(57)【要約】【課題】整流子セグメントとバリスタとを半田付け等によって接続するのではなく、安全かつ確実に導通接続させることができるバリスタ付き整流子ユニットを提供することである。【解決手段】細径円筒体部と大径円板部とが連続して形成された円筒状の絶縁体である基台と、整流子片部とライザ部とからなる整流子セグメントと、円環状のバリスタと、を備え、複数の前記整流子セグメントが基台の外周面に整列配置される整流子付きモータの整流子ユニットにおいて、前記バリスタが前記ライザ部に対応する位置に突起部を有し、アーマチュアコイルの端末部分により前記ライザ部と前記突起部とをからげてなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細径円筒体部と大径円板部とが連続して形成された円筒状の絶縁体である基台と、整流子片部とライザ部とからなる整流子セグメントと、円環状のバリスタと、を備え、複数の前記整流子セグメントが基台の外周面に整列配置される整流子付きモータの整流子ユニットにおいて、
前記バリスタが前記ライザ部に対応する位置に突起部を有し、アーマチュアコイルの端末部分により前記ライザ部と前記突起部とをからげてなる
ことを特徴とする整流子ユニット。
【請求項２】
前記ライザ部の先端が前記突起部の先端よりも突出し、前記アーマチュアコイルの端末部分により前記ライザ部の先端のみをもからげる
ことを特徴とする請求項１に記載の整流子ユニット。
【請求項３】
細径円筒体部と大径円板部とが連続して形成された円筒状の絶縁体である基台と、整流子片部とライザ部とからなる整流子セグメントと、前記ライザ部に対応する位置に突起部を有する円環状のバリスタと、前記整流子セグメントを前記基台に固定するワッシャと、を備え、複数の前記整流子セグメントが基台の外周面に整列配置される整流子付きモータの整流子ユニットの製造方法において、
前記基台に前記整流子セグメントを組み合わせて配置して集合体とする工程と、
前記ライザ部に前記突起部を合わせて前記集合体に前記バリスタを挿入する工程と、
該バリスタの上へ前記ワッシャを圧入する工程と、
アーマチュアコイルの端末部分により前記ライザ部と前記突起部とをからげる工程と、
からなることを特徴とする整流子ユニットの製造方法。
【請求項４】
細径円筒体部と大径円板部とが連続して形成された円筒状の絶縁体である基台と、整流子片部とライザ部とからなる整流子セグメントと、前記ライザ部に対応する位置に突起部を有する円環状のバリスタと、前記整流子セグメントを前記基台に固定するワッシャと、を備え、複数の前記整流子セグメントが基台の外周面に整列配置される整流子付きモータの整流子ユニットの製造方法において、
前記基台に前記整流子セグメントを組み合わせて配置して集合体とする工程と、
前記集合体に前記ワッシャを圧入する工程と、
前記ライザ部に前記突起部を合わせて前記集合体に前記バリスタを挿入する工程と、
アーマチュアコイルの端末部分により前記ライザ部と前記突起部とをからげる工程と、
からなることを特徴とする整流子ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流子付きモータにおけるバリスタ付き整流子ユニットに関し、特に、整流子セグメントとバリスタとを安全かつ確実に導通接続させることができるバリスタ付き整流子ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
整流子付きモータにおいては、一般に、回転軸に鉄心を装着し、この鉄心に巻線を所定数巻回してアーマチュアコイルを形成し、回転軸に整流子を装着する。
【０００３】
整流子は、樹脂の細径円筒体部と大径円板部とが連続して形成された基台と、整流子片部と整流子ライザ部を連続して形成した整流子セグメントとからなる。そして、基台の細径円筒体部の側面に整流子セグメントを等間隔に設け、該整流子ライザ部を該整流子片部よりも半径方向外向きに延びるように設ける。
【０００４】
また、整流子付きモータでは、たとえば回転時の整流子とブラシとの断続によって誘導される高電圧によって火花が発生し、ブラシの消耗やノイズ発生の原因となる。そこで、これを防止するため、整流子セグメントにバリスタを接続する技術が知られており、円環状バリスタを整流子セグメントの外周に嵌め込み、これを接合している。
【０００５】
整流子とバリスタとの接合は、半田付け等の溶融介在物を用いる方法(特許文献１参照）、バリスタに溶接可能な母材を設け整流子片と溶接等の溶着を行う方法(特許文献２参照）等があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−６９７４７号公報
