(57)【要約】【課題】アーマチュアコイルを形成する導線の端部がコンミテータのセグメントに溶着されるアーマチュアにおいて、簡易な手法により導線とセグメントとの接合強度を補強する。【解決手段】シャフト１０１と、シャフト１０１に固定されたアーマチュアコア１０２と、複数のセグメント１１２を有するコンミテータ１１０と、アーマチュアコア１０２に配されるとともに、アーマチュアコア１０２からセグメント１１２に向けて延び、端部１０３ｂがセグメント１１２に溶着される延出部１１３ａを有する複数の導線１０３から形成されるアーマチュアコイルを備えるアーマチュア１００において、コンミテータ１１０は、導線１０３の延出部１０３ｂが挿入される複数の挿通孔が形成された鍔部を有し、挿通孔内には、延出部を挿通孔内にて固定配置する樹脂部材１０４が充填されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、前記シャフトに固定されたアーマチュアコアと、複数のセグメントを有するコンミテータと、前記アーマチュアコアに配されるとともに、前記アーマチュアコアから前記セグメントに向けて延び、端部が前記セグメントに溶着される延出部を有する複数の導線から形成されるアーマチュアコイルを備えるアーマチュアにおいて、
前記コンミテータは、前記導線の前記延出部が挿入される複数の挿通孔が形成された鍔部を有し、
前記挿通孔内には、前記延出部を前記挿通孔内にて固定配置する樹脂部材が充填されていることを特徴とするアーマチュア。
【請求項２】
請求項１に記載のアーマチュアにおいて、前記鍔部の外周面にはリング部材が設けられていることを特徴とするアーマチュア。
【請求項３】
シャフトと、前記シャフトに固定されたアーマチュアコアと、複数のセグメントを有するコンミテータと、前記アーマチュアコアに配されるとともに、前記アーマチュアコアから前記セグメントに向けて延び、端部が前記セグメントに溶着される延出部を有する複数の導線から形成されるアーマチュアコイルを備え、前記コンミテータは、前記導線の前記延出部が挿入される複数の挿通孔が形成された鍔部を有するアーマチュアの製造方法において、
前記導線の前記延出部を前記挿通孔に挿入させる工程と、
前記延出部の前記端部を前記セグメントに溶着させる工程と、
前記挿通孔内に樹脂部材を充填させる工程と、を備えたことを特徴とするアーマチュアの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載されたアーマチュアを備えることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アーマチュアコイルを形成する導線の端部がコンミテータのセグメントに溶着されるアーマチュア及びその製造方法、並びにそのアーマチュアを備えるモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、モータのアーマチュアは、シャフトと、このシャフトに固定されるアーマチュアコアと、導線により形成されアーマチュアコアに配されるアーマチュアコイルと、導線の端部が接合されるセグメントを有するコンミテータとを備える。セグメントには導線の端部を電気的及び機械的に接合するために、接合部位としてライザが別途一体に設けられている。そして、ライザにコイルの端部を絡げるとともにヒュージングを行うことにより導線の端部がセグメントに接続される。
【０００３】
上記のように、ライザを用いて導線をセグメントに接合するためには、ライザなどの接合部位が別途必要になるとともに、予め導線の端部をライザに絡げる工程が必要となり、導線のセグメントへの接続のための構造および接続のための作業が必要になり、その簡略化が求められている。そのため、超音波溶着により導線の端部をセグメントに直接接合する手法が実施されており、導線をセグメントに接合するための構造および作業の簡略化が図られている。しかしながら、導線の端部をセグメントに溶着しただけでは、アーマチュアの回転により導線の端部がセグメントから離脱するおそれがある。そこで、特許文献１に示されるアーマチュアでは、導線とセグメントとの接合強度を補強するために、緊締手段として紐が用いられ、この紐が導線の接合部の外側から巻きつけられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２１５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に示される従来技術にあっては、導線とセグメントとの接合強度を補強するために紐を巻きつける工程に所定の作業時間を要するため、その工程の簡略化が求められる。
【０００６】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、超音波溶着により導線の端部がセグメントに直接接合されるアーマチュアにおいて、簡易な手法により導線とセグメントとの接合強度を補強することができるアーマチュアを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載のアーマチュアは、シャフトと、前記シャフトに固定されたアーマチュアコアと、複数のセグメントを有するコンミテータと、前記アーマチュアコアに配されるとともに、前記アーマチュアコアから前記セグメントに向けて延び、端部が前記セグメントに溶着される延出部を有する複数の導線から形成されるアーマチュアコイルを備えるアーマチュアにおいて、前記コンミテータは、前記導線の前記延出部が挿入される複数の挿通孔が形成された鍔部を有し、前記挿通孔内には、前記延出部を前記挿通孔内にて固定配置する樹脂部材が充填されていることを特徴とする。
