(57)【要約】【課題】整流子のセグメントの接続部と導線とを低エネルギーで良好に接合することができる電機子の製造方法を提供する。【解決手段】整流子のセグメントの接続部１１６ａに予め貫通孔１１６ｂを設け、その貫通孔１１６ｂの第１の開口部１１６ｃを導線Ｄの導線接続部Ｍｂにおける導線本体Ｄａで塞ぐように配置し、レーザ光ＬＢを接続部１１６ａにおける貫通孔１１６ｂの第２の開口部１１６ｄの周囲に照射するとともに貫通孔１１６ｂを介して導線本体Ｄａに照射して接続部１１６ａと導線本体Ｄａとをレーザ溶接によって接合する接合工程を備える。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属部材と第２の金属部材とをレーザ溶接によって接合する金属の接合方法であって、
前記第１の金属部材に予め貫通孔を設け、その貫通孔の第１の開口部を前記第２の金属部材で塞ぐように配置し、レーザ光を前記第１の金属部材における前記貫通孔の第２の開口部の周囲の少なくとも一部に照射するとともに前記貫通孔を介して前記第２の金属部材に照射して前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合する接合工程を備えたことを特徴とする金属の接合方法。
【請求項２】
請求項１に記載の金属の接合方法において、
前記貫通孔は、前記第２の開口部が前記第１の開口部より小さく設定されたことを特徴とする金属の接合方法。
【請求項３】
請求項２に記載の金属の接合方法において、
先端に向かうほど小径となる縮径部を備えた孔あけ治具にて前記貫通孔を成形する孔成形工程を備えたことを特徴とする金属の接合方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の金属の接合方法における接合工程を備えた電機子の製造方法であって、
前記第１の金属部材は、整流子のセグメントから延出した接続部であって、
前記第２の金属部材は、巻線を構成する導線の一部であることを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電機子の製造方法において、
前記接続部は導線の外周に沿った湾曲部を有し、前記貫通孔を前記湾曲部に設けることを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の電機子の製造方法において、
前記貫通孔を前記導線に沿って複数設けることを特徴とする電機子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば整流子のセグメントと導線とをレーザ溶接によって接合する金属の接合方法、及び電機子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からモータの電機子における整流子のセグメントから延出した接続部と巻線を構成する導線とは電気的に接続される。そして、このような接続部と導線とを接合する方法としては、レーザ溶接によって接合する方法がある（例えば、特許文献１参照）。又、レーザ溶接による接合は、前記接続部と前記導線とに限らず、他の第１の金属部材と他の第２の金属部材とを接合する方法として利用されている。例えば、第１の金属板と第２の金属板とを厚さ方向に重ねて配置し、第１の金属板の平面にレーザ光を照射して第２の金属板まで熱を伝達させて接合する方法や、第１の金属板の側面（即ち、厚さ方向の直交方向の面）と第２の金属板の平面や側面とに直接レーザ光を同時に照射して接合する方法がある。
【特許文献１】特開平９−１８２３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、第１の金属板の平面にレーザ光を照射して第２の金属板まで熱を伝達させて接合する方法では、第１の金属板から第２の金属板まで熱を伝達させるだけの高エネルギーが必要となる。
【０００４】
又、第１の金属板の側面（即ち、厚さ方向の直交方向の面）と第２の金属板の平面や側面とに直接レーザ光を同時に照射して接合する方法では、第１及び第２の金属板がそれぞれ直接レーザ光のエネルギーを受けるため、比較的低エネルギーで接合することができる。しかし、この方法では、接合位置が第１の金属板の側面に限定されるため、該接合位置にレーザ光を照射することがスペース的に困難であったり第１及び第２の金属板の大きさや形状などによっては全体としての接合強度が弱くなり、良好な接合を得ることができない。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その第１の目的は、第１の金属部材と第２の金属部材とを低エネルギーで良好に接合することができる金属の接合方法を提供することにある。
【０００６】
又、第２の目的は、整流子のセグメントの接続部と導線とを低エネルギーで良好に接合することができる電機子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明では、第１の金属部材と第２の金属部材とをレーザ溶接によって接合する金属の接合方法であって、前記第１の金属部材に予め貫通孔を設け、その貫通孔の第１の開口部を前記第２の金属部材で塞ぐように配置し、レーザ光を前記第１の金属部材における前記貫通孔の第２の開口部の周囲の少なくとも一部に照射するとともに前記貫通孔を介して前記第２の金属部材に照射して前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合する接合工程を備えた。
