(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の絶縁体と、絶縁体の外周面に周方向に並設された複数の整流子片と、前記整流子片に備えられて径方向外側に折り返され、電機子巻線が電気的に接続される結線爪とを有した整流子であって、
前記電機子巻線が接続される本数が他の結線爪より多い第１結線爪の両側に配置される結線爪が、第１結線爪と離間する方向に偏倚させて設けられ、
前記第１結線爪と、該第１結線爪の両側に配置される結線爪との離間間隔以外の他の結線爪間の離間間隔が、均等に構成されたことを特徴とする整流子。
【請求項２】
請求項１に記載の整流子において、
前記第１結線爪にて、前記電機子巻線の巻き始め及び巻き終りが行われることを特徴とする整流子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の整流子において、
前記各整流子片の結線爪は、前記整流子の軸中心に対して点対称となるように構成されたことを特徴とする整流子。
【請求項４】
回転軸と、電機子巻線が巻装され前記回転軸に固定された電機子コアと、
前記回転軸に固定され前記電機子巻線が電気的に接続された請求項１乃至３のいずれか１項に記載の整流子とを備えたことを特徴とする電機子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに備えられる整流子及びその整流子を備えた電機子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータに備えられる整流子としては、例えば特許文献１にて示されているものが知られており、この整流子は、略円筒形状の絶縁体の外周面に複数の整流子片が周方向に並んで固着されている。整流子片は、軸方向視で円弧状、径方向視で矩形状をなしており、整流子片の軸方向一端には結線爪（文献１ではフック部）が設けられている。この結線爪には電機子巻線が係止され、結線爪と電機子巻線とが電気的に接続されるようになっている。
【０００３】
結線爪は、隣同士の結線爪が一列に並ばないように軸方向に交互にずらして設けられ、各結線爪間の距離がより大きくなるように構成されている。このため、各結線爪間において、各結線爪に電機子巻線を係止させることのできる十分な距離を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような整流子において、各結線爪が軸方向に交互にずらして設けられているため、整流子が軸方向に長くなり、整流子の大型化を招いてしまうという問題があった。
【０００６】
また、モータの磁極数の多極化に伴い整流子片の数が増加している。整流子片の数が増加すると、各整流子片の周方向の幅は、短くなり、各整流子片の結線爪間の距離も短くなる。その結果、各整流子片の結線爪に電機子巻線を係止させる際に、結線爪に電機子巻線を係止させることのできる十分な距離を確保することができないという虞があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、整流子の大型化を抑制しながら、結線爪に電機子巻線を係止させることのできる十分な距離を確保することが可能な整流子及びその整流子を備えた電機子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、円筒形状の絶縁体と、絶縁体の外周面に周方向に並設された複数の整流子片と、前記整流子片に備えられて径方向外側に折り返され、電機子巻線が電気的に接続される結線爪とを有した整流子であって、前記電機子巻線が接続される本数が他の結線爪より多い第１結線爪の両側に配置される結線爪が、第１結線爪と離間する方向に偏倚させて設けられ、前記第１結線爪と、該第１結線爪の両側に配置される結線爪との離間間隔以外の他の結線爪間の離間間隔が、均等に構成されたことをその要旨とする。
【０００９】