【特許文献２】特開２００７−８８２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のように半田付けを行う場合には、バリスタ半田付けによる半田不良、慢性的課題である半田ボールによる不具合などの問題があり、また、半田使用によるフラックス除去のための洗浄等が必要であった。
【０００８】
さらに、特許文献１や特許文献２のように半田付けや溶接を行う場合、半田熱、溶接熱によるバリスタの熱割れ回避のため、たとえばライザ半田工程、バリスタ半田工程の複数回に分けて半田付けを行う必要があるなど、工程が煩雑になるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、整流子セグメントとバリスタとを半田付け等によることなく、安全かつ確実に導通接続させることができるバリスタ付き整流子ユニット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】
【００１０】
本発明は上記の目的を達成するために、細径円筒体部と大径円板部とが連続して形成された円筒状の絶縁体である基台と、整流子片部とライザ部とからなる整流子セグメントと、円環状のバリスタと、を備え、複数の前記整流子セグメントが基台の外周面に整列配置される整流子付きモータの整流子ユニットにおいて、前記バリスタが前記ライザ部に対応する位置に突起部を有し、アーマチュアコイルの端末部分により前記ライザ部と前記突起部とをからげてなることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は請求項１に記載の発明において、前記ライザ部の先端が前記突起部の先端よりも突出し、前記アーマチュアコイルの端末部分により前記ライザ部の先端のみをもからげることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、細径円筒体部と大径円板部とが連続して形成された円筒状の絶縁体である基台と、整流子片部とライザ部とからなる整流子セグメントと、前記ライザ部に対応する位置に突起部を有する円環状のバリスタと、前記整流子セグメントを前記基台に固定するワッシャと、を備え、複数の前記整流子セグメントが基台の外周面に整列配置される整流子付きモータの整流子ユニットの製造方法において、前記基台に前記整流子セグメントを組み合わせて配置して集合体とする工程と、前記ライザ部に前記突起部を合わせて前記集合体に前記バリスタを挿入する工程と、該バリスタの上へ前記ワッシャを圧入する工程と、アーマチュアコイルの端末部分により前記ライザ部と前記突起部とをからげる工程と、からなることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、細径円筒体部と大径円板部とが連続して形成された円筒状の絶縁体である基台と、整流子片部とライザ部とからなる整流子セグメントと、前記ライザ部に対応する位置に突起部を有する円環状のバリスタと、前記整流子セグメントを前記基台に固定するワッシャと、を備え、複数の前記整流子セグメントが基台の外周面に整列配置される整流子付きモータの整流子ユニットの製造方法において、前記基台に前記整流子セグメントを組み合わせて配置して集合体とする工程と、前記集合体に前記ワッシャを圧入する光栄と、前記ライザ部に前記突起部を合わせて前記集合体に前記バリスタを挿入する工程と、アーマチュアコイルの端末部分により前記ライザ部と前記突起部とをからげる工程と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、整流子とバリスタとを半田付け等によって接続するのではなく、安全かつ確実に導通接続させることができるバリスタ付き整流子ユニット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】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明によるバリスタ付き整流子ユニットの第１の実施形態による整流子付きモータのロータを示す斜視図である。
【００１７】
このロータ１において、整流子付きモータの回転軸であるシャフト４には整流子ユニット５およびアーマチュアコア２が設けられる。アーマチュアコア２は打ち抜いた３極の磁性板を必要枚数積層して構成され、各極に対応してアーマチュアコイル３が巻回される。
【００１８】
なお、本発明はモータの極数に依存するものではなく、本実施形態では３極の整流子付きモータを例にしている。
【００１９】