【０００８】
同発明によれば、接合工程にて、レーザ光が、第１の金属部材における貫通孔の第２の開口部の周囲の少なくとも一部に照射されるとともに貫通孔を介して貫通孔の第１の開口部を塞ぐ第２の金属部材に照射され、第１及び第２の金属部材がそれぞれ直接レーザ光のエネルギーを受ける。又、第２の金属部材に照射されたレーザ光の一部は反射してしまうが反射したレーザ光の一部は貫通孔の内面に照射され、該内面においてもレーザ光のエネルギーを受ける。これらのことから、第１の金属部材と第２の金属部材とを低エネルギーで良好に接合することができる。尚、貫通孔を設ける位置は、対象物など（その大きさや形状や周りに配置される部材）に応じて適宜設定可能であるため、レーザ光を照射する位置、ひいては接合位置を適宜設定することができる。よって、例えば、レーザ光を照射することがスペース的に困難となってしまうことを回避することができ、全体としての接合強度を強くすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の金属の接合方法において、前記貫通孔は、前記第２の開口部が前記第１の開口部より小さく設定された。
同発明によれば、貫通孔は、第２の開口部が第１の開口部より小さく設定されるため、第２の金属部材にて反射したレーザ光の一部が貫通孔の内面と第２の金属部材とで反射を繰り返しやすくなり、レーザ光が外部に反射してしまうことを低減することができる。よって、第１の金属部材と第２の金属部材とを更に低エネルギーで良好に接合することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の金属の接合方法において、先端に向かうほど小径となる縮径部を備えた孔あけ治具にて前記貫通孔を成形する孔成形工程を備えた。
【００１１】
同発明によれば、先端に向かうほど小径となる縮径部を備えた孔あけ治具にて貫通孔を成形するため、請求項２に記載の貫通孔を容易に成形することができる。
請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の金属の接合方法における接合工程を備えた電機子の製造方法であって、前記第１の金属部材は、整流子のセグメントから延出した接続部であって、前記第２の金属部材は、巻線を構成する導線の一部である。
【００１２】
同発明によれば、接合工程にて、レーザ光が、整流子のセグメントから延出した接続部における貫通孔の第２の開口部の周囲の少なくとも一部に照射されるとともに貫通孔を介して貫通孔の第１の開口部を塞ぐ導線の一部に照射され、接続部及び導線がそれぞれ直接レーザ光のエネルギーを受ける。又、導線に照射されたレーザ光の一部は反射してしまうが反射したレーザ光の一部は貫通孔の内面に照射され、該内面においてもレーザ光のエネルギーを受ける。これらのことから、接続部と導線とを低エネルギーで良好に接合することができる。しかも、接続部側に貫通孔を設けたため、接合部分における破損を低減することができる。詳しくは、導線は径が一定であることや緊縛力を有するように設けられることが多いことなどから、導線に貫通孔を設けると切断されてしまうといった可能性が高くなるが、比較的自由に設計でき剛性を保つことが容易な接続部側に貫通孔を設けたため、接合部分における破損を低減することができる。又、導線は、一定量の電流を流すことになるため、導線に貫通孔を設けるとその部分で断面積が小さく、即ち抵抗が大きくなり発熱する可能性が高くなってその発熱に基づいて切断されてしまうといった可能性も高くなるが、この原因に基づく破損をも低減することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の電機子の製造方法において、前記接続部は導線の外周に沿った湾曲部を有し、前記貫通孔を前記湾曲部に設ける。
同発明によれば、接続部は導線の外周に沿った湾曲部を有し、貫通孔は湾曲部に設けられるため、接続部と導線とが広範囲に渡って密着するとともに、それらの位置ずれが防止されて接合される。よって、接続部と導線とを容易且つ強固に接合することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明では、請求項４又は５に記載の電機子の製造方法において、前記貫通孔を前記導線に沿って複数設ける。
同発明によれば、貫通孔は導線に沿って複数設けられ、接合部分が導線に沿って複数となるため、接続部と導線とが容易且つ強固に接合される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１〜３に記載の発明によれば、第１の金属部材と第２の金属部材とを低エネルギーで良好に接合することができる金属の接合方法を提供することができる。
