JP2020150777A - Electric motor - Google Patents

Abstract

To provide an electric motor having an electrical connection structure capable of improving the reliability of the electrical connection between a conductive terminal and an electrical wire while improving the bond strength between the conductive terminal and the electrical wire.SOLUTION: The electrical connection structure in a disclosed electric motor 1 comprises: a commutator bar 31 (conductive terminal) including a groove 33; and a coil 22 (electrical wire) electrically connected to the commutator bar 31. The coil 22 is pushed into the groove 33 and includes a tapered plane widening the groove width from the opening toward the bottom 33c of the groove 33 on at least one of the two opposing side faces of the groove 33 in cross-section.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、電動機に関し、特に、ブラシ付き電動機が有する整流子における電気接続構造及び電気接続方法、並びにこの電気接続構造を有する電動機及びこの電動機の製造方法に関する。 The present disclosure relates to an electric motor, and more particularly to an electric connection structure and an electric connection method in a commutator of a brushed electric motor, and an electric motor having this electric connection structure and a method of manufacturing the electric motor.

ブラシ付き電動機は、例えば、固定子と、固定子の磁力によって回転する回転子と、回転子の回転軸に取り付けられた整流子と、整流子に摺接するブラシとを備える。この種のブラシ付き電動機として、扁平型ブラシ付きコアレスモータ（フラットモータ）が知られている（特許文献１）。特許文献１に開示された扁平型ブラシ付きコアレスモータは、電機子巻線を有する無鉄心の回転子と、略ドーナツ形状のマグネットからなる固定子とによって構成されている。 The brushed electric motor includes, for example, a stator, a rotor that is rotated by the magnetic force of the stator, a commutator attached to the rotating shaft of the commutator, and a brush that is in sliding contact with the commutator. As a type of electric motor with a brush, a flat coreless motor with a brush (flat motor) is known (Patent Document 1). The flat brushed coreless motor disclosed in Patent Document 1 is composed of an ironless rotor having an armature winding and a stator made of a substantially donut-shaped magnet.

ブラシ付き電動機が有する整流子は、回転軸の周方向に沿って等間隔に設けられた複数の整流子片を有する。複数の整流子片の各々には、回転子の電機子巻線が電気的に接続される。 The commutator included in the brushed electric motor has a plurality of commutator pieces provided at equal intervals along the circumferential direction of the rotating shaft. An armature winding of the rotor is electrically connected to each of the plurality of commutator pieces.

従来、導電端子である整流子片と電線である電機子巻線との電気接続構造として、図８に示すように、整流子片３１Ｘの端部に折り曲げ形成された爪部３３Ｘに巻線２２Ｘを引っ掛けて、電機子巻線２２Ｘに通電することにより電機子巻線２２Ｘの絶縁被膜を部分的に消失させることで整流子片３１Ｘに電機子巻線２２Ｘを溶着接合する構造が知られている（例えば特許文献２）。 Conventionally, as an electrical connection structure between a commutator piece which is a conductive terminal and an armature winding which is an electric wire, as shown in FIG. 8, a winding 22X is formed on a claw portion 33X formed by bending at an end portion of the commutator piece 31X. A structure is known in which the armature winding 22X is welded to the commutator piece 31X by partially removing the insulating film of the armature winding 22X by hooking the armature winding 22X and energizing the armature winding 22X. (For example, Patent Document 2).

特開２００６−１４９０１９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-149019 特開２００７−１６６７４５号公報JP-A-2007-166745

しかしながら、従来の電気接続構造では、導電端子（整流子片）と電線（電機子巻線）との電気接合部の十分な接合面積を確保することができず、導電端子と電線との電気接続の信頼性に欠ける。また、従来の電気接続構造では、導電端子と電線とを接合した後の十分な接合強度を確保することもできない。 However, in the conventional electric connection structure, it is not possible to secure a sufficient joint area of the electric joint between the conductive terminal (commutator piece) and the electric wire (armature winding), and the electric connection between the conductive terminal and the electric wire cannot be secured. Lack of reliability. Further, in the conventional electric connection structure, it is not possible to secure sufficient joining strength after joining the conductive terminal and the electric wire.

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、導電端子と電線との電気接続の信頼性の向上及び導電端子と電線との接合強度の向上を図ることができる電気接続構造及び電動機等を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in order to solve such a problem, and it is possible to improve the reliability of the electrical connection between the conductive terminal and the electric wire and the joint strength between the conductive terminal and the electric wire. The purpose is to provide structures and electric motors.

上記目的を達成するために、本開示に係る電動機の一態様は、複数の電機子巻線を有する電機子と、前記電機子と伴に磁気回路を構成する固定子と、前記複数の電機子巻線と電気的に接続される複数の整流子片と、前記複数の整流子片を有する整流子と、前記電機子の軸心及び前記整流子の軸心を軸通し且つ軸止される回転軸と、前記回転軸を回転自在に支承する一対の軸受と、前記整流子の前記整流子片の各々と摺動し且つ接触する複数のブラシと、を含み、前記複数の整流子片の各々は、溝を有し、前記複数の電機子巻線の一部分は、前記溝の各々に、前記複数の電機子巻線の一部分が押止され、断面視において、前記溝の対向する２つの側面の少なくとも一方に、前記溝の開口から底面に向かって溝幅を広げるテーパ面が含まれる。 In order to achieve the above object, one aspect of the electric motor according to the present disclosure is an armature having a plurality of armature windings, a commutator forming a commutator together with the armature, and the plurality of armatures. A plurality of commutator pieces electrically connected to the winding, a commutator having the plurality of commutator pieces, a rotation centered on the armature and the axis of the commutator, and stopped. Each of the commutator pieces includes a shaft, a pair of bearings that rotatably support the rotating shaft, and a plurality of brushes that slide and come into contact with each of the commutator pieces of the commutator. Has a groove, and a part of the plurality of armature windings has a part of the plurality of armature windings pressed to each of the grooves, and two side surfaces of the groove facing each other in a cross-sectional view. At least one of the two includes a tapered surface that widens the groove width from the groove opening toward the bottom surface.

また、本開示に係る電気接続構造の一態様は、溝を有する導電端子と、前記導電端子と電気的に接続される電線とを備え、前記電線は、前記溝に押し込まれており、断面視において、前記溝の対向する２つの側面の少なくとも一方に、前記溝の開口から底面に向かって溝幅を広げるテーパ面が含まれる。 Further, one aspect of the electrical connection structure according to the present disclosure includes a conductive terminal having a groove and an electric wire electrically connected to the conductive terminal, and the electric wire is pushed into the groove and viewed in cross section. In at least one of the two opposing side surfaces of the groove, a tapered surface that widens the groove width from the opening of the groove toward the bottom surface is included.

