CN103748770A - 整流器、整流器的制造方法及电动马达 - Google Patents

Abstract

一种电动马达用整流器（8），包括：大致呈圆柱状的整流器主体部（81），该整流器主体部（81）由树脂形成；多个板状的整流片（82），这些整流片（82）由导电材料形成，并以大致相等的间距固定并配置在所述整流器主体部（81）的外周面的周向上；以及竖板（83），该竖板（83）一体地形成在多个所述整流片（82）各自的一端部上，所述竖板（83）以朝向整流片（82）的另一端部折返的方式延伸，并且与整流片相对，从而能在所述竖板上卷绕有电动马达的线圈线（W）。此外，在整流器（8）的竖板（83）的前端部设置有卡定元件（83a），该卡定元件（83a）用于阻碍所卷绕的线圈线（W）在熔接时脱离。

Description

整流器、整流器的制造方法及电动马达

技术领域

本发明涉及整流器、整流器的制造方法及使用上述整流器的电动马达。

本申请基于2011年8月29日在日本提交申请的日本专利特愿2011－185459号要求优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

一般来说，电动马达包括：大致呈圆筒状的马达外壳；配置在马达外壳的内周面上的多个磁体；在外壳内支承成能自由旋转的电枢；以及对电枢供电的电刷装置。

电枢包括：构成马达轴的轴；嵌合在轴的外侧并被固定的电枢铁芯；在电枢铁芯的一端侧嵌合于轴的外侧并被固定的整流器；以及由卷绕在电枢铁芯上的线圈线构成的电枢线圈。

整流器包括：由树脂形成的圆柱状的整流器主体部；以及板状的多个整流片，这些整流片由导电材料形成，并在整流器主体部的外周面的周方向上以大致相等的间距固定配置。另外，在整流片的靠电枢铁芯一侧的一端部，一体地形成有以朝向整流片的另一端部折回的方式形成的、呈钩状的竖片。这样，整流片的竖板便以与整流片相对（相互面对）的方式一体地形成。此外，在竖板上卷绕有从电枢铁芯延伸出的线圈线，并且所卷绕的线圈线与竖板一起被按压到整流片上并被固定。

在此，通过在线圈线被卷绕在竖板之后，将卷绕有线圈线的竖板与线圈线一起进行熔接，藉此来进行线圈线与整流片的固定。在熔接时，使用正负一对电极棒，将一方的电极棒与整流片抵接，并且将另一方的电极棒从径向外侧对卷绕有线圈线的竖板进行按压。此外，在熔接过程中，通过上述按压动作，利用竖板和整流片对线圈线进行夹持，并且在一对电极棒之间流过电流值大的电流。另外，因上述电流，而在线圈线与整流片之间及线圈线与竖板之间产生有由电阻引起的热量。利用上述电阻热将线圈线与整流片及竖板焊接（例如，参照专利文献1）

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008－154347号公报

发明的公开

发明所要解决的技术问题

然而，在上述现有技术中，在卷绕有线圈线的竖板的长度较短的情况下，当进行上述熔接中竖板被电极棒按压到整流片时，存在卷绕在竖板上的线圈线被从竖板推出从而使线圈线脱离竖板的可能性。

因此，在现有技术中，将竖板设定为具有一定程度以上的长度，以防止线圈线从竖板脱离。但是，在按压到整流片上的竖板的长度较长的情况下，熔接之后，竖板在轴向上与整流片有较长的抵接。因此，整流片的轴向长度被竖板过多侵占，从而使整流片上能供电刷滑动接触的轴向长度变短。因而，为了确保能供电刷滑动接触的轴向长度，需要将整流片自身的轴向长度增长，存在很难使整流器小型化这样的可能性。

本发明鉴于上述的情况而作，其目的在于提供一种小型的整流器。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，提供一种整流器，该整流器是电动马达用整流器，其包括：大致呈圆柱状的整流器主体部，该整流器主体部由树脂形成；多个板状的整流片，这些整流片由导电材料形成，并以大致相等的间距固定并配置在上述整流器主体部的外周面的周向上；以及竖板，该竖板一体地形成在多个上述整流片各自的一端部，上述竖板以朝向上述整流片的另一端部折返的方式延伸，并且与上述整流片相对，从而能在上述竖板上卷绕有电动马达的线圈线，其中，在上述竖板的前端部设置有卡定元件，该卡定元件用于阻碍所卷绕的线圈线在熔接时脱离。