又、請求項４〜６に記載の発明によれば、整流子のセグメントの接続部と導線とを低エネルギーで良好に接合することができる電機子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図１１に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の直流モータ１０１は、固定子１０２と電機子（回転子）１０３とを備えている。固定子１０２は、略筒形状のヨークハウジング１０４と、該ヨークハウジング１０４の内周面に等角度間隔で配置固着された複数（本実施形態では６つ）のマグネット１０５とを備えている。本実施の形態では、マグネット１０５は６個（６極）設けられ、磁極数が６とされている。
【００１７】
電機子１０３は、図１及び図２に示すように、回転軸１０６と、該回転軸１０６に固定された電機子コア１０７と、同じく回転軸１０６に固定された整流子１０８等とを備える。電機子１０３は、図２に示すように、回転軸１０６の両端側がヨークハウジング１０４を含むハウジング（詳しくはヨークハウジング１０４及びその開口部を塞ぐエンドハウジングＥ）に保持された軸受Ｇにて回転可能に支持されている。尚、この状態で整流子１０８の外周には前記エンドハウジングＥに保持され給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシ１０９ａ，１０９ｂが摺接可能に押圧接触される。又、この状態で電機子コア１０７はマグネット１０５と対向して周囲を囲まれるように配置される。
【００１８】
電機子コア１０７は回転軸１０６を中心として放射状に延びる８個のティース部としてのティースＴ１〜Ｔ８を有し、該ティースＴ１〜Ｔ８間にはそれぞれスロットＳ１〜Ｓ８が形成されている（図１及び図４（ａ）参照）。
【００１９】
詳述すると、電機子コア１０７は、図５に示すように、前記ティースＴ１〜Ｔ８の基端部を周方向に連結する周方向連結部１０７ａと、回転軸１０６が内嵌される環状の固定部１０７ｂと、周方向連結部１０７ａの周方向の一部（９０°毎）から径方向内側に延出し周方向連結部１０７ａと固定部１０７ｂとを連結する径方向連結部１０７ｃとを備える。
【００２０】
電機子コア１０７における整流子１０８が配置される側である軸方向一端側（図２中、上側）にはインシュレータＸ（図５参照）が装着され、整流子１０８が配置されない側である軸方向他端側（図２中、下側）にはインシュレータＹ（図６参照）が装着されている。
【００２１】
インシュレータＸには、図５に示すように、前記周方向連結部１０７ａを覆う環状被覆部Ｘａと、ティースＴ１〜Ｔ８を覆うティース被覆部Ｘｂと、ティースＴ１〜Ｔ８の基端部毎に対応して配置された分離部Ｘｃと、その分離部Ｘｃの径方向内側（即ち環状被覆部Ｘａ上）に配置された載置凸部Ｘｄとが設けられている。このインシュレータＸは、樹脂製であって、前記各部（環状被覆部Ｘａ、ティース被覆部Ｘｂ、分離部Ｘｃ及び載置凸部Ｘｄ）が一体形成されている。環状被覆部Ｘａは、周方向連結部１０７ａを軸方向から覆う軸方向被覆部Ｘｅと、周方向連結部１０７ａにおける外周面（隣り合うティースＴ１〜Ｔ８の間）を径方向から覆う径方向被覆部Ｘｆとを有する。径方向被覆部Ｘｆは、周方向に隣り合うティースＴ１〜Ｔ８の間の中央ほど径方向外側に突出すべく軸方向から見て角状に形成され、その角に径方向内側に凹設された形状で軸方向に延びる溝Ｘｇが形成されている。尚、前記角状の角度は正八角形に対応した角度である。又、溝Ｘｇは略円弧形状に凹設されている。又、分離部Ｘｃは、ティース被覆部Ｘｂより軸方向に突出している。分離部Ｘｃは、ティースＴ１〜Ｔ８の基端部において、ティース被覆部Ｘｂ側と載置凸部Ｘｄ側とを仕切るように形成されている。又、分離部Ｘｃには、径方向内側から径方向外側に延びる凹部Ｘｈが凹設されている。又、載置凸部Ｘｄは、ティース被覆部Ｘｂより軸方向に突出し、分離部Ｘｃより突出量が小さく設定されている。本実施の形態の載置凸部Ｘｄは、径方向から見て略台形形状（平行な２辺の内の短い方が先端（頂面）に設定された略台形形状）に形成されている（図７参照）。又、載置凸部Ｘｄの先端（頂面）における周方向中央には、空隙形成溝Ｘｉが凹設されている。
【００２２】
インシュレータＹには、図６に示すように、前記周方向連結部１０７ａを覆う環状被覆部Ｙａと、ティースＴ１〜Ｔ８を覆うティース被覆部Ｙｂと、ティースＴ１〜Ｔ８の基端部毎に対応して周方向に断続的に軸方向に突出した外側壁Ｙｃと、外側壁Ｙｃの内側（環状被覆部Ｙａの内縁）で略円筒状に軸方向に突出した内側壁Ｙｄとが設けられている。尚、本実施の形態では、外側壁Ｙｃ及び内側壁Ｙｄがガイド部を構成している。このインシュレータＹは、樹脂製であって、前記各部（環状被覆部Ｙａ、ティース被覆部Ｙｂ、外側壁Ｙｃ及び内側壁Ｙｄ）が一体形成されている。環状被覆部Ｙａは、周方向連結部１０７ａを軸方向から覆う軸方向被覆部Ｙｅと、周方向連結部１０７ａにおける外周面（隣り合うティースＴ１〜Ｔ８の間）を径方向から覆う径方向被覆部Ｙｆとを有する。径方向被覆部Ｙｆは、周方向に隣り合うティースＴ１〜Ｔ８の間の中央ほど径方向外側に突出すべく軸方向から見て角状に形成され、その角に径方向内側に凹設された形状で軸方向に延びる溝Ｙｇが形成されている。尚、前記角状の角度は正八角形に対応した角度である。又、溝Ｙｇは略円弧形状に凹設されている。
【００２３】