また、本開示に係る電動機の製造方法の一態様は、回転軸及び電線からなる巻線を有する回転子と前記回転軸に取り付けられた整流子とを有する電動機の製造方法であって、前記整流子は、各々が溝を有し、且つ、前記回転軸の周方向に沿って配列された複数の導電端子からなる整流子片とを有し、前記電動機の製造方法は、前記溝に沿って前記電線を配置する電線配置工程と、前記電線を前記溝に押し込む電線押し込み工程とを含み、前記溝の側面の少なくとも一部は、前記溝の開口から底面に向かって溝幅を広げるテーパ面であり、前記電線押し込み工程では、前記テーパ面により形成されるエッジ部により前記電線を変形させながら前記電線を前記溝に押し込む。 Further, one aspect of the method for manufacturing an electric motor according to the present disclosure is a method for manufacturing an electric motor having a rotor having a winding composed of a rotating shaft and an electric wire and a rectifier attached to the rotating shaft. Each child has a groove and has a rectifier piece composed of a plurality of conductive terminals arranged along the circumferential direction of the rotation axis, and the method for manufacturing the electric motor is along the groove. At least a part of the side surface of the groove is a tapered surface that widens the groove width from the opening of the groove toward the bottom surface, including an electric wire arranging step of arranging the electric wire and an electric wire pushing step of pushing the electric wire into the groove. In the electric wire pushing step, the electric wire is pushed into the groove while being deformed by the edge portion formed by the tapered surface.

また、本開示に係る電動機の製造方法において、前記電線押し込み工程では、前記電線に超音波振動を付与しながら前記電線に押圧を付与することで前記電線を変形させて前記溝に押し込むとよい。 Further, in the method for manufacturing an electric motor according to the present disclosure, in the electric wire pushing step, the electric wire may be deformed and pushed into the groove by applying pressure to the electric wire while applying ultrasonic vibration to the electric wire.

また、本開示に係る電動機の製造方法において、前記電線は、導線と、前記導線を被膜する絶縁膜とを有し、前記電線押し込み工程では、前記電線を変形させるときに前記絶縁膜の一部を破断させることで前記導線と前記溝とを接触させて前記電線を前記導電端子と電気的に接続するとよい。 Further, in the method for manufacturing an electric wire according to the present disclosure, the electric wire has a conducting wire and an insulating film for coating the conducting wire, and in the electric wire pushing step, a part of the insulating film is formed when the electric wire is deformed. It is preferable to bring the conducting wire into contact with the groove by breaking the wire to electrically connect the electric wire to the conductive terminal.

また、本開示に係る電気接続方法の一態様は、溝を有する導電端子と電線とを電気的に接続する電気接続方法であって、前記溝に沿って前記電線を配置する電線配置工程と、前記電線を前記溝に押し込む電線押し込み工程とを含み、前記溝の側面の少なくとも一部は、前記溝の開口から底面に向かって溝幅を広げるテーパ面であり、前記電線押し込み工程では、前記テーパ面により形成されるエッジ部により前記電線を変形させながら前記電線を前記溝に押し込むことで前記電線を前記導電端子と電気的に接続する。 Further, one aspect of the electric connection method according to the present disclosure is an electric connection method for electrically connecting a conductive terminal having a groove and an electric wire, and includes an electric wire arrangement step of arranging the electric wire along the groove. Including the electric wire pushing step of pushing the electric wire into the groove, at least a part of the side surface of the groove is a tapered surface that widens the groove width from the opening of the groove toward the bottom surface, and in the electric wire pushing step, the taper The electric wire is electrically connected to the conductive terminal by pushing the electric wire into the groove while deforming the electric wire by the edge portion formed by the surface.

導電端子と電線との電気接続の信頼性の向上及び導電端子と電線との接合強度の向上を図ることができる。 It is possible to improve the reliability of the electrical connection between the conductive terminal and the electric wire and improve the joint strength between the conductive terminal and the electric wire.

実施の形態に係る電動機を上方側から見たときの外観斜視図である。It is external perspective view when the electric motor which concerns on embodiment is seen from the upper side. 実施の形態に係る電動機を下方側から見たときの外観斜視図である。It is external perspective view when the electric motor which concerns on embodiment is seen from the lower side. 実施の形態に係る電動機の断面図である。It is sectional drawing of the electric motor which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動機に用いられる整流子の斜視図である。It is a perspective view of the commutator used in the electric motor which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動機に用いられる整流子の斜視図である。It is a perspective view of the commutator used in the electric motor which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動機に用いられる整流子の断面図である。It is sectional drawing of the commutator used in the electric motor which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動機に用いられる整流子の整流子片と回転子の電機子巻線との電気接続構造を示す拡大断面図である。It is an enlarged sectional view which shows the electric connection structure of the commutator piece of the commutator used in the electric motor which concerns on embodiment, and the armature winding of a rotor. 実施の形態に係る電動機に用いられる整流子における整流子片と回転子の電機子巻線との電気接続方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electric connection method of the commutator piece and the armature winding of a rotor in the commutator used in the electric motor which concerns on embodiment. 変形例に係る整流子の拡大断面図である。It is an enlarged sectional view of the commutator which concerns on a modification. 特許文献２に開示された整流子片と電機子巻線との電気接続構造を示す図である。It is a figure which shows the electrical connection structure of the commutator piece and the armature winding disclosed in Patent Document 2.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show a specific example of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, the arrangement positions of the components, the connection form, and the like shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present disclosure. Therefore, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept of the present disclosure will be described as arbitrary components.

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 It should be noted that each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. Further, in each figure, the same reference numerals are given to substantially the same configurations, and duplicate description will be omitted or simplified.

（実施の形態）
実施の形態に係る電動機１の構成について、図１Ａ、図１Ｂ及び図２を用いて説明する。図１Ａは、実施の形態に係る電動機１を上方側から見たときの外観斜視図である。図１Ｂは、同電動機１を下方側から見たときの外観斜視図である。図２は、同電動機の断面図である。 (Embodiment)
The configuration of the electric motor 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1A, 1B and 2. FIG. 1A is an external perspective view of the electric motor 1 according to the embodiment when viewed from above. FIG. 1B is an external perspective view of the electric motor 1 when viewed from below. FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric motor.

電動機１は、ブラシ付き電動機であり、固定子１０（ステータ）と、固定子１０の磁力により回転する回転子２０（ロータ）と、回転子２０の回転軸２１に取り付けられた整流子３０と、整流子３０に摺接するブラシ４０とを備える。電動機１は、さらに、第１軸受け５１と、第２軸受け５２と、第１ブラケット６１と、第２ブラケット６２と、ブラシホルダ７０とを備える。 The electric motor 1 is a brushed electric motor, and includes a stator 10 (stator), a rotor 20 (rotor) that rotates by the magnetic force of the stator 10, and a commutator 30 attached to the rotating shaft 21 of the rotor 20. A brush 40 that slides into contact with the commutator 30 is provided. The electric motor 1 further includes a first bearing 51, a second bearing 52, a first bracket 61, a second bracket 62, and a brush holder 70.

本実施の形態における電動機１は、直流電動機の一種であり、固定子１０として永久磁石を用いるとともに、回転子２０として電機子巻線２２を有する電機子を用いている。また、電動機１は、自動車等に搭載される扁平型ブラシ付きコアレスモータ（フラットモータ）である。したがって、固定子１０及び回転子２０は、コア（鉄心）を有しておらず、電動機１は、全体として薄くて軽い構成になっている。 The electric motor 1 in the present embodiment is a kind of DC motor, and uses a permanent magnet as the stator 10 and an armature having an armature winding 22 as the rotor 20. Further, the electric motor 1 is a flat coreless motor (flat motor) with a flat brush mounted on an automobile or the like. Therefore, the stator 10 and the rotor 20 do not have a core (iron core), and the electric motor 1 has a thin and light structure as a whole.

