４０が配置されている。
【００２７】
以上のように構成される電動機１では、ブラシ４０に供給される電流が整流子３０を介して回転子２０の電機子巻線２２に流れる。これにより、回転子２０（電機子巻線２２）に磁束が発生し、この回転子２０に生じた磁束と固定子１０から生じる磁束との相互作用によって生じた磁気力が回転子２０を回転させるトルクとなる。このとき、整流子３０とブラシ４０とによって電流方向が切り替えられて、固定子１０と回転子２０との間に発生する磁力の反発力と吸引力とで一定方向の回転力が生成され、回転子２０が回転軸２１を回転中心として回転する。
【００２８】
［整流子の構成］
次に、本実施の形態に係る電動機１に用いられる整流子３０の詳細な構成について、図３Ａ、図３Ｂ、図４及び図５を用いて説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、実施の形態に係る電動機１に用いられる整流子３０の斜視図である。図４は、図３ＢのIV−IV線における同整流子３０の断面図である。図５は、同電動機１における整流子３０の整流子片３１と回転子２０の電機子巻線２２との電気接続構造を示す拡大断面図である。
【００２９】
なお、図３Ａ及び図３Ｂでは、回転軸２１に取り付けられた状態の整流子３０を示している。また、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、１つの整流子片３１を分かりやすくするために、１つの整流子片３１のみ便宜上ハッチングを施している。また、図３Ａ、図３Ｂ及び図４では、電機子巻線２２が接続されていない状態の整流子３０を示しており、図５は、整流子片３１に電機子巻線２２が接続された状態の整流子３０を示している。
【００３０】
図３Ａ、図３Ｂ及び図４に示すように、整流子３０は、複数の整流子片３１と、整流子本体３２とを有する。複数の整流子片３１は、各整流子片３１の一部が整流子本体３２に埋め込まれた状態で整流子本体３２に固定されている。
【００３１】
一例として、整流子３０は、モールド整流子であり、複数の整流子片３１が樹脂モールドされた構成になっている。この場合、整流子３０の樹脂部分が整流子本体３２となる。整流子本体３２は、回転軸２１が挿入される貫通孔を有する略筒状部材である。整流子本体３２は、例えば、熱硬化性樹脂等の絶縁性樹脂材料によって構成されている。
【００３２】
複数の整流子片３１は、導電端子の一例であり、回転軸２１の周方向に沿って環状に並べられている。具体的には、複数の整流子片３１の各々は、回転軸２１の軸心方向に沿って延在する形状であり、その延在する方向が回転軸２１の軸心方向と平行となる姿勢で、回転軸２１の周方向に沿って互いに絶縁分離された状態で等間隔に配列されている。複数の整流子片３１は、銅等の金属材料等からなる導電性材料によって構成されている。本実施の形態において、隣り合う２つの整流子片３１の間には、絶縁性樹脂材料によって構成された整流子本体３２の一部がスペーサとして存在している。
【００３３】
複数の整流子片３１の各々は、溝３３を有する。整流子片３１の平面視（整流子３０の側面視）において、溝３３は、直線状に形成されたストレート部を有する。本実施の形態において、溝３３は、ストレート部のみによって構成されており、整流子片３１の長手方向に沿って一直線状に形成されている。つまり、溝３３は、回転軸２１の軸心方向に沿って延在している。また、溝３３は、整流子片３１を超えて整流子本体３２にまで形成されている。つまり、溝３３は、整流子片３１と整流子本体３２とにわたって形成されており、溝３３の一方の端部は、整流子片３１に位置し、溝３３の他方の端部は、整流子本体３２に位置している。
【００３４】
図４に示すように、溝３３の延在方向と直交する断面における断面視において、溝３３は、対向する２つの側面として、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂを有する。また、溝３３は、底面３３ｃを有する。本実施の形態において、溝３３の内面は、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂと底面３３ｃとの３つの面によって構成されている。
【００３５】
溝３３の断面視形状は、アンダーカット形状になっている。具体的には、図４に示すように、溝３３の延在方向と直交する断面における断面視において、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂの少なくとも一方には、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面（逆テーパ面）が含まれている。言い換えると、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂに含まれるテーパ面は、溝３３の底面３３ｃから開口に向かって溝幅を狭くするように構成されている。したがって、断面視において、溝３３の開口幅の長さが、溝３３の底面３３ｃの幅の長さよりも短くなっており、溝３３の底面３３ｃと溝３３の側面（第１側面３３ａ又は第２側面３３ｂ）とのなす角をテーパ角とすると、テーパ角は鋭角になっている。