そして、電機子１０３には、インシュレータＸ，Ｙが装着された電機子コア１０７のティースＴ１〜Ｔ８に（スロットＳ１〜Ｓ８内を通るように）集中巻にて巻回された巻線Ｍ１〜Ｍ８と、複数の巻線Ｍ１〜Ｍ８を繋ぐ渡り線１１０（図２、図１０及び図１１参照）とを連続して構成する導線Ｄが設けられている。尚、図４（ａ）は、電機子１０３を平面状に展開した模式図である。又、巻線Ｍ１〜Ｍ８は、ティースＴ１〜Ｔ８に巻回されることで該ティースＴ１〜Ｔ８の径方向に全体的に配設されるものであって、（ティースＴ１〜Ｔ８に対して）緊縛力を有するように配設されるものである。又、渡り線１１０は、周方向に複数配置されるティースＴ１〜Ｔ８の２つを結ぶように少なくとも１つの前記ティースを跨いで（越えて）配設されるものであって、（軸直交方向に対して）緊張力を有するように配設されるものである。
【００２４】
本実施の形態の導線Ｄは、例えば、まずティースＴ１に集中巻にて巻回されて巻線Ｍ１を構成し、次にティースＴ８，Ｔ７を跨いでティースＴ６まで達する渡り線１１０を構成し、次にティースＴ６に集中巻にて巻回されて巻線Ｍ６を構成するといったパターンを繰り返して設けられる（図１１参照）。尚、図１１は、前述したような導線Ｄの配設工程（後述する「導線配設工程」）における途中段階を図示している。
【００２５】
又、各巻線Ｍ１〜Ｍ８は、それぞれにおいて最終の巻線（最後のひと巻き）である一部の巻線としての端巻線Ｍａ（図１及び図７参照）を除いて前記分離部Ｘｃの径方向外側でティースＴ１〜Ｔ８に巻回されて該分離部Ｘｃにて径方向内側への移動が規制される。又、前記端巻線Ｍａの一部である第２の金属部材としての導線接続部Ｍｂは、前記載置凸部Ｘｄ上であって、空隙形成溝Ｘｉが形成された部分においては局部的に載置凸部Ｘｄと離間して配置される。即ち、各巻線Ｍ１〜Ｍ８は、分離部Ｘｃによって端巻線Ｍａ（一部の巻線）とその他の巻線とに分離されている。
【００２６】
又、各渡り線１１０は、前記載置凸部Ｘｄ上を避けて配置される。詳しくは、図２、図１０及び図１１に示すように、各渡り線１１０は、電機子コア１０７における軸方向他端側（整流子１０８が配置される側の反対側）に配置される。各渡り線１１０は、ガイド部（外側壁Ｙｃ及び内側壁Ｙｄ）によって、ティースＴ１〜Ｔ８より径方向内側で周方向に沿って案内される。即ち、各渡り線１１０は、外側壁Ｙｃによって径方向外側への移動が規制され、内側壁Ｙｄによって径方向内側への移動が規制される。
【００２７】
又、導線Ｄにおいて前記導線接続部Ｍｂ（前記軸方向一端側）と前記渡り線１１０（前記軸方向他端側）とを連結する導線連結部Ｍｃ（図１０参照）は前記溝Ｘｇ，Ｙｇに配置（略半分が収容）される。
【００２８】
整流子１０８は、図２に示すように、整流子本体１１１と短絡部材１１２とからなる。整流子本体１１１は、略円筒形状の本体絶縁材１１３と、本体絶縁材１１３の外周面に周方向に２４個配設されるセグメント１〜２４（図４（ａ）参照）とを備える。尚、このセグメント１〜２４は本体絶縁材１１３の外周で略円筒状をなし、その径方向外側から前記陽極側及び陰極側ブラシ１０９ａ，１０９ｂが当接（押圧接触）されることになる。
【００２９】
短絡部材１１２は、整流子本体１１１の軸方向端部に固定され、図４（ａ）に示すように、２４個のセグメント１〜２４を１２０度間隔に電気的に接続し、例えば、セグメント１，９，１７の組や、セグメント５，１３，２１の組を短絡された（同電位）状態とする。詳しくは、短絡部材１１２は、図３に示すように、絶縁層（絶縁紙）１１４を挟む２つの層にそれぞれ２４個ずつ配置された短絡片１１５，１１６を備える。一方（図３中、紙面手前側の層）の各短絡片１１５は、その径方向内側端部が径方向外側端部に対して周方向一方（図３中、時計回り方向）に６０°ずれるように形成されている。又、他方（図３中、紙面奥側の層であって、破線で示す）の各短絡片１１６は、その径方向内側端部が径方向外側端部に対して周方向他方（図３中、反時計回り方向）に６０°ずれるように形成されている。そして、２つの層の各短絡片１１５，１１６は、互いに径方向内側端部同士、及び径方向外側端部同士が（絶縁層１１４を挟まずに）それぞれ電気的に接続されている。これにより、短絡部材１１２における短絡片１１５，１１６の径方向外側端部は、１２０度間隔に電気的に接続されることになる。
【００３０】
そして、短絡部材１１２は、その各径方向外側端部がセグメント１〜２４にそれぞれ電気的に接続されるように整流子本体１１１に固定されている。又、本実施の形態では、他方（図３中、紙面奥側の層であって、破線で示す）の短絡片１１６における径方向外側端部に前記セグメント１〜２４から径方向外側に延出する第１の金属部材としての接続部１１６ａ（図８参照）が形成されている。この接続部１１６ａは、前記端巻線Ｍａの一部である導線接続部Ｍｂと前記載置凸部Ｘｄ上で接合されて電気的に接続固定される。又、この接続部１１６ａには、図３、図８及び図９に示すように、予め貫通孔１１６ｂが形成されている。又、本実施の形態の貫通孔１１６ｂは、図９に示すように、導線接続部Ｍｂが配置されて閉塞される側の第１の開口部１１６ｃが反対側の第２の開口部１１６ｄより小さく設定されている。詳しくは、本実施の形態の貫通孔１１６ｂは、貫通方向から見て円形であって、その直径が第２の開口部１１６ｄから第１の開口部１１６ｃに向かうほど小さくなるように設定されている。
【００３１】