固定子１０は、回転子２０に作用する磁力を発生させる。固定子１０は、電機子である固定子１０と伴に磁気回路を構成している。本実施の形態において、固定子１０は、永久磁石（マグネット）によって構成されている。具体的には、固定子１０は、全体としてドーナツ状であり、周方向に沿って回転子２０とのエアギャップ面にＮ極とＳ極とが交互に均等に存在するように構成されている。固定子１０は、第１ブラケット６１に固定されている。 The stator 10 generates a magnetic force acting on the rotor 20. The stator 10 constitutes a magnetic circuit together with the stator 10 which is an armature. In the present embodiment, the stator 10 is composed of a permanent magnet. Specifically, the stator 10 has a donut shape as a whole, and is configured such that north poles and south poles are alternately and evenly present on the air gap surface with the rotor 20 along the circumferential direction. .. The stator 10 is fixed to the first bracket 61.

回転子２０は、固定子１０とエアギャップを介して配置されている。本実施の形態において、回転子２０は、回転軸２１の軸心方向に沿って固定子１０と対向している。つまり、固定子１０と回転子２０とは、エアギャップを介して回転軸２１の軸心方向に並んでいる。回転子２０は、回転軸２１と電機子巻線２２（コイル）とを有する。 The rotor 20 is arranged via a stator 10 and an air gap. In the present embodiment, the rotor 20 faces the stator 10 along the axial direction of the rotating shaft 21. That is, the stator 10 and the rotor 20 are aligned in the axial direction of the rotating shaft 21 via the air gap. The rotor 20 has a rotating shaft 21 and an armature winding 22 (coil).

回転軸２１は、回転子２０が回転する際の中心となるシャフトである。回転軸２１は、回転子２０の軸心及び整流子３０の軸心を軸通し且つ軸止される。回転軸２１は、例えば金属棒である。回転軸２１の一方の端部である第１端部２１ａは、第１ブラケット６１に固定された第１軸受け５１に支持されており、回転軸２１の他方の端部である第２端部２１ｂは、第２ブラケット６２に固定された第２軸受け５２に支持されている。つまり、一対の軸受けである第１軸受け５１及び第２軸受け５２が回転軸２１を回転自在に支承している。一例として、第１軸受け５１及び第２軸受け５２は、回転軸２１を支持するベアリングである。このように、回転軸２１は、回転自在な状態で第１軸受け５１と第２軸受け５２とに保持されている。本実施の形態において、回転軸２１の第１端部２１ａは、出力側の端部（出力軸）であり、第１ブラケット６１及び第１軸受け５１から突出している。第１端部２１ａには、例えば回転ファン等の負荷が取り付けられる。なお、回転軸２１の第２端部２１ｂは、反出力側の端部（反出力軸）であり、第２ブラケット６２及び第２軸受け５２から突出していない。 The rotating shaft 21 is a shaft that serves as a center when the rotor 20 rotates. The rotating shaft 21 passes through and is stopped by the axis of the rotor 20 and the axis of the commutator 30. The rotating shaft 21 is, for example, a metal rod. The first end 21a, which is one end of the rotating shaft 21, is supported by the first bearing 51 fixed to the first bracket 61, and the second end 21b, which is the other end of the rotating shaft 21, is supported. Is supported by a second bearing 52 fixed to the second bracket 62. That is, the pair of bearings, the first bearing 51 and the second bearing 52, rotatably support the rotating shaft 21. As an example, the first bearing 51 and the second bearing 52 are bearings that support the rotating shaft 21. In this way, the rotating shaft 21 is held by the first bearing 51 and the second bearing 52 in a rotatable state. In the present embodiment, the first end 21a of the rotating shaft 21 is an output side end (output shaft) and protrudes from the first bracket 61 and the first bearing 51. A load such as a rotating fan is attached to the first end portion 21a. The second end 21b of the rotating shaft 21 is an end (anti-output shaft) on the anti-output side and does not protrude from the second bracket 62 and the second bearing 52.

回転子２０の電機子巻線２２は、固定子１０とエアギャップを介してドーナツ状に配置されている。電機子巻線２２は、電流が流れることで固定子１０に作用する磁力を発生するように巻回されている。電機子巻線２２は、例えば、芯線となる導線と、導線を被膜する絶縁膜とを有する電線である。電機子巻線２２は、整流子３０と電気的に接続されている。具体的には、電機子巻線２２は、整流子３０の整流子片３１と電気的に接続される。 The armature winding 22 of the rotor 20 is arranged in a donut shape via a stator 10 and an air gap. The armature winding 22 is wound so as to generate a magnetic force acting on the stator 10 when an electric current flows. The armature winding 22 is, for example, an electric wire having a lead wire serving as a core wire and an insulating film covering the lead wire. The armature winding 22 is electrically connected to the commutator 30. Specifically, the armature winding 22 is electrically connected to the commutator piece 31 of the commutator 30.

回転軸２１に取り付けられた整流子３０は、複数の整流子片３１を有する。整流子片３１は、導電端子の一例である。整流子片３１の各々と回転子２０の電機子巻線２２とは電気的に接続されている。つまり、電動機１は、整流子片３１（導電端子）と電機子巻線２２（電線）とが電気的に接続された電気接続構造を有する。詳細は後述するが、各整流子片３１には溝が形成されており、電機子巻線２２は、この溝に埋め込まれることで整流子片３１と電気的に接続される。なお、整流子３０の詳細な構造及び整流子３０と電機子巻線２２との接続については後述する。 The commutator 30 attached to the rotating shaft 21 has a plurality of commutator pieces 31. The commutator piece 31 is an example of a conductive terminal. Each of the commutator pieces 31 and the armature winding 22 of the rotor 20 are electrically connected. That is, the electric motor 1 has an electric connection structure in which the commutator piece 31 (conductive terminal) and the armature winding 22 (electric wire) are electrically connected. Although details will be described later, a groove is formed in each commutator piece 31, and the armature winding 22 is electrically connected to the commutator piece 31 by being embedded in the groove. The detailed structure of the commutator 30 and the connection between the commutator 30 and the armature winding 22 will be described later.

整流子３０には、ブラシ４０が接触している。具体的には、ブラシ４０は、整流子３０の複数の整流子片３１の各々と摺動し且つ接触する。ブラシ４０は、整流子３０に接触することで回転子２０に電力を供給する。一例として、ブラシ４０は、長尺状の略直方体のカーボンブラシである。ブラシ４０は、ブラシホルダ７０によって覆われている。本実施の形態において、ブラシ４０は、複数である。具体的には、整流子３０を挟んで２つのブラシ４０が配置されている。 The brush 40 is in contact with the commutator 30. Specifically, the brush 40 slides and contacts each of the plurality of commutator pieces 31 of the commutator 30. The brush 40 supplies electric power to the rotor 20 by coming into contact with the commutator 30. As an example, the brush 40 is a long, substantially rectangular parallelepiped carbon brush. The brush 40 is covered by a brush holder 70. In this embodiment, there are a plurality of brushes 40. Specifically, two brushes 40 are arranged with the commutator 30 in between.