【０００８】
このように構成することで、簡易な手法により導線とセグメントとの接合強度を補強する
ことができる。
【０００９】
請求項２に記載のアーマチュアは、請求項１に記載のアーマチュアにおいて、前記鍔部の外周面にはリング部材が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このように構成することで、導線とセグメントとの接合強度を更に補強することができる。
【００１１】
請求項３に記載のアーマチュアの製造方法は、シャフトと、前記シャフトに固定されたアーマチュアコアと、複数のセグメントを有するコンミテータと、前記アーマチュアコアに配されるとともに、前記アーマチュアコアから前記セグメントに向けて延び、端部が前記セグメントに溶着される延出部を有する複数の導線から形成されるアーマチュアコイルを備え、前記コンミテータは、前記導線の前記延出部が挿入される複数の挿通孔が形成された鍔部を有するアーマチュアの製造方法において、前記導線の前記延出部を前記挿通孔に挿入させる工程と、前記延出部の前記端部を前記セグメントに溶着させる工程と、前記挿通孔内に樹脂部材を充填させる工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
このような手法により製造することで、簡易な手法により導線とセグメントとの接合強度を補強することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コンミテータは、導線の延出部が挿入される複数の挿通孔が形成された鍔部を有し、この挿通孔内には、延出部を挿通孔内にて固定配置する樹脂部材が充填されている。このため、簡易な手法により導線とセグメントとの接合強度を補強ことができる。また、鍔部の外壁にリング部材を設けることにより、導線とセグメントとの接合強度を更に補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態におけるモータの一部断面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるアーマチュアである。
【図３】図２において断面Ａ−Ａにて示すアーマチュアの断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるコンミテータである。
【図５】図４において断面Ｂ−Ｂにて示すコンミテータの断面図である。
【図６】アーマチュアの製造方法においてコンミテータの装着を示す図である。
【図７】図６において断面Ｃ−Ｃにて示すアーマチュアの断面図である。
【図８】アーマチュアの製造方法において導線のセグメントへの溶着を示す図である。
【図９】アーマチュアの製造方法において導線の切り揃えを示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態におけるコンミテータである。
【図１１】図１０において断面Ｄ−Ｄにてコンミテータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明の実施形態におけるモータを図１に基づき説明する。本実施形態のモータ１は、有底円筒形状の磁性材料より形成されたヨーク３と、ヨーク３の内壁に取り付けられたマグネット（６，７）と、ヨーク３の開口を覆蓋する略円盤形状のハウジング２と、ヨーク３およびハウジング２にそれぞれ設けられた軸受４および軸受５と、軸受４および軸受５に軸支されヨーク３内に回転自在に配置されたアーマチュア１００とを主に備える。
【００１６】
ハウジング２のアーマチュア１００側には給電盤８が取り付けられており、給電盤８にはブラシホルダ（９，１０）が取り付けられ、ブラシホルダ（９，１０）内にはブラシ（１
１，１２）、およびブラシ（１１，１２）をアーマチュア１００に向けて付勢するばね（１３，１４）が配されている。そして、ブラシ（１１，１２）には、給電盤８に端部が電気的に接続されたピグテール（１１ａ，１２ａ）が埋設されている。
【００１７】
次に、図２から図５に基づきこの発明の実施形態におけるアーマチュア１００について説明する。図２および図３に示すようにアーマチュア１００は、金属より形成される円柱形状のシャフト１０１と、複数の電磁鋼板が積層されて形成され、シャフト１０１に固定されたアーマチュアコア１０２と、コンミテータ１１０と、アーマチュアコア１０２に配される複数の導線１０３とから構成されるアーマチュアコイル１０５とを備える。そして、導線１０３を配したアーマチュアコア１０２、並びにアーマチュアコア１０２の外側を渡る導線１０３、およびアーマチュアコア１０２からコンミテータ１１０に向けて配される導線１０３は、樹脂部材１０４によりモールドされている。
【００１８】
また、図４および図５に示すようにコンミテータ１１０は、樹脂より形成されているハット形状のコンミテータ本体１１１と、コンミテータ本体１１１に配されている複数のセグメント１１２と、金属より形成されている円環形状のリング部材１１３とを備えている。コンミテータ本体１１１は、円筒形状の筒部１１１ａと、筒部１１１ａの端部に一体形成されている円環形状の鍔部１１１ｂとから構成される。
【００１９】
そして、筒部１１１ａの外壁には複数のセグメント１１２が等ピッチに埋設されており、鍔部１１１ｂの外壁にはリング部材１１３が一体的に取り付けられている。また、鍔部１１１ｂには、セグメント１１２と同数の挿通孔１１４がセグメント１１２と周方向に同じ位置に等ピッチにて形成されている。ここで、挿通孔１１４は、図４に示すように略楕円形状の挿入部１１４ａと、挿入部１１４ａから内径方向にセグメント１１２に向けて一連に形成されたガイド部１１４ｂとから形成されている。そして、ガイド部１１４ｂの周方向に幅は挿入部１１４ａの幅に対し小さく設定されており、挿通孔１１４は略フラスコ形状をなしている。