又、導線Ｄは、導電性金属（本実施の形態では銅）よりなる導線本体Ｄａ（図９参照）と該導線本体Ｄａを被覆する絶縁皮膜とを有する。そして、導線接続部Ｍｂにおける絶縁皮膜は除去され、該部分で露出した導線本体Ｄａと接続部１１６ａとが接合されて電気的に接続されている（図９参照）。尚、図９では、絶縁皮膜が除去された導線接続部Ｍｂ、即ち導線本体Ｄａのみとなった導線接続部Ｍｂを図示している。又、図９では、導線接続部Ｍｂ（導線本体Ｄａ）と接続部１１６ａとが接合される前の状態を図示している。又、本実施の形態では、導線接続部Ｍｂ及び接続部１１６ａは、載置凸部Ｘｄ上に軸方向に重ねて、詳しくは接続部１１６ａが載置凸部Ｘｄと共に導線接続部Ｍｂを挟むように配置される。又、接続部１１６ａは、前記凹部Ｘｈと周方向に対応した位置に配置される。又、この接続部１１６ａは、２４個の短絡片１１６において、周方向に３つおきに（即ち全体で８個）形成されている。
【００３２】
次に、上記のように構成された電機子１０３の製造方法（金属の接合方法を含む）について詳述する。電機子１０３の製造方法は、「導線配設工程」、「皮膜除去工程」、及び「接合工程」を含む。
【００３３】
「導線配設工程」では、前記導線Ｄによって前記巻線Ｍ１〜Ｍ８を構成する過程で（即ち巻回作業中に）その一部を前記接続部１１６ａと対応した位置（本実施の形態では載置凸部Ｘｄ上）に配置する。詳しくは、本実施の形態では、導線Ｄによって、各巻線Ｍ１〜Ｍ８を構成する際に、それぞれにおいて最終の巻線（最後のひと巻き）である一部の巻線としての端巻線Ｍａ（図１及び図７参照）を前記分離部Ｘｃより径方向内側に（載置凸部Ｘｄ上を通るように）配置し、端巻線Ｍａを除くその他の巻線を前記分離部Ｘｃより径方向外側に配置する。又、本実施の形態では、前記渡り線１１０を電機子コア１０７における軸方向他端側（整流子１０８が配置されない側）に配置する（図１１参照）。
【００３４】
次に、「皮膜除去工程」では、図７に示すように、導線Ｄにおける導線接続部Ｍｂにレーザ光ＬＢを照射して該部分の絶縁皮膜を除去し、導線本体Ｄａ（図９参照）を露出させる。尚、本実施の形態では、空隙形成溝Ｘｉによって、導線接続部Ｍｂが載置凸部Ｘｄと離間しているため、「皮膜除去工程」時の発熱が載置凸部Ｘｄに伝達されてしまうことが低減される。
【００３５】
次に、「接合工程」では、まず、前記電機子コア１０７に対して前記整流子１０８の軸方向の位置決めを行うことで、前記接続部１１６ａを前記導線Ｄに軸方向に接触させる。詳しくは、本実施の形態では、電機子コア１０７が固定された回転軸１０６に整流子１０８を圧入によって固定することで前記軸方向の位置決めを行い、それによって接続部１１６ａを導線Ｄの導線接続部Ｍｂにおける露出した導線本体Ｄａに軸方向に接触させる（図８及び図９参照）。又、このとき、図９に示すように、接続部１１６ａにおける貫通孔１１６ｂの第１の開口部１１６ｃを導線接続部Ｍｂにおける導線本体Ｄａで塞ぐように配置する。又、本実施の形態では、このとき、接続部１１６ａと前記載置凸部Ｘｄ（空隙形成溝Ｘｉが形成された部分を除く）とで導線Ｄの導線接続部Ｍｂ（導線本体Ｄａ）を軸方向に挟む。
【００３６】
そして、図８及び図９に示すように、レーザ光ＬＢを接続部１１６ａにおける貫通孔１１６ｂの第２の開口部１１６ｄの周囲に照射するとともに貫通孔１１６ｂを介して前記導線本体Ｄａに照射して接続部１１６ａと導線本体Ｄａとをレーザ溶接によって接合し、それらを電気的に接続固定する。尚、本実施の形態の「皮膜除去工程」と「接合工程」では、同一のレーザ光照射装置を用いてレーザ光ＬＢを照射する。
【００３７】
このように構成された電機子１０３においては、前記巻線Ｍ１〜Ｍ８は、全部で１つの閉ループを構成する。尚、本実施の形態の巻線Ｍ１〜Ｍ８は、Ｍ１、Ｍ４、Ｍ７、Ｍ２、Ｍ５、Ｍ８、Ｍ３、Ｍ６、Ｍ１…の順で閉ループを構成している。即ち、図４（ａ）における巻線Ｍ１〜Ｍ８によって形成される回路を視覚的に分かり易く展開すると図４（ｂ）のようになる。
【００３８】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）「接合工程」にて、レーザ光ＬＢが、接続部１１６ａにおける貫通孔１１６ｂの第２の開口部１１６ｄの周囲に照射されるとともに貫通孔１１６ｂを介して導線接続部Ｍｂにおける導線本体Ｄａに照射され、接続部１１６ａ及び導線本体Ｄａがそれぞれ直接レーザ光ＬＢのエネルギーを受ける。又、導線本体Ｄａに照射されたレーザ光ＬＢの一部は反射してしまうが、反射したレーザ光ＬＢの一部は貫通孔１１６ｂの内面に照射され、該内面においてもレーザ光ＬＢのエネルギーを受ける。これらのことから、接続部１１６ａと導線接続部Ｍｂにおける導線本体Ｄａとを低エネルギーで良好に接合することができる。しかも、接続部１１６ａ側に貫通孔１１６ｂを設けたため、接合部分における破損を低減することができる。詳しくは、導線Ｄ（導線本体Ｄａ）は径が一定であることや緊縛力を有するように設けられることから、導線本体Ｄａに貫通孔を設けると切断されてしまうといった可能性が高くなるが、比較的自由に設計でき剛性を保つことが容易な接続部１１６ａ側に貫通孔１１６ｂを設けたため、前記切断等の接合部分における破損を低減することができる。又、導線Ｄ（導線本体Ｄａ）は、一定量の電流を流すことになるため、導線本体Ｄａに貫通孔を設けるとその部分で断面積が小さく、即ち抵抗が大きくなり発熱する可能性が高くなってその発熱に基づいて切断されてしまうといった可能性も高くなるが、この原因に基づく破損をも低減することができる。