以上のように構成される電動機１では、ブラシ４０に供給される電流が整流子３０を介して回転子２０の電機子巻線２２に流れる。これにより、回転子２０（電機子巻線２２）に磁束が発生し、この回転子２０に生じた磁束と固定子１０から生じる磁束との相互作用によって生じた磁気力が回転子２０を回転させるトルクとなる。このとき、整流子３０とブラシ４０とによって電流方向が切り替えられて、固定子１０と回転子２０との間に発生する磁力の反発力と吸引力とで一定方向の回転力が生成され、回転子２０が回転軸２１を回転中心として回転する。 In the electric motor 1 configured as described above, the current supplied to the brush 40 flows through the armature winding 22 of the rotor 20 via the commutator 30. As a result, a magnetic flux is generated in the rotor 20 (armature winding 22), and the magnetic force generated by the interaction between the magnetic flux generated in the rotor 20 and the magnetic flux generated in the stator 10 rotates the rotor 20. It becomes torque. At this time, the current direction is switched by the commutator 30 and the brush 40, and a rotational force in a fixed direction is generated by the repulsive force and the attractive force of the magnetic force generated between the stator 10 and the rotor 20, and the rotation is performed. The child 20 rotates about the rotation shaft 21 as the center of rotation.

［整流子の構成］
次に、本実施の形態に係る電動機１に用いられる整流子３０の詳細な構成について、図３Ａ、図３Ｂ、図４及び図５を用いて説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、実施の形態に係る電動機１に用いられる整流子３０の斜視図である。図４は、図３ＢのIV−IV線における同整流子３０の断面図である。図５は、同電動機１における整流子３０の整流子片３１と回転子２０の電機子巻線２２との電気接続構造を示す拡大断面図である。 [Commutator configuration]
Next, a detailed configuration of the commutator 30 used in the electric motor 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3A, 3B, 4 and 5. 3A and 3B are perspective views of the commutator 30 used in the electric motor 1 according to the embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view of the commutator 30 in line IV-IV of FIG. 3B. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an electrical connection structure between the commutator piece 31 of the commutator 30 and the armature winding 22 of the rotor 20 in the electric motor 1.

なお、図３Ａ及び図３Ｂでは、回転軸２１に取り付けられた状態の整流子３０を示している。また、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、１つの整流子片３１を分かりやすくするために、１つの整流子片３１のみ便宜上ハッチングを施している。また、図３Ａ、図３Ｂ及び図４では、電機子巻線２２が接続されていない状態の整流子３０を示しており、図５は、整流子片３１に電機子巻線２２が接続された状態の整流子３０を示している。 Note that FIGS. 3A and 3B show the commutator 30 attached to the rotating shaft 21. Further, in FIGS. 3A and 3B, in order to make one commutator piece 31 easy to understand, only one commutator piece 31 is hatched for convenience. Further, FIGS. 3A, 3B and 4 show a commutator 30 in a state where the armature winding 22 is not connected, and FIG. 5 shows an armature winding 22 connected to the commutator piece 31. The commutator 30 of the state is shown.

図３Ａ、図３Ｂ及び図４に示すように、整流子３０は、複数の整流子片３１と、整流子本体３２とを有する。複数の整流子片３１は、各整流子片３１の一部が整流子本体３２に埋め込まれた状態で整流子本体３２に固定されている。 As shown in FIGS. 3A, 3B and 4, the commutator 30 has a plurality of commutator pieces 31 and a commutator main body 32. The plurality of commutator pieces 31 are fixed to the commutator main body 32 with a part of each commutator piece 31 embedded in the commutator main body 32.

一例として、整流子３０は、モールド整流子であり、複数の整流子片３１が樹脂モールドされた構成になっている。この場合、整流子３０の樹脂部分が整流子本体３２となる。整流子本体３２は、回転軸２１が挿入される貫通孔を有する略筒状部材である。整流子本体３２は、例えば、熱硬化性樹脂等の絶縁性樹脂材料によって構成されている。 As an example, the commutator 30 is a molded commutator, and a plurality of commutator pieces 31 are resin-molded. In this case, the resin portion of the commutator 30 becomes the commutator body 32. The commutator body 32 is a substantially tubular member having a through hole into which the rotating shaft 21 is inserted. The commutator body 32 is made of an insulating resin material such as a thermosetting resin.

複数の整流子片３１は、導電端子の一例であり、回転軸２１の周方向に沿って環状に並べられている。具体的には、複数の整流子片３１の各々は、回転軸２１の軸心方向に沿って延在する形状であり、その延在する方向が回転軸２１の軸心方向と平行となる姿勢で、回転軸２１の周方向に沿って互いに絶縁分離された状態で等間隔に配列されている。複数の整流子片３１は、銅等の金属材料等からなる導電性材料によって構成されている。本実施の形態において、隣り合う２つの整流子片３１の間には、絶縁性樹脂材料によって構成された整流子本体３２の一部がスペーサとして存在している。 The plurality of commutator pieces 31 are an example of conductive terminals, and are arranged in an annular shape along the circumferential direction of the rotating shaft 21. Specifically, each of the plurality of commutator pieces 31 has a shape extending along the axial direction of the rotating shaft 21, and the extending direction is parallel to the axial direction of the rotating shaft 21. Therefore, they are arranged at equal intervals in a state of being isolated from each other along the circumferential direction of the rotating shaft 21. The plurality of commutator pieces 31 are made of a conductive material made of a metal material such as copper. In the present embodiment, a part of the commutator main body 32 made of an insulating resin material exists as a spacer between two adjacent commutator pieces 31.

複数の整流子片３１の各々は、溝３３を有する。整流子片３１の平面視（整流子３０の側面視）において、溝３３は、直線状に形成されたストレート部を有する。本実施の形態において、溝３３は、ストレート部のみによって構成されており、整流子片３１の長手方向に沿って一直線状に形成されている。つまり、溝３３は、回転軸２１の軸心方向に沿って延在している。また、溝３３は、整流子片３１を超えて整流子本体３２にまで形成されている。つまり、溝３３は、整流子片３１と整流子本体３２とにわたって形成されており、溝３３の一方の端部は、整流子片３１に位置し、溝３３の他方の端部は、整流子本体３２に位置している。 Each of the plurality of commutator pieces 31 has a groove 33. In the plan view of the commutator piece 31 (side view of the commutator 30), the groove 33 has a straight portion formed in a straight line. In the present embodiment, the groove 33 is composed of only a straight portion, and is formed in a straight line along the longitudinal direction of the commutator piece 31. That is, the groove 33 extends along the axial direction of the rotating shaft 21. Further, the groove 33 is formed beyond the commutator piece 31 to the commutator main body 32. That is, the groove 33 is formed over the commutator piece 31 and the commutator main body 32, one end of the groove 33 is located on the commutator piece 31, and the other end of the groove 33 is the commutator. It is located in the main body 32.

図４に示すように、溝３３の延在方向と直交する断面における断面視において、溝３３は、対向する２つの側面として、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂを有する。また、溝３３は、底面３３ｃを有する。本実施の形態において、溝３３の内面は、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂと底面３３ｃとの３つの面によって構成されている。 As shown in FIG. 4, in a cross-sectional view in a cross section orthogonal to the extending direction of the groove 33, the groove 33 has a first side surface 33a and a second side surface 33b as two opposing side surfaces. Further, the groove 33 has a bottom surface 33c. In the present embodiment, the inner surface of the groove 33 is composed of three surfaces, a first side surface 33a, a second side surface 33b, and a bottom surface 33c.