この発明では、電機子巻線が接続される本数が他の結線爪より多い第１結線爪の両側に配置される結線爪が、第１結線爪と離間する方向に偏倚させて設けたので、第１結線爪と、その第１結線爪の両側に配置される結線爪との離間間隔が広くなる。このため、第１結線爪に電機子巻線を係止させることのできる十分な距離を、第１結線爪とその両側に配置される結線爪との間に確保することができ、整流子の大きさを変えずに、電機子巻線を巻装でき、整流子自身の大型化を抑制することが可能となる。
また、第１結線爪と、その第１結線爪の両側に配置される結線爪との離間間隔以外の他の結線爪間の離間間隔が、均等に構成される。このため、結線爪間の離間間隔が著しく狭い結線爪が生じることが抑制され、バランスよく電機子巻線が結線爪に接続可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の整流子において、前記第１結線爪にて、前記電機子巻線の巻き始め及び巻き終りが行われることをその要旨とする。
この発明では、第１結線爪にて、前記電機子巻線の巻き始め及び巻き終りが行われる。電機子巻線の巻き始め及び巻き終りが行われる第１結線爪は、他の結線爪よりも電機子巻線が接続される本数が多くなる。このため、結線爪同士の離間間隔の広い第１結線爪にて、電機子巻線の巻き始め及び巻き終りが行われることが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の整流子において、前記各整流子片の結線爪は、前記整流子の軸中心に対して点対称となるように構成されたことをその要旨とする。
【００１４】
この発明では、各整流子片の結線爪は、整流子の軸中心に対して点対称となるように構成される。このため、電機子巻線の巻線加工や、ヒュージング加工が対称となる部位で同時に行われることが可能となり、効率的に整流子を製造することが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、回転軸と、電機子巻線が巻装され前記回転軸に固定された電機子コアと、前記回転軸に固定され前記電機子巻線が電気的に接続された請求項１乃至３のいずれか１項に記載の整流子とを備えたことを特徴とする電機子としたことをその要旨とする。
【００１６】
この発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の整流子を備えることで、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の効果と同様の効果を奏することができる電機子を提供できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、整流子の大型化を抑制しながら、結線爪に電機子巻線を係止させることのできる十分な距離を確保することが可能な整流子及びその整流子を備えた電機子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態におけるモータの要部断面図である。
【図２】本実施形態における整流子の斜視図である。
【図３】本実施形態におけるモータを平面状に展開した模式図である。
【図４】本実施形態における結線爪間の離間角度を示した模式図である。
【図５】本実施形態における結線爪と電機子巻線との接続態様を示した模式図である。
【図６】本実施形態におけるヒュージング加工方法を説明する模式図である。
【図７】別例における結線爪間の離間角度を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態におけるモータ１の要部断面図である。図１に示すように、モータ１は、ハウジングケース２を有している。ハウジングケース２は、有蓋筒状のフロントハウジング２ａとフロントハウジング２ａの開口部を閉塞するエンドハウジング２ｂとからなり、互いにボルトＢにて連結固定されている。フロントハウジング２ａの内周面には、４個のマグネット３が周方向に等角度の間隔で固定されている。マグネット３が固着されたハウジングケース２内には、電機子１０が回転可能に収容されている。