【００３９】
（２）貫通孔１１６ｂは、導線接続部Ｍｂ（導線本体Ｄａ）が配置されて閉塞される側の第１の開口部１１６ｃが第２の開口部１１６ｄより小さく設定されるため、レーザ光ＬＢが貫通孔１１６ｂの内面にも直接照射される。よって、接続部１１６ａと導線接続部Ｍｂにおける導線本体Ｄａとを更に低エネルギーで良好に接合することができる。
【００４０】
（３）「接合工程」の前の「皮膜除去工程」にて絶縁皮膜が除去されるため、「接合工程」で絶縁皮膜を溶かしながら接合を行う場合に比べて、接合不良を低減することができる。又、「皮膜除去工程」と「接合工程」では、同一のレーザ光照射装置を用いてレーザ光ＬＢを照射するため、「皮膜除去工程」と「接合工程」とで異なるレーザ光照射装置を用いた場合に比べて、設備、即ち電機子１０３の製造装置の小スペース化及び低コスト化を図ることができる。
【００４１】
（４）「導線配設工程」では、導線Ｄによって巻線Ｍ１〜Ｍ８を構成する過程で（即ち巻回作業中に）その一部が接続部１１６ａと対応した位置に配置される。即ち、「導線配設工程」では、導線Ｄによって巻線Ｍ１〜Ｍ８や渡り線１１０を構成する過程とかけ離れた動作である「導線を接続部に巻き付ける」といった動作を行わず、単に巻線Ｍ１〜Ｍ８を構成する一連の過程でその一部（端巻線Ｍａの導線接続部Ｍｂ）が接続部１１６ａと対応した位置に配置される。よって、「導線を接続部に巻き付ける」場合に比べて製造工程の簡略化を図ることができ、ひいては製造時間の短縮化等を図ることができる。又、「接合工程」では、接続部１１６ａと導線Ｄとがレーザ溶接によって電気的に接続されるため、上記したように導線Ｄ（導線接続部Ｍｂ）を接続部１１６ａと対応した位置に配置するだけ（本実施の形態のように重なるように当接させるだけ）の「導線配設工程」で十分となる。言い換えると、治具を接触させて溶接を行う場合では、治具（例えば一対の電極）を当接させるスペースを（例えば導線を接続部に巻き付けることでその周辺に）確保するといった必要がある。これに対してレーザ溶接の場合では前記スペースが不要となるため、簡単な（本実施の形態のように重なるように当接させるだけの）前記「導線配設工程」としながら、接続部１１６ａと導線Ｄとを容易に電気的に接続することができる。
【００４２】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、接続部１１６ａの貫通孔１１６ｂを１つとしたが、貫通孔の数を複数としてもよく、例えば、図１２に示すように、接続部２０１に、貫通孔２０１ａを導線Ｄ（前記導線接続部Ｍｂ）に沿って複数（この例では３つ）設けてもよい。このようにすると、接合部分が導線Ｄに沿って複数となるため、接続部２０１と導線Ｄ（前記導線接続部Ｍｂ）とが容易且つ強固に接合される。
【００４３】
・上記実施の形態では、第１の金属部材を接続部１１６ａとし、第２の金属部材を導線接続部Ｍｂ（導線本体Ｄａ）としたが、これに限定されず、他の第１の金属部材と他の第２の金属部材とをレーザ溶接によって接合する金属の接合方法としてもよい。
【００４４】
例えば、図１３に示すように、第１の金属部材としての第１の金属板３０１と第２の金属部材としての第２の金属板３０２とをレーザ溶接によって接合する金属の接合方法に具体化してもよい。詳しくは、第１の金属板３０１に予め貫通孔３０３を設け、その貫通孔３０３の第１の開口部を第２の金属板３０２で塞ぐように配置し、レーザ光を第１の金属板３０１における貫通孔３０３の第２の開口部の周囲の少なくとも一部に照射するとともに貫通孔３０３を介して第２の金属板３０２に照射して接合する接合工程を備えた方法としてもよい。尚、この例では、貫通孔３０３を３つ設けている。
【００４５】
このようにしても、「接合工程」にて、レーザ光が、第１の金属板３０１における貫通孔３０３の第２の開口部の周囲の少なくとも一部に照射されるとともに貫通孔３０３を介して貫通孔３０３の第１の開口部を塞ぐ第２の金属板３０２に照射され、第１及び第２の金属板３０１，３０２がそれぞれ直接レーザ光のエネルギーを受ける。又、第２の金属板３０２に照射されたレーザ光の一部は反射してしまうが反射したレーザ光の一部は貫通孔３０３の内面に照射され、該内面においてもレーザ光のエネルギーを受ける。これらのことから、第１の金属板３０１と第２の金属板３０２とを低エネルギーで良好に接合することができる。尚、この例では、貫通孔３０３を３つ設け３箇所で接合したが、勿論その数は変更してもよいし、更に第１の金属板３０１の側面（即ち、厚さ方向の直交方向の面）と第２の金属板３０２の平面とに直接レーザ光を同時に照射してその部分でも接合するようにしてもよい。又、この例に限らず貫通孔を設ける位置は、対象物など（その大きさや形状や周りに配置される部材）に応じて適宜設定可能であるため、レーザ光を照射する位置、ひいては接合位置を適宜設定することができる。よって、例えば、レーザ光を照射することがスペース的に困難となってしまうことを回避することができ、全体としての接合強度を強くすることができる。
【００４６】
・上記実施の形態及び別例では、貫通孔１１６ｂ，３０３は、貫通方向から見て円形であるとしたが、これに限定されず、他の形状の貫通孔としてもよい。