【００３６】
本実施の形態では、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂの各々に、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面が含まれている。具体的には、第１側面３３ａの全面及び第２側面３３ｂの全面がテーパ面になっている。一例として、溝３３の断面視形状に台形が含まれる。具体的には、溝３３の断面視形状は、上底（溝３３の開口幅）の長さが下底（溝３３の底面３３ｃの幅）の長さよりも短い台形である。このように、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂを、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面にすることによって、溝３３の開口端に、先端角が鋭角であるエッジ部が形成される。
【００３７】
また、本実施の形態において、溝３３の断面視形状は、左右対称である。つまり、図４において、第１側面３３ａと底面３３ｃとのなす角を第１テーパ角とし、第２側面３３ｂと底面３３ｃとのなす角を第２テーパ角とすると、第１テーパ角と第２テーパ角とは同じである。なお、溝３３の断面視形状は、左右対称でなくてもよい。つまり、第１側面３３ａの第１テーパ角と第２側面３３ｂの第２テーパ角とは異なっていてもよい。
【００３８】
図５に示すように、溝３３の各々に、回転子２０の電機子巻線２２の一部分が押止されている。つまり、溝３３には、回転子２０の電機子巻線２２が押し込まれている。具体的には、本実施の形態では、溝３３に埋め込む前の電機子巻線２２の直径は、溝３３の開口幅よりも大きくなっており、また、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂの少なくとも一方に、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面が含まれている。このため、溝３３に電機子巻線２２を配置する場合、溝３３の底面３３ｃに向けて電機子巻線２２に押圧を付与して電機子巻線２２を溝３３に押し込んでいる。これにより、電機子巻線２２の少なくとも一部が溝３３内に埋め込まれた状態で電機子巻線２２が整流子片３１に固定されるとともに、電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的に接続することができる。本実施の形態では、電機子巻線２２の導体部である導線２２ａと溝３３とが溶着し且つ接合する。つまり、電機子巻線２２の電線２２ａは、溝３３に溶着接合されている。
【００３９】
このように、電機子巻線２２を整流子片３１の溝３３に配置して電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的に接続する場合に、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂの少なくとも一方に溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面（逆テーパ面）を設けておくことで、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接合部の接合面積を十分確保することができる。これにより、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性を向上させることができるともに、整流子片３１と電機子巻線２２との接合強度を向上させることができる。
【００４０】
また、溝３３の側面に逆テーパ面を設けることで、溝３３の開口端にエッジ部を形成することができる。これにより、本実施の形態のように、電機子巻線２２が導線２２ａと導線２２ａを被膜する絶縁膜２２ｂとによって構成されている場合、電機子巻線２２を溝３３に押し込む際に、溝３３の逆テーパ面により形成されるエッジ部に電機子巻線２２の絶縁膜２２ｂの一部が破断する。これにより、破断して露出した導線２２ａと整流子片３１の溝３３とが接触し、電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的に接続することができる。
【００４１】
このように、電機子巻線２２として導線２２ａが絶縁膜２２ｂで被膜された電線を用いて、電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的に接続する場合であっても、溝３３の側面に逆テーパ面を設けることで、電機子巻線２２を溝３３に押し込む過程で絶縁膜２２ｂを効果的に除去して電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的及び機械的に接続することができる。これにより、整流子片３１と電機子巻線２２の導線２２ａとの電気接合部の接合面積を十分確保することができる。したがって、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性を向上させることができるともに、整流子片３１と電機子巻線２２との接合強度を向上させることができる。