根据本发明的第一方面，用于阻碍卷绕在竖板上的线圈线从竖板的前端脱离的卡定元件设置在竖板的前端部。在通过熔接加工将竖板按压到整流片上时，可利用上述卡定元件有效地防止线圈线被从竖板的前端推出而脱离。因此，不需要为了防止线圈线脱离而增加竖板的长度。其结果是，能减少熔接加工后竖板在整流片上所占的轴向长度，从而使在整流片的轴向长度中被竖板所侵占的部分减少。

藉此，能够在不增加整流片自身的长度的情况下充分确保电刷在整流片上滑动接触的轴向长度。因此，能够缩短整流片的轴向长度及用于固定整流片的主体部的轴向长度。此外，即使在线圈线的线径较粗的情况下，通过设置上述卡定元件，也能在不增加竖板的长度的情况下，阻碍卷绕在竖板上的线圈线从竖板的前端脱离。

根据本发明的第二方面，其是在本发明的第一方面的整流器的基础上，所述竖板的所述卡定元件是以使所述竖板朝向相对的所述整流片沿径向突出的方式形成的突出部。

根据本发明的第三方面，其是在本发明的第二方面的整流器的基础上，所述竖板的截面形状形成为大致方形，并且对外表面的两个角部实施倒角加工。

根据本发明的第四方面，提供一种整流器的制造方法，该整流器是电动马达用整流器，上述整流器包括：大致呈圆柱状的整流器主体部，该整流器主体部由树脂形成；多个板状的整流片，这些整流片由导电材料形成，并以大致相等的间距固定并配置在上述整流器主体部的外周面的周向上；以及竖板，该竖板一体地形成在多个上述整流片各自的一端部，上述竖板以朝向上述整流片的另一端部折返的方式延伸，并且与上述整流片相对，从而能在上述竖板上卷绕有电动马达的线圈线，其特征在于，上述整流器的制造方法包括：环状构件成型工序，在该环状构件成型工序中，对板材进行加工而形成环状构件，该环状构件在一端部上形成有朝向径向外侧呈放射状延伸的多个上述竖板；模塑工序，在该模塑工序中，在上述环状构件的内侧形成上述整流器主体部；分割工序，在该分割工序中，将上述环状构件在周向上以相等的间距分割，来形成上述整流片；突出部形成工序，在该突出部形成工序中，在呈放射状延伸的上述竖板的前端部形成朝向上述整流片的另一端部突出的突出部；以及弯曲工序，在该弯曲工序中，将上述竖板朝向上述整流片弯曲。

根据本发明的第五方面，其是在本发明的第四方面的整流器的制造方法的基础上，在所述模塑工序中，对所述竖板的外表面的两个角部实施倒角加工。

根据本发明的第六方面，提供一种电动马达，该电动马达包括本发明的第一方面或第二方面的整流器。

发明效果

根据上述整流器，能够缩短整流片的轴向长度，从而能够提供小型的整流器。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的电动马达的局部剖视图。

图2是在图1中以整流器为中心的部分的放大图。

图3是表示本发明一实施方式的整流器的主视图。

图4是表示图3中的范围A所示的整流器的主要部分的主要部分放大图。

图5是图3中的整流器的纵剖视图。

图6A是表示形成环状构件的板状构件，其中，上述环状构件构成整流片。

图6B是表示形成环状构件的板状构件，其中，上述环状构件构成整流片。

图7是对用于形成环状构件的板材的弯曲加工进行说明的图。

图8是形成整流片的环状构件的立体图。

图9是竖板朝向径向外侧弯曲后的环状构件的立体图。

图10是对本发明一实施方式的整流器的制造方法中的模塑工序进行说明的图。

图11是图10的模塑工序中、从B及C处观察的主要部分放大图。

图12是对本发明一实施方式的整流器的制造方法中的突出部形成工序进行说明的图。

图13是对本发明一实施方式的整流器的制造方法中的弯曲工序进行说明的图。

图14是对本发明一实施方式的整流器的制造方法中的熔接工序进行说明的图。

图15是对本发明一实施方式的整流器的小型化进行说明的图。

具体实施方式

（电动马达）

接着，基于图1至图5，对本发明一实施方式进行说明。图1是本实施方式的电动马达1的局部剖视图，图2是图1中以整流器8为中心的部分的放大图。另外，图3是表示本实施方式的整流器8的主视图，图4是表示图3中的范围A所示的整流器8的主要部分的主要部分放大图。此外，图4是图3中的整流器8的纵剖视图。

如图1所示，电动马达1包括：大致呈圆筒状的马达外壳2；配置在马达外壳2的内周面上的多个磁体4；在马达外壳2内被配置于马达外壳2的轴承5支承成能自由旋转的电枢6；以及对电枢6供电的电刷装置3。