例えば、図１４（ａ）に示すように、第１の金属板４０１と第２の金属板４０２とをレーザ溶接によって接合する場合における第１の金属板４０１の貫通孔４０３を、貫通方向から見て四角形に形成してもよい。尚、この場合においても、レーザ光ＬＢを第１の金属板４０１における貫通孔４０３の第２の開口部４０４の周囲の少なくとも一部に照射する。尚、図１４では、レーザ光ＬＢを照射する範囲と対応させて２点鎖線で図示している。そして、この例では、レーザ光ＬＢを貫通孔４０３の第２の開口部４０４の一部の周囲であって、軸方向から見て各辺（２つの対向する辺）に対応した周囲それぞれを含むように照射するようにしている。又、レーザ光ＬＢは、この例に限らず、貫通孔の少なくとも一部の対向面と対応した第２の開口部の周囲を含むように照射することが望ましく、その効果が顕著となる。
【００４７】
又、例えば、図１４（ｂ）に示すように、第１の金属板５０１と第２の金属板５０２とをレーザ溶接によって接合する場合における第１の金属板５０１の貫通孔５０３を、貫通方向から見て楕円形に形成してもよい。
【００４８】
又、例えば、図１４（ｃ）に示すように、第１の金属板６０１と第２の金属板６０２とをレーザ溶接によって接合する場合における第１の金属板６０１の貫通孔６０３を、貫通方向の直交方向（図中、右方向）に一部が延びて（第１の金属板６０１の）外側に連通し周方向に閉じていないものとしてもよい。
【００４９】
・上記別例（図１３、図１４（ａ）〜（ｃ）等）では、１つの部材である第１の金属板３０１，４０１，５０１，６０１と第２の金属板３０２，４０２，５０２，６０２とをレーザ溶接によって接合する金属の接合方法に具体化したが、第１の金属部材としての第１の金属板が複数の金属部材としての複数の金属板からなるものとしてもよい。例えば、図１４（ｄ）に示すように、第１の金属部材としての第１の金属板６５１が２つの金属板６５１ａ，６５１ｂからなり、それら２つの金属板６５１ａ，６５１ｂの間に擬似的な（各金属板６５１ａ，６５１ｂに分割して形成されたものを合わせることで）貫通孔６５２を設けて実施してもよい。即ち、上記した貫通孔６５２の第１の開口部を第２の金属板６５３で塞ぐように配置し、レーザ光ＬＢを第１の金属板６５１（２つの金属板６５１ａ，６５１ｂ）における貫通孔６５２の第２の開口部の周囲に照射するとともに貫通孔６５２を介して第２の金属板６５３に照射して接合する接合工程を備えた方法としてもよい。このようにすると、第１の金属板６５１（２つの金属板６５１ａ，６５１ｂ）と第２の金属板６５３とを低エネルギーで良好に接合することができる。又、勿論、第１の金属部材としての第１の金属板が３つ以上の金属板からなり、それらの金属板の間に擬似的な貫通孔を設けて同様に実施してもよい。
【００５０】
・上記実施の形態では、貫通孔１１６ｂは、導線接続部Ｍｂ（導線本体Ｄａ）が配置されて閉塞される側の第１の開口部１１６ｃが第２の開口部１１６ｄより小さく設定されるとしたが、これに限定されず、例えば、第１及び第２の開口部が同じ大きさに設定された貫通孔に変更してもよい。又、例えば、図１５に示すように、第１の金属板７０１と第２の金属板７０２とをレーザ溶接によって接合する場合における第１の金属板７０１の貫通孔７０３を、第２の開口部７０４が第２の金属板７０２にて塞がれる側の第１の開口部７０５より小さくなるように設定してもよい。尚、この例の貫通孔７０３は、貫通方向から見て円形であって、その直径が第１の開口部７０５から第２の開口部７０４に向かうほど小さくなるように設定されている。
【００５１】
このようにすると、第２の金属板７０２にて反射したレーザ光ＬＢの一部が貫通孔７０３の内面と第２の金属板７０２とで反射を繰り返しやすくなり、レーザ光ＬＢが外部に反射してしまうことを低減することができる。尚、図１５では、反射を繰り返すレーザ光ＬＢａを矢印にて模式的に図示している。よって、第１の金属板７０１と第２の金属板７０２とを更に低エネルギーで良好に接合することができる。
【００５２】
・上記実施の形態では、貫通孔１１６ｂが形成された接続部１１６ａは径方向外側に延出するだけの形状であったが、これに限定されず、例えば、図１６に示すように、導線Ｄの外周に沿った湾曲部８０１ａを有する接続部８０１とし、前記湾曲部８０１ａに貫通孔８０１ｂを設けてもよい。又、この例の貫通孔８０１ｂは、導線Ｄにて塞がれる側の第１の開口部８０１ｃより第２の開口部８０１ｄが小さくなるように、即ちその直径が第１の開口部８０１ｃから第２の開口部８０１ｄに向かうほど小さくなるように設定されている。よって、上記別例（図１５参照）と同様に、導線Ｄにて反射したレーザ光ＬＢの一部が貫通孔８０１ｂの内面と導線Ｄとで反射を繰り返しやすくなり、レーザ光ＬＢが外部に反射してしまうことを低減することができる。尚、図１６では、反射を繰り返すレーザ光ＬＢａを矢印にて模式的に図示している。又、図１２に示す上記した別例においては詳述しなかったが、図１２に示す別例においても、接続部２０１は導線Ｄの外周に沿った湾曲部を有し、貫通孔２０１ａは湾曲部に設けられている。このようにすると、接続部８０１（２０１）と導線Ｄとが広範囲に渡って密着するとともに、それらの位置ずれが防止されて接合される。よって、接続部８０１（２０１）と導線Ｄとを容易且つ強固に接合することができる。
【００５３】