溝３３の断面視形状は、アンダーカット形状になっている。具体的には、図４に示すように、溝３３の延在方向と直交する断面における断面視において、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂの少なくとも一方には、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面（逆テーパ面）が含まれている。言い換えると、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂに含まれるテーパ面は、溝３３の底面３３ｃから開口に向かって溝幅を狭くするように構成されている。したがって、断面視において、溝３３の開口幅の長さが、溝３３の底面３３ｃの幅の長さよりも短くなっており、溝３３の底面３３ｃと溝３３の側面（第１側面３３ａ又は第２側面３３ｂ）とのなす角をテーパ角とすると、テーパ角は鋭角になっている。 The cross-sectional view shape of the groove 33 is an undercut shape. Specifically, as shown in FIG. 4, in a cross-sectional view in a cross section orthogonal to the extending direction of the groove 33, at least one of the first side surface 33a and the second side surface 33b is formed from the opening of the groove 33 to the bottom surface 33c. It includes a tapered surface (reverse tapered surface) that widens the groove width toward it. In other words, the tapered surface included in the first side surface 33a and the second side surface 33b is configured to narrow the groove width from the bottom surface 33c of the groove 33 toward the opening. Therefore, in the cross-sectional view, the length of the opening width of the groove 33 is shorter than the length of the width of the bottom surface 33c of the groove 33, and the bottom surface 33c of the groove 33 and the side surface of the groove 33 (first side surface 33a or second side surface 33a or second). Assuming that the angle formed by the side surface 33b) is the taper angle, the taper angle is an acute angle.

本実施の形態では、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂの各々に、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面が含まれている。具体的には、第１側面３３ａの全面及び第２側面３３ｂの全面がテーパ面になっている。一例として、溝３３の断面視形状に台形が含まれる。具体的には、溝３３の断面視形状は、上底（溝３３の開口幅）の長さが下底（溝３３の底面３３ｃの幅）の長さよりも短い台形である。このように、第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂを、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面にすることによって、溝３３の開口端に、先端角が鋭角であるエッジ部が形成される。 In the present embodiment, each of the first side surface 33a and the second side surface 33b includes a tapered surface that widens the groove width from the opening of the groove 33 toward the bottom surface 33c. Specifically, the entire surface of the first side surface 33a and the entire surface of the second side surface 33b are tapered surfaces. As an example, the cross-sectional view shape of the groove 33 includes a trapezoid. Specifically, the cross-sectional view shape of the groove 33 is a trapezoid in which the length of the upper base (opening width of the groove 33) is shorter than the length of the lower base (width of the bottom surface 33c of the groove 33). In this way, by forming the first side surface 33a and the second side surface 33b into tapered surfaces that widen the groove width from the opening of the groove 33 toward the bottom surface 33c, an edge having an acute tip angle is formed at the opening end of the groove 33. The part is formed.

また、本実施の形態において、溝３３の断面視形状は、左右対称である。つまり、図４において、第１側面３３ａと底面３３ｃとのなす角を第１テーパ角とし、第２側面３３ｂと底面３３ｃとのなす角を第２テーパ角とすると、第１テーパ角と第２テーパ角とは同じである。なお、溝３３の断面視形状は、左右対称でなくてもよい。つまり、第１側面３３ａの第１テーパ角と第２側面３３ｂの第２テーパ角とは異なっていてもよい。 Further, in the present embodiment, the cross-sectional view shape of the groove 33 is symmetrical. That is, in FIG. 4, assuming that the angle formed by the first side surface 33a and the bottom surface 33c is the first taper angle and the angle formed by the second side surface 33b and the bottom surface 33c is the second taper angle, the first taper angle and the second taper angle are used. It is the same as the taper angle. The cross-sectional shape of the groove 33 does not have to be symmetrical. That is, the first taper angle of the first side surface 33a and the second taper angle of the second side surface 33b may be different.

図５に示すように、溝３３の各々に、回転子２０の電機子巻線２２の一部分が押止されている。つまり、溝３３には、回転子２０の電機子巻線２２が押し込まれている。具体的には、本実施の形態では、溝３３に埋め込む前の電機子巻線２２の直径は、溝３３の開口幅よりも大きくなっており、また、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂの少なくとも一方に、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面が含まれている。このため、溝３３に電機子巻線２２を配置する場合、溝３３の底面３３ｃに向けて電機子巻線２２に押圧を付与して電機子巻線２２を溝３３に押し込んでいる。これにより、電機子巻線２２の少なくとも一部が溝３３内に埋め込まれた状態で電機子巻線２２が整流子片３１に固定されるとともに、電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的に接続することができる。本実施の形態では、電機子巻線２２の導体部である導線２２ａと溝３３とが溶着し且つ接合する。つまり、電機子巻線２２の電線２２ａは、溝３３に溶着接合されている。 As shown in FIG. 5, a part of the armature winding 22 of the rotor 20 is pressed in each of the grooves 33. That is, the armature winding 22 of the rotor 20 is pushed into the groove 33. Specifically, in the present embodiment, the diameter of the armature winding 22 before being embedded in the groove 33 is larger than the opening width of the groove 33, and the first side surface 33a and the second side surface 33a of the groove 33 and the second. At least one of the side surfaces 33b includes a tapered surface that widens the groove width from the opening of the groove 33 toward the bottom surface 33c. Therefore, when the armature winding 22 is arranged in the groove 33, the armature winding 22 is pushed into the groove 33 by applying pressure to the armature winding 22 toward the bottom surface 33c of the groove 33. As a result, the armature winding 22 is fixed to the commutator piece 31 with at least a part of the armature winding 22 embedded in the groove 33, and the armature winding 22 and the commutator piece 31 are connected. Can be connected electrically. In the present embodiment, the lead wire 22a, which is the conductor portion of the armature winding 22, and the groove 33 are welded and joined. That is, the electric wire 22a of the armature winding 22 is welded and joined to the groove 33.

このように、電機子巻線２２を整流子片３１の溝３３に配置して電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的に接続する場合に、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂの少なくとも一方に溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面（逆テーパ面）を設けておくことで、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接合部の接合面積を十分確保することができる。これにより、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性を向上させることができるともに、整流子片３１と電機子巻線２２との接合強度を向上させることができる。 In this way, when the armature winding 22 is arranged in the groove 33 of the commutator piece 31 and the armature winding 22 and the commutator piece 31 are electrically connected, the first side surface 33a and the first side surface 33a of the groove 33 and the third By providing a tapered surface (reverse tapered surface) that widens the groove width from the opening of the groove 33 toward the bottom surface 33c on at least one of the two side surfaces 33b, an electrical junction between the commutator piece 31 and the armature winding 22 is provided. A sufficient joint area can be secured. As a result, the reliability of the electrical connection between the commutator piece 31 and the armature winding 22 can be improved, and the joint strength between the commutator piece 31 and the armature winding 22 can be improved.