【００４２】
この場合、本実施の形態では、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂの両方に、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面を設けているので、溝３３の開口端には、対向する２つのエッジ部を形成することができる。
【００４３】
これにより、電機子巻線２２の絶縁膜２２ｂをより確実に除去することができる。したがって、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性が一層向上するともに、整流子片３１と電機子巻線２２との接合強度が一層向上する。
【００４４】
また、複数の整流子片３１の各々において、溝３３は複数設けられており、電機子巻線２２は、各整流子片３１における複数の溝３３の各々に押し込まれている。本実施の形態において、複数の整流子片３１の各々に、溝３３が複数列状に配置されている。具体的には、各整流子片３１における複数の溝３３は、平行に設けられている。より具体的には、各整流子片３１には、平行に並んだ２本の溝３３が設けられている。
【００４５】
このように、各整流子片３１に複数の溝３３を設けて、複数の溝３３の各々に巻線２２を配設することで、１つの整流子片３１に、電機子巻線２２と整流子片３１との接合箇所を複数形成することができる。これにより、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性が一層向上する。
【００４６】
また、本実施の形態では、整流子片３１の平面視において、溝３３が直線状に形成されたストレート部を有している。
【００４７】
これにより、整流子片３１と電機子巻線２２とを接合した後に、電機子巻線２２がちぎれてしまうことを抑制することができる。また、電機子巻線２２と溝３３の底面３３ｃとの電気接合部の面積を一層大きくすることができるので、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性と、整流子片３１と電機子巻線２２との接合強度とを一層向上させることができる。
【００４８】
［整流子片と電機子巻線との電気接続方法］
次に、実施の形態に係る電気接続方法について説明する。本実施の形態に係る電気接続方法は、溝を有する導電端子と電線とを電気的に接続する方法である。以下に説明する電気接続方法は、導電端子として整流子３０の整流子片３１を用い、電線として回転子２０の電機子巻線２２を用いている。つまり、電気接続方法として、整流子片３１と電機子巻線２２とを電気的に接続する方法について説明する。なお、この電気接続方法は、電動機１の製造方法として用いることができる。
【００４９】
図６は、実施の形態に係る電動機１に用いられる整流子３０における整流子片３１と回転子２０の電機子巻線２２との電気接続方法を説明するための図である。なお、図６において、上段は、整流子３０の部分拡大上面図を示しており、下段は、整流子３０の部分拡大断面図を示している。
【００５０】
本実施の形態に係る電気接続方法では、まず、図６の（ａ１）及び（ｂ１）に示すように、整流子片３１に設けられた溝３３に沿って電機子巻線２２を配置する（電線配置工程）。具体的には、整流子片３１に設けられた２本の溝３３の各々の上に、溝３３の長手方向に沿って電機子巻線２２を配置する。
【００５１】
次に、電機子巻線２２を整流子片３１の溝３３に押し込む（電線押し込み工程）。具体的には、図６の（ａ２）及び（ｂ２）に示すように、接合ツール１００を用いて電機子巻線２２を溝３３に押し込む。具体的には、接合ツール１００によって電機子巻線２２に超音波振動を付与しながら電機子巻線２２に押圧を付与することで電機子巻線２２を変形させて溝３３に押し込む。つまり、電機子巻線２２の一部分を溝３３に押止する。
【００５２】
このとき、整流子片３１の溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂには、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面が形成されているので、この電線押し込み工程では、図６の（ａ３）及び（ｂ３）に示すように、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂにおけるテーパ面により形成されるエッジ部により電機子巻線２２を変形させながら電機子巻線２２を溝３３に押し込んでいく。そして、図６の（ａ４）及び（ｂ４）に示すように、接合ツール１００により超音波振動及び押圧を付与して電機子巻線２２を変形させながら電機子巻線２２を溝３３の底面３３ｃに向けてさらに押し込んでいく。これにより、図６の（ａ５）及び（ｂ５）に示すように電機子巻線２２の少なくとも一部が溝３３に埋め込まれる形で電機子巻線２２と整流子片３１とが電気的に接続される。