シャフト４には、細径円筒体部６ａと大径円板部６ｂとが連続して形成された円筒状の絶縁体（たとえば樹脂製）である基台６が嵌挿されており、基台６の外周には整流子片部７と整流子ライザ部８とからなる３個の整流子セグメントが設けられ、その外周には保護素子である円環状のバリスタ９が設けられ、また、基台６に３個の整流子セグメントを固定するワッシャ１０が設けられている。
【００２０】
３個の整流子セグメントのそれぞれにはライザ部８が設けられており、アーマチュアコイル３に整流子片部７を介して通電するために、アーマチュアコイル３の端末部分３ａを、極を合わせてライザ部８に電気的に接続する。
【００２１】
バリスタ９は、３個のライザ部８のそれぞれに対応する位置に、ライザ部８の数と同じ３個の突起部９ａを有しており、本実施形態では、突起部９ａがライザ部８の位置に合うようにバリスタ９の軸回転方向（円周方向）位置を調節し、この状態でアーマチュアコイル３の端末部分３ａにより突起部９ａおよびライザ部８をからげる。これによってアーマチュアコイル３とバリスタ９と整流子セグメントとの電気的接続が確保される。
【００２２】
図２は、図１に示した整流子付きモータのロータ１における整流子ユニット５の片側を断面にして示す部分縦断面図である。図２の左側は側面図であり、右側はライザ部８の位置における断面図である。
【００２３】
基台６は、細径円筒体部６ａと大径円板部６ｂとを有し、整流子セグメントを挿入したときにライザ部８が嵌まる溝（ライザ部保持部）６ｄや、隣接する整流子セグメントどうしの間隔を規定する突起６ｃ（図３参照）を有している。なお、溝６ｄおよび突起６ｃの両方を必須とせず、溝６ｄのみ、または突起６ｃのみを設け、それによって隣接する整流子セグメントどうしの軸回転方向（円周方向）の位置決めを行ってもよい。
【００２４】
図３〜図５は、図２に示した整流子ユニット５を組み立てる手順を示す図である。図３は基台６に整流子セグメントを挿入した状態を示す斜視図であり、図４はバリスタ９を挿入し上方からワッシャ１０を圧入した状態を示す斜視図であり、図５は突起部９ａとライザ部８とをアーマチュアコイル３の端末部分３ａによりからげた状態を示す斜視図である。
【００２５】
また、図６は電極が見えるようにバリスタ９を下方から見た斜視図である。
【００２６】
本実施形態の整流子ユニット５を組み立てる手順としては、まず、基台６に各整流子セグメントを組み合わせて配置して集合体とする（図３参照）。各整流子セグメントのライザ部８は、基台６の溝６ｄに嵌め込まれ、また、整流子セグメント同士の間隔は突起６ｃによって定められる。また、各整流子セグメントのライザ部８の上面にはダボ８ａが設けられている。
【００２７】
続いて、図３の集合体にバリスタ９を上方から挿入する。このとき、各整流子セグメントのライザ部８に、バリスタ９の突起部９ａを合わせて挿入する。その後、ワッシャ１０を上方より圧入して固定し（図４参照）、整流子ユニットの原型を完成する。
【００２８】
バリスタ９の下面には極に応じた電極９ｂが設けられている（図６参照）。バリスタ９を図３の集合体に挿入したとき、ライザ部８のダボ８ａがバリスタ９の電極９ｂに接触して整流子セグメントとバリスタ９との導通が確保される。
【００２９】
その後、図５に示すように、３個のライザ部８のそれぞれにおいて、ライザ部８の先端部分８ｂをアーマチュアコイル３の端末部分３ａによりからげ、さらにこの端末部分３ａにより突起部９ａおよびライザ部８をまとめてからげる。これによって突起部９ａとライザ部８とが固着され、また、アーマチュアコイル３とバリスタ９と整流子セグメントとの電気的接続が確保される。
【００３０】
アーマチュアコイル３の端末部分３ａにより突起部９ａおよびライザ部８をまとめてからげ、その後ライザ部８の先端部分を端末部分３ａによりからげる手順でもよいことはいうまでもない。
【００３１】
なお、ライザ部８の先端部分８ｂをアーマチュアコイル３の端末部分３ａによりからげた箇所において半田付け（ライザ半田）を行ってもよい。
【００３２】
本実施形態によれば、バリスタ９の電気的接続に半田付けや溶接を行う必要がないので、半田熱、溶接熱によるバリスタの熱割れを回避することができるし、複数回に分けて半田工程を行うような工程の煩雑化を招くことがない。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００３４】
図７は、本発明による整流子ユニット１５の第２の実施形態の側面を、片側を断面にして示す部分縦断面図である。図７の左側は側面図であり、右側はライザ部１８の位置における断面図である。
【００３５】
本実施形態の整流子ユニット１５においては、細径円筒体部１６ａと大径円板部１６ｂとが連続して形成された基台１６の外周に整流子片部１７と整流子ライザ部１８とからなる３個の整流子セグメント７が設けられ、その外周に基台１６に３個の整流子セグメントを固定するワッシャ２０が設けられ、さらにその外周に保護素子である円環状のバリスタ１９が設けられている。