【００２０】
電機子１０は、その回転軸１１が、フロントハウジング２ａ及びエンドハウジング２ｂに設けた軸受４ａ，４ｂに回転可能に支持されている。回転軸１１であって４個のマグネット３に対向する位置には、電機子コア１２が固着され、その電機子コア１２のティース１２ａには、電機子巻線１３が巻装されている。
【００２１】
また、回転軸１１であって電機子コア１２のエンドハウジング２ｂ側には整流子２０が固着されている。
整流子２０は、図２に示すように、略円筒形状の絶縁体２１と、１８個の整流子片Ｓとを有している。絶縁体２１は、樹脂よりなり回転軸１１に固着され、その外周面には周方向に等角度間隔に１８個の整流子片Ｓが配列固定されている。
【００２２】
各整流子片Ｓは、軸方向に延びる略短冊形状をなすとともに、その径方向内側の面に、径方向内側に突出する凸部が形成されている。この凸部が絶縁体２１に埋設されることにより、各整流子片Ｓは、絶縁体２１に固定されている。また、整流子片Ｓの軸方向の一端（電機子コア１２側）には、径方向外側に折り返された結線爪Ｆがそれぞれ延出形成されている。この各整流子片Ｓの結線爪Ｆには、電機子コア１２のティース１２ａに巻装した電機子巻線１３がそれぞれ係止される。
【００２３】
尚、ここで、説明の便宜上、１８個の整流子片Ｓを、それぞれ特定するために、符号「Ｓ」の後に数字の「１」〜「１８」の添え字を付けて、第１〜第１８整流子片Ｓ１〜１８というとともに、各整流子片Ｓ１〜Ｓ１８の結線爪Ｆもそれぞれ特定するために、符号「Ｆ」の後に数字の「１」〜「１８」の添え字を付けて説明する。
【００２４】
さらに、説明の便宜上、第１整流子片Ｓ１の結線爪Ｆ１が、電機子巻線１３の始端と終端が結線されるものとし、その第１整流子片Ｓ１を基準に、図４において時計回り方向に、第２整流子片Ｓ２→第３整流子片Ｓ３→第４整流子片Ｓ４→、…、…、→第１５整流子片Ｓ１５→第１６整流子片Ｓ１６→第１７整流子片Ｓ１７→第１８整流子片Ｓ１８の順で等角度間隔に配列されているものとする。
【００２５】
従って、第１整流子片Ｓ１と回転軸１１を挟んで対向する１８０°の位置には、第１０整流子片Ｓ１０が位置することになる。また、第１整流子片Ｓ１の時計回りの隣接位置には、第２整流子片Ｓ２が配置され、第１整流子片Ｓ１の反時計周りの隣接位置には、第１８整流子片Ｓ１８が配置される。
【００２６】
因みに、第１０整流子片Ｓ１０の時計回りの隣接位置には、第１１整流子片Ｓ１１が配置され、第１０整流子片Ｓ１０の反時計回りの隣接位置には、第９整流子片Ｓ９が配置される。
【００２７】
そして、本実施形態では、電機子巻線１３の始端と終端が結線される第１整流子片Ｓ１の両側の第２及び第１８整流子片Ｓ２，Ｓ１８の結線爪Ｆ２，Ｆ１８と、第１整流子片Ｓ１に対して１８０°対向して配置された第１０整流子片Ｓ１０の両側の第１１及び第９整流子片Ｓ１１，Ｓ９の結線爪Ｆ１１，Ｆ９とが、他の整流子片Ｓ１，Ｓ３〜Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１２〜Ｓ１７の結線爪Ｆ１，Ｆ３〜Ｆ８，Ｆ１０，Ｆ１２〜Ｆ１７と異なる配置になるように形成されている。
【００２８】
詳述すると、図４に示すように、他の整流子片Ｓ１，Ｓ３〜Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１２〜Ｓ１７の結線爪Ｆ１，Ｆ３〜Ｆ８，Ｆ１０，Ｆ１２〜Ｆ１７は、自身の整流子片の周方向の幅の中心位置Ｐｓと自身の結線爪の周方向の幅の中心位置Ｐｆが一致するように形成されている。
【００２９】
そして、第２整流子片Ｓ２の結線爪Ｆ２と第１１整流子片Ｓ１１の結線爪Ｆ１１は、自身の整流子片の周方向の幅の中心位置Ｐｓに対して自身の結線爪の周方向の幅の中心位置Ｐｆが図４において時計回り方向に予め定められた距離（θｄ）だけ偏倚するように形成されている。
【００３０】
また、第１８整流子片Ｓ１８の結線爪Ｆ１８と第９整流子片Ｓ９の結線爪Ｆ９は、自身の整流子片の周方向の幅の中心位置Ｐｓに対して自身の結線爪の周方向の幅の中心位置Ｐｆが図４において反時計回り方向に予め定められ距離（θｄ）だけ偏倚するように形成されている。
