(57)【要約】【課題】整流子片が、巻線接続部に接続される巻線から受ける外力によって樹脂成形部から浮き上がるのを抑制する。【解決手段】回転電機の整流子１は、環状に配置される複数の整流子片９と、複数の整流子片９が埋設される樹脂成形部１１とを備える。複数の整流子片９は、ブラシ５が摺接するブラシ摺接部１３と、電機子巻線１５が接続され、ブラシ摺接部１３が形成する環状部分よりも大径な環状部分を形成するフック部１７と、ブラシ摺接部１３とフック部１７とをつないで樹脂成形部１１に埋設される連絡部１９とを有する。連絡部１９の樹脂成形部１１に埋設される部分は、埋設側の裏面１９ｂ１側の幅Ｐが表面１９ｂ２側の幅Ｑよりも広い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に配置される複数の整流子片と、複数の前記整流子片が埋設される樹脂成形部とを備える回転電機の整流子であって、
前記複数の整流子片は、
ブラシが摺接するブラシ摺接部と、
電機子巻線が接続され、前記ブラシ摺接部が形成する環状部分よりも大径な環状部分を形成する巻線接続部と、
前記ブラシ摺接部と前記巻線接続部との間に位置して前記樹脂成形部に埋設される連絡部とを有し、
前記連絡部の前記樹脂成形部に埋設される部分は、表面側の幅よりも埋設側の幅が広いことを特徴とする回転電機の整流子。
【請求項２】
前記連絡部の幅は、前記巻線接続部の幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の整流子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状に配置される複数の整流子片と、複数の整流子片を保持する環状の樹脂成形部とを備える回転電機の整流子に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の電装部品に使用されるモータは、小型化とともに大出力化が求められている。これに対応して下記特許文献１，２には、円筒形状の整流子において、ブラシが摺接するブラシ摺接部を小径とする一方、電機子巻線が接続される巻線接続部を大径とすることが開示されている。巻線接続部を大径とすることで、より太い巻線の接続が可能となり、大出力化に有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９９１８０号公報
【特許文献２】特開２００１−２５１８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１，２に記載された整流子は、いずれも整流子片が樹脂成形部の表面（外周）側を覆うように配置されている。このため、整流子片は外力を受けることによって樹脂成形部から浮き上がりやすいものとなっている。
【０００５】
そこで、本発明は、整流子片が樹脂成形部から浮き上がるのを抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、環状に配置される複数の整流子片と、複数の整流子片が埋設される樹脂成形部とを備える回転電機の整流子であって、複数の整流子片は、ブラシが摺接するブラシ摺接部と、電機子巻線が接続され、ブラシ摺接部が形成する環状部分よりも大径な環状部分を形成する巻線接続部と、ブラシ摺接部と巻線接続部との間に位置して樹脂成形部に埋設される連絡部とを有し、連絡部の樹脂成形部に埋設される部分は、表面側の幅よりも埋設側の幅が広いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、整流子片における連絡部の樹脂成形部に埋設される部分は、表面側よりも埋設側の幅が広い。このため連絡部は、外力を受けても、埋設側の幅の広い部分が樹脂成形部に対してアンカ効果を発揮し、樹脂成形部からの浮き上がりが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係わる整流子をモータの回転軸及びブラシと共に示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の整流子の整流子片を示すもので、（ａ）はフック部の先端側を省略した正面図、（ｂ）は（ａ）に対して側面が見える角度から見た斜視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図３の整流片のフック部に電機子巻線を引っ掛けた状態を示す断面図である。