【００３６】
３個の整流子セグメントのそれぞれにはライザ部１８が設けられており、アーマチュアコイル１３に整流子片部１７を介して通電するために、アーマチュアコイル１３の端末部分１３ａを、極を合わせてライザ部１８に電気的に接続する。
【００３７】
バリスタ１９は、３個のライザ部１８のそれぞれに対応する位置に、ライザ部１８の数と同じ３個の突起部１９ａを有しており、突起部１９ａがライザ部１８の位置に合うようにバリスタ１９の軸回転方向（円周方向）位置を調節し、この状態でアーマチュアコイル１３の端末部分１３ａにより突起部１９ａおよびライザ部１８をからげる。これによってアーマチュアコイル１３とバリスタ１９と整流子セグメントとの電気的接続が確保される。
【００３８】
基台１６は、細径円筒体部１６ａと大径円板部１６ｂとを有し、整流子セグメントを挿入したときにライザ部１８が嵌まる溝（ライザ部保持部）１６ｄを有している。
【００３９】
本実施形態の整流子ユニット１５を組み立てる手順としては、まず、基台１６に各整流子セグメントを組み合わせて配置して集合体とする。各整流子セグメントのライザ部１８は、基台１６の溝１６ｄに嵌め込まれる。また、各整流子セグメントのライザ部１８の上面にはダボ１８ａが設けられている。
【００４０】
続いて、基台１６に各整流子セグメントを組み合わせて配置した集合体にワッシャ２０を上方より圧入して固定し、整流子ユニットの原型を完成する。その後、ワッシャ２０の外周に嵌るようにバリスタ１９を挿入する。このとき、各整流子セグメントのライザ部１８に、バリスタ１９の突起部１９ａを合わせて挿入する。
【００４１】
バリスタ１９をワッシャ２０の外側に挿入したとき、ライザ部１８のダボ１８ａがバリスタ１９の下面の電極（不図示）に接触して整流子セグメントとバリスタ１９との導通が確保される。
【００４２】
その後、３個のライザ部１８のそれぞれにおいて、ライザ部１８の先端部分１８ｂをアーマチュアコイル１３の端末部分１３ａによりからげ、さらにこの端末部分１３ａにより突起部１９ａおよびライザ部１８をまとめてからげる。これによって突起部１９ａとライザ部１８とが固着される。また、アーマチュアコイル１３とバリスタ１９と整流子セグメントとの電気的接続が確保される。
【００４３】
アーマチュアコイル１３の端末部分１３ａにより突起部１９ａおよびライザ部１８をまとめてからげ、その後ライザ部１８の先端部分を端末部分１３ａによりからげる手順でもよいことはいうまでもない。
【００４４】
なお、ライザ部１８の先端部分１８ｂをアーマチュアコイル１３の端末部分１３ａによりからげた箇所において半田付け（ライザ半田）を行ってもよい。
【００４５】
本実施形態によれば、バリスタ１９の電気的接続に半田付けや溶接を行う必要がないので、半田熱、溶接熱によるバリスタの熱割れを回避することができるし、複数回に分けて半田工程を行うような工程の煩雑化を招くことがない。
【００４６】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００４７】
図８は、本発明による整流子ユニット２５の第３の実施形態の側面を、片側を断面にして示す部分縦断面図である。図８の左側は側面図であり、右側はライザ部２８の位置における断面図である。
【００４８】
本実施形態の整流子ユニット２５においては、細径円筒体部２６ａと大径円板部２６ｂとが連続して形成された基台２６の外周に整流子片部２７と整流子ライザ部２８とからなる３個の整流子セグメントが設けられ、その外周に基台２６に３個の整流子セグメントを固定するワッシャ３０が設けられ、さらにその外周に保護素子である円環状のバリスタ２９が設けられている。
【００４９】
３個の整流子セグメントのそれぞれにはライザ部２８が設けられており、アーマチュアコイル２３に整流子片部２７を介して通電するために、アーマチュアコイル２３の端末部分２３ａを、極を合わせてライザ部２８に電気的に接続する。
【００５０】
バリスタ２９は、３個のライザ部２８のそれぞれに対応する位置に、ライザ部２８の数と同じ３個の突起部２９ａを有しており、突起部２９ａがライザ部２８の位置に合うようにバリスタ２９の軸回転方向（円周方向）位置を調節し、この状態でアーマチュアコイル２３の端末部分２３ａにより突起部２９ａおよびライザ部２８をからげる。これによってアーマチュアコイル２３とバリスタ２９と整流子セグメントとの電気的接続が確保される。
【００５１】