【００３１】
尚、第１整流子片Ｓ１の結線爪Ｆ１の周方向の幅の中心位置Ｐｆと、第１整流子片Ｓ１の時計回りの隣接位置に配置された第２整流子片Ｓ２の周方向の幅の中心位置Ｐｆとの離隔角度をθ１とし、時計回り方向に隣接する結線爪の周方向の幅の中心位置Ｐｆ間の離間角度を順に、θ１→θ２→θ３→、…、…、→θ１６→θ１７→θ１８とする。
【００３２】
そして、本実施形態では、電機子巻線１３が２本係止される結線爪Ｆ１，Ｆ１０と、結線爪Ｆ１，Ｆ１０の両側に配置された結線爪Ｆ２，Ｆ１８，Ｆ９，Ｆ１１との離間角度θ１，θ１８，θ９，θ１０を２１．７５°に設定している。
【００３３】
また、本実施形態では、結線爪Ｆ２，Ｆ１８，Ｆ９，Ｆ１１と、結線爪Ｆ２，Ｆ１１と時計回り方向に隣合う結線爪Ｆ３，Ｆ１２及び結線爪Ｆ１８，Ｆ９と反時計回り方向に隣合う結線爪Ｆ１７，Ｆ８との離間角度θ２，θ１７，θ８，θ１１を１８．２５°に設定している。
【００３４】
さらに、本実施形態では、他の結線爪Ｆ３〜Ｆ８，Ｆ１２〜Ｆ１７のそれぞれ隣合う結線爪間の離間角度θ３〜θ７，θ１２〜θ１６を２０°に設定している。
即ち、電機子巻線１３が２本係止される結線爪Ｆ１，Ｆ１０と、その両隣の結線爪Ｆ２，Ｆ１８，Ｆ９，Ｆ１１との間の幅が広くなるように結線爪Ｆ２，Ｆ１８，Ｆ９，Ｆ１１が結線爪Ｆ１，Ｆ１０とそれぞれ離間する方向に偏倚させて設けられている。
【００３５】
整流子２０に電機子巻線１３が係止される際には、図３及び図５に示すように、まず第１整流子片Ｓ１の結線爪Ｆ１に電機子巻線１３が係止される。次に、電機子巻線１３が４個のティース１２ａに跨るように巻装され、第１整流子片Ｓ１の時計回りの隣接位置に配置された第２整流子片Ｓ２の結線爪Ｆ２に係止される。そして、ティース１２ａを１個ずつずらしながら電機子巻線１３が巻装され、結線爪Ｆ１から周方向に向けて１８０°の位置にある第１０整流子片Ｓ１０の結線爪Ｆ１０に電機子巻線１３が係止されるとともに、電機子巻線１３が切断される。尚、本実施形態では、ダブルフライヤ方式の巻線巻回装置を用いて、電機子巻線１３が巻き始められる第１結線爪としての第１整流子片Ｓ１の結線爪Ｆ１及び第１０整流子片Ｓ１０の結線爪Ｆ１０からそれぞれ同時に電機子巻線１３の巻装が行われる。
【００３６】
すなわち、第１整流子片Ｓ１の結線爪Ｆ１及び第１０整流子片Ｓ１０の結線爪Ｆ１０において電機子巻線１３の巻き始めと巻き終りとが行われ、結線爪Ｆ１，Ｆ１０には、電機子巻線１３が２本係止されている。このため、結線爪Ｆ１，Ｆ１０と、この結線爪Ｆ１，Ｆ１０の両側に配置された結線爪Ｆ２，Ｆ１８，Ｆ９，Ｆ１１との間の幅が広くなるように結線爪Ｆ２，Ｆ１８，Ｆ９，Ｆ１１が結線爪Ｆ１，Ｆ１０と離間する方向に偏倚させ、結線爪Ｆ１，Ｆ１０に電機子巻線１３を係止させることのできる十分な距離を確保できるようになっている。
【００３７】
各整流子片Ｓの結線爪Ｆに電機子巻線１３が係止されると、図６に示すように結線爪Ｆと電機子巻線１３は溶接治具４０のヒュージング電極４１によってヒュージング（結線）が行われ、相互が電気的に接続される。尚、本実施形態の溶接治具４０は、ヒュージング電極４１が周方向に１８０°の間隔を空けて２つ配置されている。このため、対向する結線爪Ｆが同時にヒュージングされることが可能である。
【００３８】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、電機子巻線１３の巻き始めと巻き終りとが行わる結線爪Ｆ１，Ｆ１０の両側に配置される結線爪Ｆ２，Ｆ１８，Ｆ９，Ｆ１１を結線爪Ｆ１，Ｆ１０から離間する方向に偏倚させてそれぞれ整流子片Ｓ２，Ｓ１８，Ｓ９，Ｓ１１に対して設けた。
【００３９】
このため、結線爪Ｆ１，Ｆ１０に電機子巻線１３の巻き始めと巻き終りとを行うことができる十分な距離を確保でき、整流子２０の大きさを変えずに、電機子巻線１３を巻装可能となり、整流子２０自身の大型化を抑制することができる。