电枢6包括：构成马达轴的轴7；嵌合在转轴7的外侧并被固定的电枢铁芯9；在电枢铁芯9的一端侧嵌合在转轴7的外侧并被固定的整流器8；以及由卷绕在电枢铁芯9上的线圈线W构成的电枢线圈10。

整流器8包括：大致呈圆柱状的整流器主体部81，该整流器主体部81由树脂构成，并在中心部形成有通孔；板状的多个金属制的整流片82，这些金属制的整流片82在整流器主体部81的外周面上以大致相等的间距固定配置；以及竖板83，该竖板83一体地形成在整流片82的靠电枢铁芯9一侧的一端部。

一体地形成在整流片82上的竖板83以朝向整流片82的另一端部折回的方式形成，并以与整流片82相对（相互面对）的方式一体形成。此外，在竖板83上卷绕有从电枢铁芯9延伸出的线圈线W，并且所卷绕的线圈线W与竖板83一起通过熔合被按压到整流片82上并被固定。

电刷装置3包括：圆盘状的刷握支架3a；安装于刷握支架3a上的电刷座3b；以及电刷3c，该电刷3c在电刷座3b内与螺旋弹簧3e一起配置，并具有软辫线3d。电刷3c通过螺旋弹簧3e而朝整流器8的方向施力。电刷3c通过规定的按压力而与整流器8的整流片82滑动接触。另外，有关整流器8的结构的详细情况及制造方法将在后文叙述。

在定子铁芯9上朝向径向外侧呈放射状地形成有多个极齿9a。在极齿9a上卷绕有线圈线W上。由上述卷绕后的线圈线W形成电枢线圈10。另外，各线圈10之间通过由线圈线W形成的搭接线而一体地电连接。此外，形成该搭接线的线圈线W的一部分卷绕在竖板83上。线圈线W的一部分卷绕在竖板83上后，通过对竖板83进行熔接加工，使卷绕在竖板83上的线圈线W相对于整流片82机械固定，并且在电接合。此外，电刷装置3所具有的电刷3c与整流片82滑动接触，并从电刷3c经由整流片82对电枢6的线圈线W供电。

（整流器）

接着，基于图3至图5，对本实施方式的整流器8进行说明。特别是，对竖板83的形状进行说明。另外，图3是整流器8的主视图。图4是图3中的范围A所表示的整流器8的主要部分的主要部分放大图。图5是整流器8的纵剖视图。

竖板83在整流片82的一端与其一体形成，并成型成截面呈方形的大致棒状。此外，竖板83以朝向整流片82的另一端折返的方式形成，并以与整流片82相对（相互面对）的方式一体地形成。此外，在竖板83的前端设置有突出部（卡定元件）83a，该突出部83a朝向整流片82以具有台阶的方式一体地突出。上述突出部83a在电动马达1制造时用于阻碍卷绕在竖板83上的线圈线W在熔接时被从竖板83上推出而脱离。

在此，在本实施方式中，突出部83a在竖板83的前端以具有台阶的方式一体地突出，但并不局限于这种形式。突出部也可以是以将竖板83的前端朝向整流片82弯曲的状态一体地突出的弯曲部。此外，突出部也可以是在竖板83的前端朝向整流片82安装的卡定构件。

此外，在竖板83的外表面83b上，对两个角部（83c、83c）实施倒角加工（锥形加工）。通过上述这样对竖板83的外表面83b的两个角部（83c、83c）实施倒角加工，从而能够防止在竖板83上卷绕有线圈线W时线圈线W被两个角部（83c、83c）钩挂。因此，线圈线W能够容易地配置在竖板83与整流片82的边界部分、即竖板83的根部。藉此，能够防止竖板83上的、在熔接时与整流片82接合的部分被线圈线W侵占。因而，不需要将竖板83形成得较长，就能够使整流器8小型化。

（整流器的制造方法）

接着，基于图6A至图14，对本实施方式的整流器8的制造方法进行说明。图6A及图6B是表示形成环状构件的板状构件的图，该环状构件构成整流片及竖板。图7是对用于形成环状构件的板材的弯曲加工进行说明的图。此外，图6A表示板状构件的主视图。图6B表示板状构件的侧视图。图8是形成整流片的环状构件的立体图。图9是竖板朝向径向外侧弯曲而成的环状构件的立体图。图10是对在环状构件内形成整流器主体部的模塑工序进行说明的图。图11是在图10的模塑工序中，从B及C处观察的主要部分放大图。图12是对在竖板的前端形成突出部的突出部形成工序进行说明的图。图13是对将竖板从根部弯曲成钩状的弯曲工序进行说明的图。