【図５】整流子片の連絡部の他の形状例を示すもので、（ａ）は図３（ａ）に対応し、（ｂ）は図３（ｂ）に対応している。
【図６】整流子片の連絡部のさらに他の形状例を示すもので、（ａ）は断面形状をほぼ台形とした断面図、（ｂ）は切り込みを入れて突起を形成した断面図、（ｃ）は突起を形成した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係わる回転電機としてのモータの整流子１を、整流子１に固定されるモータの回転軸３及び、整流子１に摺接する複数のブラシ５と共に示している。ブラシ５は、スプリング７により整流子１に押し付けられている。
【００１１】
整流子１は、環状に配置される複数の整流子片９と、複数の整流子片９の一部が埋設される環状の樹脂成形部１１とを備えている。互いに隣接する整流子片９の後述するブラシ摺接部１３相互間には隙間１０が形成されている。樹脂成形部１１は、整流子片９を電気的に絶縁性のある樹脂により一体成形して整流子片９を保持し、上記した隙間１０に連続する樹脂隙間１１ａが形成されている。
【００１２】
樹脂成形部１１は、図１のＡ−Ａ断面図である図２に示すように、中心部に貫通孔１１ｂを備えてほぼ円筒形状であり、貫通孔１１ｂに回転軸３が挿入固定される。なお、樹脂成形部１１は、整流子片９の後述する連絡部１９が埋設される部分から、図１中で上部側に突出する環状のつば部１１ｃを備えているが、環状のつば部１１ｃは、特に必要なものではない。
【００１３】
整流子片９は、図３にも示すように、ブラシ５が摺接するブラシ摺接部１３と、図４に示す電機子巻線１５が接続される巻線接続部としてのフック部１７と、ブラシ摺接部１３とフック部１７との間に位置する連絡部１９とを備えている。連絡部１９は、ブラシ摺接部１３とフック部１７とをつないでいる。樹脂成形部１１は連絡部１９に対応する位置に設けられ、連絡部１９が樹脂成形部１１に埋設されている。
【００１４】
ブラシ摺接部１３は、図１に示す回転軸３の軸線と平行な方向に延び、周方向に沿って複数等間隔に配置されることによって、円筒形状の環状部分を形成する。
【００１５】
連絡部１９は、テーパ形状の傾斜部１９ａと、回転軸３の軸線と平行な方向に延びる延長部１９ｂとを備える。傾斜部１９ａは、一端がブラシ摺接部１３につながり、他端がブラシ摺接部１３よりも回転軸３の軸線から径方向に離れた位置となるように、回転軸３の軸線に対して傾斜している。延長部１９ｂは、一端が傾斜部１９ａの他端につながり、他端側がブラシ摺接部１３と反対側に延びている。
【００１６】
延長部１９ｂの傾斜部１９ａと反対側の他端は、フック部１７につながっている。フック部１７は、延長部１９ｂにつながる一端から回転軸３の軸線から径方向に離れる側の外側において、延長部１９ｂの表側に重なるようにして屈曲する屈曲部１７ａを備える。フック部１７の屈曲部１７ａより先端側は、回転軸３の軸線から径方向に徐々に離れた位置となるよう傾斜する折り返し部１７ｂとなっている。なお、図３（ａ）は、フック部１７の屈曲部１７ａからの先端側の折り返し部１７ｂのほぼ全体を省略している。
【００１７】
折り返し部１７ｂの先端は、延長部１９ｂの延長方向ほぼ中央に位置し、延長部１９ｂに対して離間している。図１〜図３は、フック部１７に図４に示す電機子巻線１５を接続（結線）する前の状態を示している。図４のように、フック部１７の屈曲部１７ａの内側に電機子巻線１５を配置してフック部１７に引っ掛けた状態で、ヒュージング（熱かしめ）を行う。これにより、整流子片９と電機子巻線１５とが電気的かつ機械的に接続される。
【００１８】
連絡部１９の延長部１９ｂは、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である図３（ｃ）に示すように、樹脂成形部１１に対する埋設側となる裏面１９ｂ１側の幅Ｐが、表面１９ｂ２側の幅Ｑより広くなっている（Ｐ＞Ｑ）。これにより延長部１９ｂは、裏面１９ｂ１側に幅方向（図３（ｃ）中で左右方向）外側に突出する突出部１９ｂ３が形成される。なお、後述する幅Ｒや幅Ｓを含め、幅Ｐ及び幅Ｑは、ブラシ摺接部１３や連絡部１９などの環状部分の周方向に沿う長さに対応している。