【００４０】
（２）本実施形態では、各整流子片Ｓの結線爪Ｆを、整流子２０の軸中心に対して点対称となるように構成した。このため、電機子巻線１３の巻線加工やヒュージング加工が、例えば、第１整流子片Ｓ１の結線爪Ｆ１と、この結線爪Ｆ１から周方向に向けて１８０°の位置にある第１０整流子片Ｓ１の結線爪Ｆ１０とからそれぞれ同時に行われ、効率的に整流子２０を製造することが可能となる。
【００４１】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、結線爪Ｆ１，Ｆ１０の両側に配置される結線爪Ｆ２，Ｆ１８，Ｆ９，Ｆ１１のみを偏倚させた。これを、他の結線爪Ｆ３〜Ｆ８，Ｆ１２〜Ｆ１７を偏倚させてもよい。例えば、図７に示すように、電機子巻線１３が２本係止される結線爪Ｆ１，Ｆ１０と、結線爪Ｆ１，Ｆ１０の両側に配置される結線爪Ｆ２，Ｆ１８，Ｆ９，Ｆ１１との離間角度θ１，θ１８，θ９，θ１０を２１．７５°とし、他の結線爪Ｆ２〜Ｆ９，Ｆ１１〜Ｆ１８のそれぞれ隣合う結線爪間の離間角度θ２〜θ８，θ１１〜θ１７を全て等角度の１９．５°としてもよい。この場合、離間角度θ１，θ１８，θ９，θ１０以外の離間角度θ２〜θ８，θ１１〜θ１７がそれぞれ均等角度となるため、結線爪間の離間間隔が著しく狭い結線爪が生じることが抑制され、バランスよく電機子巻線１３が結線爪に接続可能となる。また離間角度θ１，θ１８，θ９，θ１０が離間角度θ２〜θ８，θ１１〜θ１７のそれぞれの角度より大きければ、他の値でもよい。
【００４２】
・上記実施形態では、離間角度θ１，θ１８，θ９，θ１０を２１．７５°、離間角度θ２，θ１７，θ８，θ１１を１８．２５°、そして離間角度θ３〜θ７，θ１２〜θ１６をそれぞれ２０°としたが、これに限らず離間角度θ１，θ１８，θ９，θ１０が、離間角度θ２，θ１７，θ８，θ１１及び離間角度θ３〜θ７，θ１２〜θ１６より大きければ、他の値でもよい。
【００４３】
・上記実施形態では、ダブルフライヤ方式の巻線巻回装置を用いて電機子巻線１３が巻装されたが、シングルフライヤ方式の巻線巻回装置を用いてもよい。また上記実施形態ではヒュージング電極４１を２つ用いたが、１つでもよい。
【００４４】
・上記実施形態では、電機子１０の巻線方法の具体例を示したが、これに限定されるものではなく、ティース１２ａを跨ぐ数等を適宜変更してもよい。また、巻回方法も分布巻きでなく、例えば集中巻きの電機子１０に適用してもよい。
【００４５】
・上記実施形態では、結線爪Ｆに電機子巻線１３のみを結線させたが、この他に、均圧線等を結線させる構成としてもよい。また、電機子巻線１３の巻き始めと巻き終りが行われる結線爪Ｆ１，Ｆ１０の両隣の結線爪Ｆ２，Ｆ１８，Ｆ９，Ｆ１１を結線爪Ｆ１，Ｆ１０から離間する方向に偏倚させて、結線爪Ｆ１，Ｆ１０と、その両側に配置される結線爪Ｆ２，Ｆ１８，Ｆ９，Ｆ１１の離間間隔が広くなるようにしたが、この他に、結線される線が多い結線爪Ｆと、その両側に配置される結線爪Ｆとの離間間隔が広くなるように構成してもよい。
【００４６】
・上記実施形態では、整流子片Ｓを１８個備えた４磁極の整流子２０に具体化したが、整流子片Ｓの数が異なる整流子２０に具体化してもよい。また、磁極は２極でもよく、４極以上でもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０…電機子、１１…回転軸、１２…電機子コア、１３…電機子巻線、２０…整流子、Ｓ１〜Ｓ１８…整流子片、Ｆ１，Ｆ１０…第１結線爪としての結線爪、Ｆ２〜Ｆ９，Ｆ１１〜Ｆ１８…結線爪。
【図１】
0005529554.tif 000002
【図２】
0005529554.tif 000003
【図３】
0005529554.tif 000004
【図４】
0005529554.tif 000005
【図５】
0005529554.tif 000006
【図６】
0005529554.tif 000007
【図７】
0005529554.tif 000008