（环状构件形成工序）

首先，基于图6A至图9，对从铜制的板材形成环状构件R的工序进行说明。此处，环状构件R为形成整流器8的整流片82及竖板83的构件。

如图6A及图6B所示，由带状的铜材形成的板材通过冲裁加工成型成板状构件P。在此，板状构件P包括：带状的整流片部P1；以及多个竖板83，这些竖板83一体地形成在整流片部P1的一端侧，并以大致相等的间隔排列。接着，如图7所示，对板状构件P实施弯曲加工，以使整流片部P1的两端部抵接。接着，板状构件P形成为图8所示的环状构件R。然后，如图9所示，对竖板83实施弯曲加工，以使竖板83朝向径向外侧呈放射状地延伸。

（模塑工序）

基于图10及图11，对在环状构件R的内侧形成整流器主体部81的模塑工序进行说明。在模塑工序中，使用能环状构件R的固定夹具111以及与固定夹具111一起对环状构件R进行夹持固定的可动夹具112。

在固定夹具111上形成有圆环形状的凹部。在上述凹部内***环状构件R。接着，环状构件R的竖板83以与固定夹具111的开口端面抵接的方式配置。然后，使可动夹具112沿图10及图11的箭头方向移动，来对竖板83进行夹持。在此，如图11所示，可动夹具112的、对竖板83进行夹持的凹部112a中的底部的两个角落（112b、112b）形成为倒圆角形状（曲面形状）。因此，在利用固定夹具111和可动夹具112对竖板83进行夹持时，能对竖板83的外表面83B的两个角部（83c、83c）实施倒角加工。

另外，在上述可动夹具112上形成有能使树脂pl流入固定夹具111的凹部内的浇口G。树脂P1从该浇口G流入环状构件R的内侧。由流入的树脂P1形成整流器主体部81。然后，将形成有整流器主体部81的环状构件R从固定夹具111取出。并且，环状构件R的圆筒状的整流片部P1经切削加工而形成以相等间距分离的多个整流片82。

（突出部形成工序）

如图12所示，在突出部形成工序的加工前的整流器8中，竖板83从整流片82的一端呈直角笔直地朝向径向外侧延伸。此外，在突出部形成工序中，使用具有底部的圆筒状的第一固定夹具101、圆柱状的第二固定夹具102及第一可动夹具103，其中，上述第一可动夹具103的内周与第二固定夹具102的外周以能够自由直线运动的方式嵌合。在此，在第一固定夹具101的开口端面的外周部设有凹状的避让部101a。

在突出部形成工序中，首先，将整流器8***第一固定夹具101的圆筒内，以使竖板83保持在第一固定夹具101的开口端面上。接着，利用上述开口端面及第二固定夹具102，对竖板83的基端部分进行夹持并固定。然后，使第一可动夹具103朝图12的箭头方向（避让部101a的方向）直线运动。通过上述直线运动（挤压），使竖板83的前端部分相对于竖板83的主体部，朝避让部101a方向以具有台阶的方式突出。利用使上述前端部分以具有台阶的方式突出，而在竖板83的前端部形成突出部（卡定元件）83a。

（弯曲工序）

如图13所示，在弯曲工序的加工前的整流器8中，在竖板83的前端部上形成有突出部（卡定元件）83a。另一方面，竖板83从整流片82的一端呈直角笔直地朝向径向外侧延伸。在此，在弯曲工序中，使用具有底部的圆筒状的第三固定夹具104、具有底部的圆筒状的第四固定夹具105、圆柱状的第五固定夹具106及圆环状的第二可动夹具107，其中，上述第四固定夹具105配置在第三固定夹具104内，并能使整流器8***其内部，上述第五固定夹具106与第四固定夹具105一起对整流器8的两端面进行夹持并固定。

第四固定夹具105的开口端部形成为薄壁的圆环状。利用上述圆环状的薄壁部，对竖板83的基端进行支承。此外，第二可动夹具107的内周面的开口部形成为从开口面逐渐缩径的锥状。另外，在第二可动夹具107中，其外周面被第三固定夹具104的内周面引导，同时其内周面被第五固定夹具106的外周面引导，从而设定成能沿图13的箭头方向自由直线运动。此外，通过使第二可动夹具107沿图13所示箭头方向直线运动，竖板83便朝向整流片82的另一端弯曲成钩状。然后，通过以上的各工序，就能形成本实施方式的整流器8。