【００２０】
次に、図２および図３に基づき、アーマチュアコイル１０５を構成する導線１０３とコンミテータ１１０のセグメント１１２との接続構造について説明する。図３に示すように、アーマチュアコア内１０２に配された導線１０３の延出部１０３ａは、アーマチュアコア１０２からセグメント１１２に向けて延び、コンミテータ１１０に形成されている挿入孔１１４を挿通している。そして、延出部１０３ａの端部１０３ｂは、超音波溶着によりセグメント１１２に直接接合されている。
【００２１】
上記のアーマチュアコア１０２をモールドする樹脂部材１０４は、アーマチュアコア１０２からコンミテータ１１０に向けて配される導線１０３の延出部１０３ａをモールドするとともに、図３に示すように、延出部１０３ａが挿入される挿通孔１１４内にも充填されている。そして、この挿通孔１１４内にも充填された樹脂部材１０４により延出部１０３ａは挿通孔１１４内に固定配置される。この樹脂部材１０４により端部１０３ｂの近傍までの延出部１０３ａが固定されることにより、端部１０３ｂも樹脂部材１０４により実質上固定されることになる。さらに、延出部１０３ａが固定配置されるコンミテータ１００の鍔部１１１ｂは、機械的強度の高い金属製のリング部材１１３が外嵌されているため、鍔部１１１ｂの径方向強度はこのリング部材１１３により補強されている。
【００２２】
このようにリング部材１１３により補強されている鍔部１１１ｂ内に延出部１０３ａが固定配置されることにより、セグメント１１２に接合される端部１０３ｂの径方向の接合強度は補強され強固なものとなっている。
【００２３】
次に、図６から図９に基づきこの発明の実施形態におけるアーマチュア１００の製造方法
について説明する。図６に示すように、コンミテータ１１０がシャフト１０１に挿入固定される前工程において、シャフト１０１に固定されたアーマチュアコア１０２にはヘアピン形状の複数の導線１０３が挿入配置されており、導線１０３の延出部１０３ａはアーマチュアコア１０２の一方の端部から外側に向けて略軸方向に延びている。そして、コンミテータ１１０をシャフト１０１に挿入固定する工程において、導線１０３の延出部１０３ａがコンミテータ１１０の鍔部１１１ｂに形成された挿通孔１１４に挿通させる工程がなされる。このとき、図７に示すように、延出部１０３ａは略楕円形状の挿入部１１４ａに挿入される。
【００２４】
続いて、図８に示すように延出部１０３ａの端部１０３ｂがセグメント１１２に溶着させる工程がなされる。この工程では、超音波振動を発生する発振器２０１と、発振器２０１で生じた振動により振動する振動子２０２とを備えた超音波溶着機２００が用いられ、振動子２０２を延出部１０３ａに加圧状態にて押し当てることにより溶着がなされる。そして、樹脂部材１０４によりアーマチュアコア１０２および導線１０３をモールドする工程の後に、図９に示すように、切削歯３００により延出部１０３ａの先端部を切り揃える工程が行われ、アーマチュア１００が製造される。なお、上記のモールド工程において、コンミテータ１１０の挿通孔１１４内に樹脂部材１０４が充填される。そして、樹脂部材１０４を挿通孔１１４内に充填することにより、セグメント１１２に接合される端部１０３ｂの径方向の接合強度は補強され強固なものなる。
【００２５】
本実施の形態においては、セグメント１１２に接合される端部１０３ｂの径方向の接合強度の補強が、樹脂部材１０４を挿通孔１１４内に充填するという簡易な方法により行われる。
【００２６】
次に、図１０および図１１に基づき、本発明の他の実施形態であるコンミテータ４１０について説明する。コンミテータ４１０は、図４および図５に示すコンミテータ１１０に比して、リング部材１１３が用いられていない点のみが異なり、その他の構成は同一である。リング部材１１３は、アーマチュアが高速で回転したときに鍔部１１１ｂが径方向に歪むのを確実に防止するために用いるものであり、リング部材１１３が無くても鍔部４１１ｂの径方向の歪みが少ない場合には、本発明の他の実施形態のようにリング部材１１３がなくともよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  モータ
２  ハウジング
３  ヨーク
４  軸受け
５  軸受け
６  マグネット
７  マグネット
８  給電盤
９  ブラシホルダ
１０  ブラシホルダ
１１  ブラシ
１１ａ  ピグテール
１２  ブラシ
１２ａ  ピグテール
１３  ばね
１４  ばね
１００ アーマチュア
１０１ シャフト
１０２ アーマチュアコア
１０３ 導線
１０３ａ  延出部
１０３ｂ  端部
１０３ｃ  先端部
１０４ 樹脂部材
１０５ アーマチュアコイル
１１０ コンミテータ
１１１ コンミテータ本体
１１１ａ  筒部
１１１ｂ  鍔部
１１２ セグメント
１１３ リング部材
１１４ 挿通孔
１１４ａ  挿入部
１１４ｂ  ガイド部
２００ 超音波溶着機
２０１ 発振器
２０２ 振動子
２０３ 固定台
２０４ 固定台
３００ 切削刃
４１０ コンミテータ
４１１ 本体
４１１ａ  筒部
４１１ｂ  鍔部
４１２ セグメント
４１４ 挿通孔
４１４ａ  挿入部
４１４ｂ  ガイド部
【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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