また、溝３３の側面に逆テーパ面を設けることで、溝３３の開口端にエッジ部を形成することができる。これにより、本実施の形態のように、電機子巻線２２が導線２２ａと導線２２ａを被膜する絶縁膜２２ｂとによって構成されている場合、電機子巻線２２を溝３３に押し込む際に、溝３３の逆テーパ面により形成されるエッジ部に電機子巻線２２の絶縁膜２２ｂの一部が破断する。これにより、破断して露出した導線２２ａと整流子片３１の溝３３とが接触し、電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的に接続することができる。 Further, by providing the reverse tapered surface on the side surface of the groove 33, an edge portion can be formed at the open end of the groove 33. As a result, when the armature winding 22 is composed of the lead wire 22a and the insulating film 22b that covers the lead wire 22a as in the present embodiment, when the armature winding 22 is pushed into the groove 33, the groove is formed. A part of the insulating film 22b of the armature winding 22 breaks at the edge portion formed by the reverse tapered surface of 33. As a result, the broken and exposed lead wire 22a and the groove 33 of the commutator piece 31 come into contact with each other, and the armature winding 22 and the commutator piece 31 can be electrically connected.

このように、電機子巻線２２として導線２２ａが絶縁膜２２ｂで被膜された電線を用いて、電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的に接続する場合であっても、溝３３の側面に逆テーパ面を設けることで、電機子巻線２２を溝３３に押し込む過程で絶縁膜２２ｂを効果的に除去して電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的及び機械的に接続することができる。これにより、整流子片３１と電機子巻線２２の導線２２ａとの電気接合部の接合面積を十分確保することができる。したがって、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性を向上させることができるともに、整流子片３１と電機子巻線２２との接合強度を向上させることができる。 In this way, even when the armature winding 22 and the commutator piece 31 are electrically connected by using an electric wire in which the lead wire 22a is coated with the insulating film 22b as the armature winding 22, the groove 33 By providing a reverse tapered surface on the side surface of the armature, the insulating film 22b is effectively removed in the process of pushing the armature winding 22 into the groove 33, and the armature winding 22 and the commutator piece 31 are electrically and mechanically separated. Can be connected to. As a result, it is possible to sufficiently secure the joint area of the electric joint portion between the commutator piece 31 and the lead wire 22a of the armature winding 22. Therefore, the reliability of the electrical connection between the commutator piece 31 and the armature winding 22 can be improved, and the joint strength between the commutator piece 31 and the armature winding 22 can be improved.

この場合、本実施の形態では、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂの両方に、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面を設けているので、溝３３の開口端には、対向する２つのエッジ部を形成することができる。 In this case, in the present embodiment, both the first side surface 33a and the second side surface 33b of the groove 33 are provided with tapered surfaces that widen the groove width from the opening of the groove 33 toward the bottom surface 33c. Two opposing edges can be formed at the open end.

これにより、電機子巻線２２の絶縁膜２２ｂをより確実に除去することができる。したがって、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性が一層向上するともに、整流子片３１と電機子巻線２２との接合強度が一層向上する。 As a result, the insulating film 22b of the armature winding 22 can be removed more reliably. Therefore, the reliability of the electrical connection between the commutator piece 31 and the armature winding 22 is further improved, and the joint strength between the commutator piece 31 and the armature winding 22 is further improved.

また、複数の整流子片３１の各々において、溝３３は複数設けられており、電機子巻線２２は、各整流子片３１における複数の溝３３の各々に押し込まれている。本実施の形態において、複数の整流子片３１の各々に、溝３３が複数列状に配置されている。具体的には、各整流子片３１における複数の溝３３は、平行に設けられている。より具体的には、各整流子片３１には、平行に並んだ２本の溝３３が設けられている。 Further, a plurality of grooves 33 are provided in each of the plurality of commutator pieces 31, and the armature winding 22 is pushed into each of the plurality of grooves 33 in each commutator piece 31. In the present embodiment, the grooves 33 are arranged in a plurality of rows in each of the plurality of commutator pieces 31. Specifically, the plurality of grooves 33 in each commutator piece 31 are provided in parallel. More specifically, each commutator piece 31 is provided with two grooves 33 arranged in parallel.

このように、各整流子片３１に複数の溝３３を設けて、複数の溝３３の各々に巻線２２を配設することで、１つの整流子片３１に、電機子巻線２２と整流子片３１との接合箇所を複数形成することができる。これにより、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性が一層向上する。 In this way, by providing a plurality of grooves 33 in each commutator piece 31 and arranging the windings 22 in each of the plurality of grooves 33, the armature winding 22 and the commutator are rectified in one commutator piece 31. A plurality of joints with the child piece 31 can be formed. As a result, the reliability of the electrical connection between the commutator piece 31 and the armature winding 22 is further improved.

また、本実施の形態では、整流子片３１の平面視において、溝３３が直線状に形成されたストレート部を有している。 Further, in the present embodiment, in the plan view of the commutator piece 31, the groove 33 has a straight portion formed in a straight line.

これにより、整流子片３１と電機子巻線２２とを接合した後に、電機子巻線２２がちぎれてしまうことを抑制することができる。また、電機子巻線２２と溝３３の底面３３ｃとの電気接合部の面積を一層大きくすることができるので、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性と、整流子片３１と電機子巻線２２との接合強度とを一層向上させることができる。 As a result, it is possible to prevent the armature winding 22 from being torn off after the commutator piece 31 and the armature winding 22 are joined. Further, since the area of the electric joint between the armature winding 22 and the bottom surface 33c of the groove 33 can be further increased, the reliability of the electrical connection between the commutator piece 31 and the armature winding 22 and the commutator The joint strength between the piece 31 and the armature winding 22 can be further improved.

［整流子片と電機子巻線との電気接続方法］
次に、実施の形態に係る電気接続方法について説明する。本実施の形態に係る電気接続方法は、溝を有する導電端子と電線とを電気的に接続する方法である。以下に説明する電気接続方法は、導電端子として整流子３０の整流子片３１を用い、電線として回転子２０の電機子巻線２２を用いている。つまり、電気接続方法として、整流子片３１と電機子巻線２２とを電気的に接続する方法について説明する。なお、この電気接続方法は、電動機１の製造方法として用いることができる。 [Electrical connection method between commutator piece and armature winding]
Next, the electrical connection method according to the embodiment will be described. The electrical connection method according to the present embodiment is a method of electrically connecting a conductive terminal having a groove and an electric wire. In the electrical connection method described below, the commutator piece 31 of the commutator 30 is used as the conductive terminal, and the armature winding 22 of the rotor 20 is used as the electric wire. That is, as an electrical connection method, a method of electrically connecting the commutator piece 31 and the armature winding 22 will be described. In addition, this electric connection method can be used as the manufacturing method of the electric motor 1.

図６は、実施の形態に係る電動機１に用いられる整流子３０における整流子片３１と回転子２０の電機子巻線２２との電気接続方法を説明するための図である。なお、図６において、上段は、整流子３０の部分拡大上面図を示しており、下段は、整流子３０の部分拡大断面図を示している。 FIG. 6 is a diagram for explaining a method of electrically connecting the commutator piece 31 of the commutator 30 used in the electric motor 1 according to the embodiment and the armature winding 22 of the rotor 20. In FIG. 6, the upper part shows a partially enlarged top view of the commutator 30, and the lower part shows a partially enlarged cross-sectional view of the commutator 30.

本実施の形態に係る電気接続方法では、まず、図６の（ａ１）及び（ｂ１）に示すように、整流子片３１に設けられた溝３３に沿って電機子巻線２２を配置する（電線配置工程）。具体的には、整流子片３１に設けられた２本の溝３３の各々の上に、溝３３の長手方向に沿って電機子巻線２２を配置する。 In the electrical connection method according to the present embodiment, first, as shown in FIGS. 6 (a1) and 6 (b1), the armature winding 22 is arranged along the groove 33 provided in the commutator piece 31 ( Wire placement process). Specifically, the armature winding 22 is arranged along the longitudinal direction of the groove 33 on each of the two grooves 33 provided in the commutator piece 31.