【００５３】
本実施の形態では、電機子巻線２２が導線２２ａと導線２２ａを被膜する絶縁膜２２ｂとを有する電線によって構成されているので、この電線押し込み工程では、溝３３に電機子巻線２２を押し込んで電機子巻線２２を変形させるときに電機子巻線２２の絶縁膜２２ｂの一部を破断させて導線２２ａと溝３３とを接触させている。具体的には、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂにおけるテーパ面により形成されるエッジ部により絶縁膜２２ｂの一部を破断させることで、絶縁膜２２ｂの破断箇所から露出した導線２２ａを溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂ（図５参照）に接触させている。これにより、電機子巻線２２が溝３３に埋め込まれて電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的に接続することができる。具体的には、電機子巻線２２の導体部である導線２２ａと溝３３とが溶着し且つ接合する。
【００５４】
このようにして、整流子３０の整流子片３１と回転子２０の電機子巻線２２とを電気的及び機械的に接続することができる。なお、図６では、１つの整流子片３１について説明したが、他の整流子片３１についても同様の方法で電機子巻線２２を各整流子片３１の溝３３に順次埋め込んでいくことができる。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態に係る電気接続方法及び電動機１の製造方法によれば、高い電気接続の信頼性及び高い接合強度を有する電気接続構造及び電動機１を得ることができる。
【００５６】
（変形例）
以上、本開示に係る電気接続構造、電動機、電動機の製造方法及び電気接続方法等について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００５７】
例えば、上記実施の形態において、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂは、フラット面であったが、これに限らない。具体的には、図７に示すように、溝３３の側面は、突起３４を含んでいてもよい。つまり、溝３３の側面に突起３４が設けられていてもよい。この場合、突起３４の側面が溝３３の底面に向かって溝幅を広げるテーパ面になっている。これにより、突起３４のテーパ面によりエッジ部を形成することができる。
【００５８】
また、上記実施の形態において、溝３３の底面３３ｃは、フラット面であったが、これに限らない。例えば、溝３３の底面には、凹凸構造が設けられているとよい。具体的には、溝３３の底面に微小な凹凸構造を設けるとよい。これにより、溝３３の底面３３ｃの表面積を大きくすることができるので、溝３３と電機子巻線２２との接合部の接合面積を大きくすることができる。これにより、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性を一層向上させることができるとともに、整流子片３１と電機子巻線２２とを接合した後の接合強度を一層向上させることができる。
【００５９】
また、上記実施の形態において、電動機１は、固定子１０及び回転子２０がコアを有していないコアレス電動機であったが、これに限らない。例えば、電動機１は、固定子１０及び回転子２０がコアを有する電動機であってもよい。
【００６０】
また、上記実施の形態において、固定子１０は、永久磁石のみによって構成されていたが、これに限らない。例えば、固定子１０は、固定子巻線を有する固定子であってもよいし、固定子コアと永久磁石とからなる固定子であってもよい。
【００６１】
その他、上記実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本開示の技術は、ブラシ付き電動機の整流子における整流子片と回転子の巻線との電気接続構造をはじめとして、導電端子と電線との電気接続構造を有する種々の電気機器等に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  電動機
１０  固定子
２０  回転子
２１  回転軸
２１ａ  第１端部
２１ｂ  第２端部
２２  巻線
２２ａ  導線
２２ｂ  絶縁膜
３０  整流子
３１  整流子片
３２  整流子本体
３３  溝
３３ａ  第１側面
３３ｂ  第２側面
３３ｃ  底面
３４  突起
４０  ブラシ
５１  第１軸受け
５２  第２軸受け
６１  第１ブラケット
６２  第２ブラケット
７０  ブラシホルダ
１００  接合ツール
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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