又、この例（図１６参照）では、図１７に示すように、先端に向かうほど小径となる縮径部８０２ａを備えた孔あけ治具としての錐８０２にて前記貫通孔８０１ｂを成形している（「孔成形工程」）。詳しくは、この「孔成形工程」では、図１７に示すように、貫通孔８０１ｂが形成されていない接続部８０１の湾曲部８０１ａの湾曲形状における凹側から該湾曲部８０１ａに対して錐８０２の縮径部８０２ａを貫通方向に相対移動させて貫通孔８０１ｂを成形している。又、勿論、錐８０２は、ドリル等の他の孔あけ治具に変更してもよい。このようにすると、前記貫通孔８０１ｂを容易に形成することができる。
【００５４】
・上記実施の形態では、「接合工程」の前の「皮膜除去工程」にて導線接続部Ｍｂの絶縁皮膜を除去したが、これに限定されず、絶縁皮膜が残ったままの導線接続部Ｍｂで貫通孔１１６ｂの第１の開口部１１６ｃを塞ぐように配置してレーザ光ＬＢを照射し、絶縁皮膜を溶かしながら接合（「接合工程」）を行うようにしてもよい。
【００５５】
・上記実施の形態では、「皮膜除去工程」と「接合工程」では、同一のレーザ光照射装置を用いてレーザ光ＬＢを照射するとしたが、「皮膜除去工程」と「接合工程」とで異なるレーザ光照射装置を用いてもよい。又、例えば、上記実施の形態の「皮膜除去工程」を、レーザ光ＬＢを照射せずに絶縁皮膜を他の方法で除去する他の「皮膜除去工程」としてもよい。
【００５６】
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）請求項１に記載の金属の接合方法において、前記貫通孔は、前記第１の開口部が前記第２の開口部より小さく設定されたことを特徴とする金属の接合方法。
【００５７】
このようにすると、貫通孔は、第１の開口部が第２の開口部より小さく設定されるため、レーザ光が貫通孔の内面にも直接照射される。よって、第１の金属部材と第２の金属部材とを更に低エネルギーで良好に接合することができる。
【００５８】
（ロ）請求項４乃至６のいずれか１項に記載の電機子の製造方法において、前記導線は、導電性金属よりなる導線本体と該導線本体を被覆する絶縁皮膜とを有するものであって、前記接合工程の前に、導線にレーザ光を照射して前記絶縁皮膜を除去する皮膜除去工程を備え、前記皮膜除去工程と前記接合工程では、同一のレーザ光照射装置を用いてレーザ光を照射することを特徴とする電機子の製造方法。
【００５９】
このようにすると、接合工程の前の皮膜除去工程にて絶縁皮膜が除去されるため、接合工程で絶縁皮膜を溶かしながら接合を行う場合に比べて、接合不良を低減することができる。又、皮膜除去工程と接合工程では、同一のレーザ光照射装置を用いてレーザ光を照射するため、皮膜除去工程と接合工程とで異なるレーザ光照射装置を用いた場合に比べて、設備、即ち電機子の製造装置の小スペース化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本実施の形態におけるモータの概略構成図。
【図２】本実施の形態におけるモータの要部断面図。
【図３】本実施の形態における短絡部材の平面図。
【図４】（ａ）本実施の形態の電機子を平面状に展開して説明するための説明図。（ｂ）本実施の形態の電機子の巻線によって形成される回路図。
【図５】本実施の形態の軸方向一端側のインシュレータ及び電機子コアの平面図。
【図６】本実施の形態の軸方向他端側のインシュレータ及び電機子コアの底面図。
【図７】本実施の形態における電機子の製造方法を説明するための要部拡大斜視図。
【図８】本実施の形態における電機子の製造方法を説明するための要部拡大斜視図。
【図９】本実施の形態における電機子の製造方法を説明するための要部拡大断面図。
【図１０】本実施の形態における電機子を説明するための要部拡大底面図。
【図１１】本実施の形態における電機子を説明するための斜視図。
【図１２】別例における接続部を説明するための斜視図。
【図１３】別例における金属の接合方法を説明するための斜視図。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）別例における貫通孔を説明するための平面図。
【図１５】別例における貫通孔を説明するための断面図。
【図１６】別例における接続部を説明するための断面図。
【図１７】別例における電機子の製造方法を説明するための模式断面図。
【符号の説明】
【００６１】
１〜２４…セグメント、１０８…整流子、１１６ａ，２０１，８０１…接続部（第１の金属部材）、１１６ｂ，２０１ａ，３０３，４０３，５０３，６０３，６５２，７０３，８０１ｂ…貫通孔、１１６ｃ，７０５，８０１ｃ…第１の開口部、１１６ｄ，４０４，７０４，８０１ｄ…第２の開口部、３０１，４０１，５０１，６０１，６５１（６５１ａ，６５１ｂ），７０１…第１の金属板（第１の金属部材）、３０２，４０２，５０２，６０２，６５３，７０２…第２の金属板（第２の金属部材）、８０１ａ…湾曲部、８０２…錐（孔あけ治具）、８０２ａ…縮径部、Ｄ…導線、ＬＢ…レーザ光、Ｍｂ…導線接続部（第２の金属部材）、Ｍ１〜Ｍ８…巻線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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