【００１９】
図３の例では、裏面１９ｂ１側の幅Ｐが表面１９ｂ２側の幅Ｑより広くなっている部分は、延長部１９ｂの延長方向両端の一部を除き、延長方向のほぼ全長にわたっている。連絡部１９の傾斜部１９ａの幅は、表面１９ｂ２側の幅Ｑと同等である。なお、整流子片９の厚さ（板厚）は、ブラシ摺接部１３、連絡部１９及びフック部１７の全長にわたり一定としてもよいが、一定でなく厚さに差があってもよい。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、フック部１７の幅Ｒは、延長部１９ｂの表面１９ｂ２側の幅Ｑより狭い（Ｑ＞Ｒ）。したがって、Ｐ＞Ｑ＞Ｒである。すなわち、連絡部１９の幅は、巻線接続部であるフック部１７の幅よりも広い。また、ブラシ摺接部１３の幅Ｓは、延長部１９ｂの裏面１９ｂ１側の幅Ｐよりもやや広い。よって、Ｓ＞Ｐ＞Ｑ＞Ｒである。
【００２１】
前述したように、樹脂成形部１１は連絡部１９に対応する位置に設けられ、連絡部１９が樹脂成形部１１に埋設されている。その際、連絡部１９は、延長部１９ｂを含め、図２に示すように、樹脂成形部１１の外周側の表面側に埋設されている。樹脂成形部１１に埋設された状態の連絡部１９は、表面（延長部１９ｂの表面１９ｂ２を含む）が樹脂成形部１１の表面１１ｓとほぼ同一面を形成している。
【００２２】
したがって、延長部１９ｂの裏面１９ｂ１側の幅Ｐを有する部分は、樹脂成形部１１の内部に埋設された状態となる。このため、延長部１９ｂの裏面１９ｂ１側の突出部１９ｂ３も樹脂成形部１１の内部に埋設された状態となり、突出部１９ｂ３は、樹脂成形部１１に対してアンカ効果を発揮する係合部の役目を果たす。
【００２３】
前述したように、図１に示す状態の整流子片９におけるフック部１７の屈曲部１７ａの内側に、図４に示すように電機子巻線１５を配置してフック部１７に引っ掛けた状態で、ヒュージング（熱かしめ）を行う。これにより、整流子片９と電機子巻線１５とが電気的かつ機械的に接続される。このようなヒュージング作業や他の作業において、連絡部１９（延長部１９ｂ）は、電機子巻線１５や図示しない電極などからフック部１７を介して外力を受ける。また、連絡部１９（延長部１９ｂ）は、整流子１が組み付けられた状態のモータの回転時に発生する遠心力を受ける。このような作業時の外力やモータ回転時の遠心力によって、連絡部１９（延長部１９ｂ）は、樹脂成形部１１から浮き上がる方向の力を受ける場合がある。
【００２４】
しかし、本実施形態では、延長部１９ｂの裏面１９ｂ１側の幅Ｐを有する部分が、樹脂成形部１１に対してアンカ効果を発揮する突出部１９ｂ３を備えている。このため、連絡部１９（延長部１９ｂ）は、突出部１９ｂ３によって樹脂成形部１１から浮き上がることを抑制でき、信頼性の高い整流子１とすることができる。
【００２５】
また、本実施形態は、連絡部１９の延長部１９ｂの幅Ｑを、フック部１７の幅Ｒよりも広くしていることで、断面積が大きくなり、連絡部１９の剛性がより高まる。これにより、整流子片９が樹脂成形部１１に一体成形される前の状態において、連絡部１９は変形が抑制されて取り扱い性が向上し、樹脂成形部１１の成形時での作業性が向上する。
【００２６】
図４の状態でヒュージング（熱かしめ）を行う際には、折り返し部１７ｂを延長部１９ｂに接触させるようにして折り曲げる。その際、延長部１９ｂの幅Ｑがフック部１７の幅Ｒよりも広いことによって、折り返し部１７ｂの延長部１９ｂに対する幅方向への位置ずれの許容量が増大し、ヒュージングの作業性が向上する。折り返し部１７ｂの幅方向への位置ずれの許容量が増大することで、折り返し部１７ｂの樹脂成形部１１への接触を抑制できる。
【００２７】
連絡部１９は、ブラシ摺接部１３と同様に、周方向に沿って配置されることによって、円筒形状の環状部分を形成する。また連絡部１９の環状部分は、傾斜部１９ａを備えることによって、ブラシ摺接部１３の環状部分よりも直径が大きく、大径となっている。
【００２８】