基台２６は、細径円筒体部２６ａと大径円板部２６ｂとを有し、整流子セグメントを挿入したときにライザ部２８が嵌まる溝（ライザ部保持部）２６ｄを有している。
【００５２】
本実施形態の整流子ユニット２５を組み立てる手順としては、まず、基台２６に各整流子セグメントを組み合わせて配置して集合体とする。各整流子セグメントのライザ部２８は、基台２６の溝２６ｄに嵌め込まれる。また、各整流子セグメントのライザ部２８の上面にはダボ２８ａが設けられている。
【００５３】
続いて、基台２６に各整流子セグメントを組み合わせて配置した集合体にワッシャ３０を上方より圧入して固定する。その後、ワッシャ３０の外周に嵌るようにバリスタ２９を挿入する。このとき、各整流子セグメントのライザ部２８に、バリスタ２９の突起部２９ａを合わせて挿入する。
【００５４】
バリスタ２９をワッシャ３０の外側に挿入したとき、ライザ部２８のダボ２８ａがバリスタ２９の下面の電極（不図示）に接触して整流子セグメントとバリスタ２９との導通が確保される。
【００５５】
その後、３個のライザ部２８のそれぞれにおいて、ライザ部２８の先端部分２８ｂにてアーマチュアコイル２３の端末部分２３ａにより突起部２９ａおよびライザ部２８をまとめてからげる。これによって突起部２９ａとライザ部２８とが固着され、また、アーマチュアコイル２３とバリスタ２９と整流子セグメントとの電気的接続が確保される。
【００５６】
本実施形態は、ライザ部２８が短い場合の例であり、このような場合でも図８に示すように端末部分２３ａにより突起部２９ａおよびライザ部２８をまとめてからげることができる。
【００５７】
なお、ライザ部２８の先端部分２８ｂをアーマチュアコイル２３の端末部分２３ａによりからげた箇所においてライザ部２８と端末部分２３ａとの半田付け（ライザ半田）を行ってもよい。
【００５８】
本実施形態によれば、バリスタ２９の電気的接続に半田付けや溶接を行う必要がないので、半田熱、溶接熱によるバリスタの熱割れを回避することができるし、複数回に分けて半田工程を行うような工程の煩雑化を招くことがない。
【００５９】
なお、上述の各実施形態それぞれの特徴を相互に組み合わせて実施することは本発明の範疇である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば整流子付きモータを低コストで生産することができ、安価で信頼性の高い整流子付きモータを提供するのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明によるバリスタ付き整流子ユニットの第１の実施形態による整流子付きモータのロータを示す斜視図である。
【図２】図１に示した整流子付きモータのロータ１における整流子ユニット５の片側を断面にして示す部分縦断面図である。図２の左側は側面図であり、右側はライザ部８の位置における断面図である。
【図３】図２に示した整流子ユニット５を組み立てる手順を示す図であり、基台６に整流子セグメントを挿入した状態を示す斜視図である。
【図４】図２に示した整流子ユニット５を組み立てる手順を示す図であり、バリスタ９を挿入した上へワッシャ１０を圧入した状態を示す斜視図である。
【図５】図２に示した整流子ユニット５を組み立てる手順を示す図であり、突起部９ａとライザ部８とをアーマチュアコイル３の端末部分３ａによりからげた状態を示す斜視図である。
【図６】電極が見えるようにバリスタ９を下方から見た斜視図である。
【図７】本発明による整流子ユニットの第２の実施形態の側面を、片側を断面にして示す部分縦断面図である。図７の左側は側面図であり、右側はライザ部１８の位置における断面図である。
【図８】本発明による整流子ユニットの第３の実施形態の側面を、片側を断面にして示す部分縦断面図である。図８の左側は側面図であり、右側はライザ部２８の位置における断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  ロータ
２  アーマチュアコア
３  アーマチュアコイル
４  シャフト
５、１５、２５  整流子ユニット
６、１６、２６  基台
７、１７、２７  整流子片部
８、１８、２８  ライザ部
９、１９、２９  バリスタ
【図１】
2009303409.tif 000003
【図２】
2009303409.tif 000004
【図３】
2009303409.tif 000005
【図４】
2009303409.tif 000006
【図５】
2009303409.tif 000007
【図６】
2009303409.tif 000008
【図７】
2009303409.tif 000009
【図８】
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