（本实施方式所具有的效果）

整流器8包括用于阻碍卷绕在竖板83前端部的线圈线W从竖板83的前端脱离的突出部（卡定元件）83a。当通过图14所示的熔接加工使竖板83被第二电极棒202按压到整流片82时，能够利用上述突出部（卡定元件）83a有效地防止线圈线W从竖板83的前端脱离。因此，如图15所示，能够将竖板83形成得较短，并能够缩短在熔接加工后竖板83在整流片82上所占的轴向长度。藉此，能使整流片82的轴向长度中被竖板83所侵占的部分减少。

因此，能充分地确保电刷3c在整流片82上滑动接触的轴向长度。另外，能够将整流片82的轴向长度及用于固定整流片82的整流器主体部81的轴向长度形成得较短。其结果是，能够实现整流器8的小型化。另外，即使在线圈线W的线径较粗的情况下，通过设置上述的突出部（卡定元件）83a，也能够在不将竖板83形成得较长的情况下，有效地阻碍卷绕在竖板83上的线圈线W从竖板83的前端脱离。

突出部83a构成为从竖板83的前端朝向整流片82以具有台阶的方式一体地突出。这样，由于将突出部83a构成为从竖板83一体地突出，因此，能够在不在竖板83上安装其它部件的情况下，通过对竖板83自身进行加工来形成突出部83a，从而使材料及成本减少。

另外，突出部83a仅通过突出部形成工序的直线运动（挤压）工序就可成型。因此，能够以简易的制造方法来成型突出部83a。

工业上的可利用性

根据上述整流器，能够缩短整流片的轴向长度，从而能够提供小型的整流器。

（符号说明）

1  电动马达

2  外壳

3  电刷装置

4  磁体

6  电枢

7  轴

8  整流器

9   电枢铁芯

81  整流器主体部

82  整流片

83  竖板

83a 突出部（卡定元件）

83b 外表面

83c 角部

101 第一固定夹具

102 第二固定夹具

103 第一可动夹具

104 第三固定夹具

105 第四固定夹具

106 第五固定夹具

107 第二可动夹具

201 第一电极棒

202 第二电极棒

W   线圈线

Claims (6)

1.一种整流器，该整流器是电动马达用整流器，其包括：

大致呈圆柱状的整流器主体部，该整流器主体部由树脂形成；

多个板状的整流片，这些整流片由导电材料形成，并以大致相等的间距固定并配置在所述整流器主体部的外周面的周向上；以及

竖板，该竖板一体地形成在多个所述整流片各自的一端部上，所述竖板以朝向所述整流片的另一端部折返的方式延伸，并且与所述整流片相对，从而能在所述竖板上卷绕有电动马达的线圈线，

其特征在于，

在所述竖板的前端部设置有卡定元件，该卡定元件用于阻碍所卷绕的线圈线在熔接时脱离。

2.如权利要求1所述的整流器，其特征在于，

所述竖板的卡定元件是以使所述竖板朝向相对的所述整流片沿径向突出的方式形成的突出部。

3.如权利要求2所述的整流器，其特征在于，

所述竖板的截面形状形成为大致方形，并且对外表面的两个角部实施倒角加工。

4.一种整流器的制造方法，所述整流器是电动马达用整流器，所述整流器包括：

大致呈圆柱状的整流器主体部，该整流器主体部由树脂形成；

多个板状的整流片，这些整流片由导电材料形成，并以大致相等的间距固定并配置在所述整流器主体部的外周面的周向上；以及

竖板，该竖板一体地形成在多个所述整流片各自的一端部上，所述竖板以朝向所述整流片的另一端部折返的方式延伸，并且与所述整流片相对，从而能在所述竖板上卷绕有电动马达的线圈线，

其特征在于，

所述整流器的制造方法包括：

环状构件成型工序，在该环状构件成型工序中，对板材进行加工而形成环状构件，该环状构件在一端部上形成有朝向径向外侧呈放射状延伸的多个所述竖板；

模塑工序，在该模塑工序中，在所述环状构件的内侧形成所述整流器主体部；

分割工序，在该分割工序中，将所述环状构件在周向上以相等的间距分割，来形成所述整流片；

突出部形成工序，在该突出部形成工序中，在呈放射状延伸的所述竖板的前端部形成朝向所述整流片的另一端部突出的突出部；以及

弯曲工序，在该弯曲工序中，将所述竖板朝向所述整流片弯曲。

5.如权利要求4所述的整流器的制造方法，其特征在于，

在所述模塑工序中，对所述竖板的外表面的两个角部实施倒角加工。

6.一种电动马达，其特征在于，

所述电动马达包括权利要求1或2所述的整流器。

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