フック部１７も、周方向に沿って配置されることによって環状部分を形成する。フック部１７によって形成される環状部分は、連絡部１９の環状部分につながって外側に屈曲しているので、連絡部１９の環状部分と同様にブラシ摺接部１３の環状部分よりも直径が大きく、大径となっている。
【００２９】
このように、ブラシ摺接部１３によって形成される環状部分の直径は、連絡部１９が傾斜部１９ａを備えることによって、フック部１７によって形成される環状部分の直径よりも小さい。ブラシ摺接部１３の環状部分の直径を小さくすることで、整流子１の小型化を達成でき、整流子１を備えるモータの小型化を達成できる。
【００３０】
一方、フック部１７によって形成される環状部分の直径は、連絡部１９が傾斜部１９ａを備えることによって、ブラシ摺接部１３によって形成される環状部分の直径よりも大きい。フック部１７の環状部分の直径を大きくすることで、フック部１７には、より太い電機子巻線１５の接続が可能となり、モータの大出力化に有効となる。
【００３１】
したがって、本実施形態の整流子１を使用するモータは、小型化とともに大出力化を達成できる。
【００３２】
図３（ｃ）のように、延長部１９ｂの樹脂成形部１１に対する埋設側となる裏面１９ｂ１側の幅Ｐが、表面１９ｂ２側の幅Ｑよりも広くなっている部分は、図３（ａ），（ｂ）のように、延長部１９ｂにおいて延長方向に連続したものでなくてもよい。図５は、延長部１９ｂの樹脂成形部１１に対する埋設側となる裏面１９ｂ１側の幅Ｐが、表面１９ｂ２側の幅Ｑよりも広くなっている部分を、延長部１９ｂにおいて延長方向に沿って断続的に、例えば３箇所に設けた例を示している。
【００３３】
また、延長部１９ｂの樹脂成形部１１に対する埋設側となる裏面１９ｂ１側の幅Ｐが、表面１９ｂ２側の幅Ｑよりも広くなる形状として、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようなものでもよい。
【００３４】
図６（ａ）は、延長部１９ｂの樹脂成形部１１に対する埋設側となる裏面１９ｂ１側の幅Ｐが、表面１９ｂ２側の幅Ｑよりも広くなるように、断面形状をほぼ台形としている。これにより、裏面１９ｂ１側の幅方向両側に、表面１９ｂ２側よりも幅方向外側に突出する突出部１９ｂ４が形成されることになる。突出部１９ｂ４は、図３（ｃ）の突出部１９ｂ３と同様に、樹脂成形部１１に対してアンカ効果を発揮する係合部となる。
【００３５】
図６（ｂ）は、延長部１９ｂの裏面１９ｂ１側の幅方向両側下部に、切り込み１９ｂ５を入れ、かつ幅方向外側に突出する突起１９ｂ６を形成している。したがって、図６（ｂ）の例においても、突起１９ｂ６が樹脂成形部１１に対してアンカ効果を発揮する係合部となる。
【００３６】
図６（ｃ）は、延長部１９ｂの裏面１９ｂ１側の幅方向両側下部に、幅方向外側に突出する突起１９ｂ７を設けている。したがって、図６（ｃ）の例においても、突起１９ｂ７が樹脂成形部１１に対してアンカ効果を発揮する係合部となる。
【００３７】
なお、上記した実施形態は、連絡部１９が、傾斜部１９ａと延長部１９ｂとを有する構成としているが、これに限るものではない。例えば、傾斜部１９ａを、ブラシ摺接部１３から回転軸３の軸線に対して直角に径方向外側に向けて立ち上がる形状としてもよい。また、ブラシ摺接部１３からフック部１７にわたる連絡部１９の全体をテーパ形状の傾斜部としてもよく、テーパ形状に代えて湾曲形状としてもよい。
【００３８】
また、連絡部１９の延長部１９ｂに形成したアンカ効果を発揮する係合部の形状は、図３、図６に限るものではなく、アンカ効果を発揮する形状であればどのようなものでもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  整流子
５  ブラシ
９  整流子片
１１  樹脂成形部
１３  整流子片のブラシ摺接部
１５  電機子巻線
１７  整流子片のフック部（巻線接続部）
１９  整流子片の連絡部
１９ｂ１  連絡部の延長部の裏面
１９ｂ２  連絡部の延長部の表面
Ｐ  延長部の埋設側の幅
Ｑ  延長部の表面側の幅
【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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