次に、電機子巻線２２を整流子片３１の溝３３に押し込む（電線押し込み工程）。具体的には、図６の（ａ２）及び（ｂ２）に示すように、接合ツール１００を用いて電機子巻線２２を溝３３に押し込む。具体的には、接合ツール１００によって電機子巻線２２に超音波振動を付与しながら電機子巻線２２に押圧を付与することで電機子巻線２２を変形させて溝３３に押し込む。つまり、電機子巻線２２の一部分を溝３３に押止する。 Next, the armature winding 22 is pushed into the groove 33 of the commutator piece 31 (electric wire pushing step). Specifically, as shown in FIGS. 6A2 and 6B, the armature winding 22 is pushed into the groove 33 by using the joining tool 100. Specifically, the armature winding 22 is deformed and pushed into the groove 33 by applying pressure to the armature winding 22 while applying ultrasonic vibration to the armature winding 22 by the joining tool 100. That is, a part of the armature winding 22 is pressed into the groove 33.

このとき、整流子片３１の溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂには、溝３３の開口から底面３３ｃに向かって溝幅を広げるテーパ面が形成されているので、この電線押し込み工程では、図６の（ａ３）及び（ｂ３）に示すように、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂにおけるテーパ面により形成されるエッジ部により電機子巻線２２を変形させながら電機子巻線２２を溝３３に押し込んでいく。そして、図６の（ａ４）及び（ｂ４）に示すように、接合ツール１００により超音波振動及び押圧を付与して電機子巻線２２を変形させながら電機子巻線２２を溝３３の底面３３ｃに向けてさらに押し込んでいく。これにより、図６の（ａ５）及び（ｂ５）に示すように電機子巻線２２の少なくとも一部が溝３３に埋め込まれる形で電機子巻線２２と整流子片３１とが電気的に接続される。 At this time, since the first side surface 33a and the second side surface 33b of the groove 33 of the armature piece 31 are formed with tapered surfaces that widen the groove width from the opening of the groove 33 toward the bottom surface 33c, this wire pushing step Then, as shown in FIGS. 6 (a3) and 6 (b3), the armature is deformed by the edge portion formed by the tapered surface on the first side surface 33a and the second side surface 33b of the groove 33 while deforming the armature winding 22. The winding 22 is pushed into the groove 33. Then, as shown in FIGS. 6 (a4) and 6 (b4), the armature winding 22 is formed into the bottom surface 33c of the groove 33 while the armature winding 22 is deformed by applying ultrasonic vibration and pressure by the joining tool 100. Push it further toward. As a result, as shown in FIGS. 6A5 and 6B, the armature winding 22 and the commutator piece 31 are electrically connected so that at least a part of the armature winding 22 is embedded in the groove 33. Will be done.

本実施の形態では、電機子巻線２２が導線２２ａと導線２２ａを被膜する絶縁膜２２ｂとを有する電線によって構成されているので、この電線押し込み工程では、溝３３に電機子巻線２２を押し込んで電機子巻線２２を変形させるときに電機子巻線２２の絶縁膜２２ｂの一部を破断させて導線２２ａと溝３３とを接触させている。具体的には、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂにおけるテーパ面により形成されるエッジ部により絶縁膜２２ｂの一部を破断させることで、絶縁膜２２ｂの破断箇所から露出した導線２２ａを溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂ（図５参照）に接触させている。これにより、電機子巻線２２が溝３３に埋め込まれて電機子巻線２２と整流子片３１とを電気的に接続することができる。具体的には、電機子巻線２２の導体部である導線２２ａと溝３３とが溶着し且つ接合する。 In the present embodiment, the armature winding 22 is composed of an electric wire having a lead wire 22a and an insulating film 22b that coats the lead wire 22a. Therefore, in this wire pushing step, the armature winding 22 is pushed into the groove 33. When the armature winding 22 is deformed, a part of the insulating film 22b of the armature winding 22 is broken so that the lead wire 22a and the groove 33 are brought into contact with each other. Specifically, the lead wire 22a exposed from the broken portion of the insulating film 22b by breaking a part of the insulating film 22b by the edge portion formed by the tapered surface of the first side surface 33a and the second side surface 33b of the groove 33. Is in contact with the first side surface 33a and the second side surface 33b (see FIG. 5) of the groove 33. As a result, the armature winding 22 is embedded in the groove 33, and the armature winding 22 and the commutator piece 31 can be electrically connected. Specifically, the lead wire 22a, which is the conductor portion of the armature winding 22, and the groove 33 are welded and joined.

このようにして、整流子３０の整流子片３１と回転子２０の電機子巻線２２とを電気的及び機械的に接続することができる。なお、図６では、１つの整流子片３１について説明したが、他の整流子片３１についても同様の方法で電機子巻線２２を各整流子片３１の溝３３に順次埋め込んでいくことができる。 In this way, the commutator piece 31 of the commutator 30 and the armature winding 22 of the rotor 20 can be electrically and mechanically connected. Although one commutator piece 31 has been described in FIG. 6, the armature winding 22 may be sequentially embedded in the groove 33 of each commutator piece 31 in the same manner for the other commutator pieces 31. it can.

以上説明したように、本実施の形態に係る電気接続方法及び電動機１の製造方法によれば、高い電気接続の信頼性及び高い接合強度を有する電気接続構造及び電動機１を得ることができる。 As described above, according to the electric connection method and the manufacturing method of the electric motor 1 according to the present embodiment, it is possible to obtain an electric connection structure and an electric motor 1 having high reliability of electric connection and high joint strength.

（変形例）
以上、本開示に係る電気接続構造、電動機、電動機の製造方法及び電気接続方法等について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。 (Modification example)
Although the electric connection structure, the electric motor, the manufacturing method of the electric motor, the electric connection method, and the like according to the present disclosure have been described above based on the embodiment, the present disclosure is not limited to the above-described embodiment.

例えば、上記実施の形態において、溝３３の第１側面３３ａ及び第２側面３３ｂは、フラット面であったが、これに限らない。具体的には、図７に示すように、溝３３の側面は、突起３４を含んでいてもよい。つまり、溝３３の側面に突起３４が設けられていてもよい。この場合、突起３４の側面が溝３３の底面に向かって溝幅を広げるテーパ面になっている。これにより、突起３４のテーパ面によりエッジ部を形成することができる。 For example, in the above embodiment, the first side surface 33a and the second side surface 33b of the groove 33 are flat surfaces, but the present invention is not limited to this. Specifically, as shown in FIG. 7, the side surface of the groove 33 may include a protrusion 34. That is, the protrusion 34 may be provided on the side surface of the groove 33. In this case, the side surface of the protrusion 34 is a tapered surface that widens the groove width toward the bottom surface of the groove 33. As a result, the edge portion can be formed by the tapered surface of the protrusion 34.

また、上記実施の形態において、溝３３の底面３３ｃは、フラット面であったが、これに限らない。例えば、溝３３の底面には、凹凸構造が設けられているとよい。具体的には、溝３３の底面に微小な凹凸構造を設けるとよい。これにより、溝３３の底面３３ｃの表面積を大きくすることができるので、溝３３と電機子巻線２２との接合部の接合面積を大きくすることができる。これにより、整流子片３１と電機子巻線２２との電気接続の信頼性を一層向上させることができるとともに、整流子片３１と電機子巻線２２とを接合した後の接合強度を一層向上させることができる。 Further, in the above embodiment, the bottom surface 33c of the groove 33 is a flat surface, but the present invention is not limited to this. For example, it is preferable that the bottom surface of the groove 33 is provided with an uneven structure. Specifically, it is preferable to provide a minute uneven structure on the bottom surface of the groove 33. As a result, the surface area of the bottom surface 33c of the groove 33 can be increased, so that the joint area of the joint portion between the groove 33 and the armature winding 22 can be increased. As a result, the reliability of the electrical connection between the commutator piece 31 and the armature winding 22 can be further improved, and the bonding strength after the commutator piece 31 and the armature winding 22 are joined is further improved. Can be made to.

また、上記実施の形態において、電動機１は、固定子１０及び回転子２０がコアを有していないコアレス電動機であったが、これに限らない。例えば、電動機１は、固定子１０及び回転子２０がコアを有する電動機であってもよい。 Further, in the above embodiment, the electric motor 1 is a coreless electric motor in which the stator 10 and the rotor 20 do not have a core, but the present invention is not limited to this. For example, the electric motor 1 may be an electric motor in which the stator 10 and the rotor 20 have a core.

また、上記実施の形態において、固定子１０は、永久磁石のみによって構成されていたが、これに限らない。例えば、固定子１０は、固定子巻線を有する固定子であってもよいし、固定子コアと永久磁石とからなる固定子であってもよい。 Further, in the above embodiment, the stator 10 is composed of only permanent magnets, but is not limited to this. For example, the stator 10 may be a stator having a stator winding, or may be a stator composed of a stator core and a permanent magnet.

その他、上記実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。 In addition, it is realized by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment within the range obtained by applying various modifications to the above-described embodiment and the purpose of the present disclosure. Forms are also included in this disclosure.

本開示の技術は、ブラシ付き電動機の整流子における整流子片と回転子の巻線との電気接続構造をはじめとして、導電端子と電線との電気接続構造を有する種々の電気機器等に広く利用することができる。 The technology of the present disclosure is widely used in various electric devices having an electric connection structure between a conductive terminal and an electric wire, including an electric connection structure between a commutator piece and a rotor winding in a commutator of a brushed electric motor. can do.

１ 電動機
１０ 固定子
２０ 回転子
２１ 回転軸
２１ａ 第１端部
２１ｂ 第２端部
２２ 巻線
２２ａ 導線
２２ｂ 絶縁膜
３０ 整流子
３１ 整流子片
３２ 整流子本体
３３ 溝
３３ａ 第１側面
３３ｂ 第２側面
３３ｃ 底面
３４ 突起
４０ ブラシ
５１ 第１軸受け
５２ 第２軸受け
６１ 第１ブラケット
６２ 第２ブラケット
７０ ブラシホルダ
１００ 接合ツール 1 Motor 10 Stator 20 Rotor 21 Rotating shaft 21a 1st end 21b 2nd end 22 Winding 22a Conductor 22b Insulation film 30 Commutator 31 Commutator piece 32 Commutator body 33 Groove 33a 1st side 33b 2nd side 33c Bottom 34 Protrusion 40 Brush 51 1st bearing 52 2nd bearing 61 1st bracket 62 2nd bracket 70 Brush holder 100 Joining tool

Claims (10)

複数の電機子巻線を有する電機子と、
前記電機子と伴に磁気回路を構成する固定子と、
前記複数の電機子巻線と電気的に接続される複数の整流子片を有する整流子と、
前記電機子の軸心及び前記整流子の軸心を軸通し且つ軸止される回転軸と、
前記回転軸を回転自在に支承する一対の軸受けと、
前記整流子の前記複数の整流子片の各々と摺動し且つ接触する複数のブラシと、を含み、
前記複数の整流子片の各々は、溝を有し、
前記溝の各々に、前記複数の電機子巻線の一部分が押止され、
断面視において、前記溝の対向する２つの側面の少なくとも一方に、前記溝の開口から底面に向かって溝幅を広げるテーパ面が含まれる、
電動機。 Armatures with multiple armature windings and
A stator that constitutes a magnetic circuit together with the armature,
A commutator having a plurality of commutator pieces electrically connected to the plurality of armature windings,
A rotating shaft that runs through and is stopped by the axis of the armature and the axis of the commutator.
A pair of bearings that rotatably support the rotating shaft,
A plurality of brushes that slide and come into contact with each of the plurality of commutator pieces of the commutator.
Each of the plurality of commutator pieces has a groove and has a groove.
A part of the plurality of armature windings is pressed into each of the grooves.
In cross-sectional view, at least one of the two opposing sides of the groove includes a tapered surface that widens the groove width from the groove opening to the bottom surface.
Electric motor. 前記溝の断面視形状に台形が含まれる、
請求項１に記載の電動機。 The cross-sectional shape of the groove includes a trapezoid.
The electric motor according to claim 1. 前記２つの側面の各々は、前記テーパ面を含む、
請求項１に記載の電動機。 Each of the two sides includes the tapered surface.
The electric motor according to claim 1. 前記導電端子の平面視において、前記溝は、直線状に形成されたストレート部を含む、
請求項１に記載の電動機。 In a plan view of the conductive terminal, the groove includes a straight portion formed in a straight line.
The electric motor according to claim 1. 前記複数の整流子片の各々は、前記溝を複数含み、
複数の前記溝の各々に、前記複数の電機子巻線の一部分が押止されている、
請求項１に記載の電動機。 Each of the plurality of commutator pieces includes the plurality of grooves.
A part of the plurality of armature windings is pressed to each of the plurality of grooves.
The electric motor according to claim 1. 前記複数の整流子片の各々に、前記溝が複数列状に配置され、
複数の前記溝の各々に、前記複数の電機子巻線の一部分が押止されている、
請求項１に記載の電動機。 The grooves are arranged in a plurality of rows in each of the plurality of commutator pieces.
A part of the plurality of armature windings is pressed to each of the plurality of grooves.
The electric motor according to claim 1. 前記溝の底面は、凹凸構造を含む、
請求項１に記載の電動機。 The bottom surface of the groove includes an uneven structure.
The electric motor according to claim 1. 前記溝の側面は、突起を含み、
前記突起の側面が前記テーパ面である
請求項１に記載の電動機。 The sides of the groove include protrusions
The electric motor according to claim 1, wherein the side surface of the protrusion is the tapered surface. 前記複数の電機子巻線の導体部と前記溝とが溶着し且つ接合する、
請求項１に記載の電動機。 The conductor portions of the plurality of armature windings and the grooves are welded and joined.
The electric motor according to claim 1. 前記電機子巻線は、導線と、前記導線を被膜する絶縁膜とを有し、
前記電機子巻線は、前記絶縁膜の一部が破断して前記電機子巻線と前記溝とが接触することで前記導電端子と電気的に接続されている、
請求項１に記載の電動機。 The armature winding has a lead wire and an insulating film for coating the lead wire.
The armature winding is electrically connected to the conductive terminal by breaking a part of the insulating film and contacting the armature winding and the groove.
The electric motor according to claim 1.

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