[发明专利]小型电机及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及转子磁极绕组，和连续进行该绕组与整流片 (commutator segment)的连接和连接径向的对置位置上的两个整流片 之间的短路线的连接的小型电机及其制造方法。

背景技术

4极磁场的直流小型电机用于例如需要用于电动工具等的大输出 功率的领域。图16是表示传统技术的4极磁场的直流小型电机的转 子绕组的原理展开图(参照专利文献1)。在转子磁极数为6、整流 片数为6的情况下，以对于转子磁极的绕组绕3磁极卷绕的所谓多极 卷绕(multi-polar winding)为例，说明传统技术的绕组的原理。图 示的绕组利用2根电线连续进行的，用实线表示从整流片a开始卷绕 的第一绕组，且用虚线表示从整流片a’开始卷绕的第二绕组。

图中的整流片a和a’、b和b’、c和c’分别位于整流子上径 向的相反侧(对置位置)。用实线表示的第一绕组从整流片a开始卷 绕，绕转子磁极3、2、1卷绕规定匝数后，连接(钩住(hooked)) 至邻接的下一个整流片b，由此，连接到与整流片b处于对置关系的 整流片b’。将连接该整流片b和b’的部分显示为短路线。接着， 从整流片b’开始，同样地，绕转子磁极卷绕后，连接到邻接的整流 片c’，然后连接至与它处于对置关系的整流片c。接着，从整流片c 开始卷绕，经由整流片a’连接至最初开始卷绕的整流片a。同样地， 用虚线表示的第二绕组从整流片a’开始且由整流片a’结束。

图17是表示通过传统技术实际制造的4极磁场的直流小型电机 的转子绕组的展开图。在转子磁极数为10、整流片数为10的场合， 以对于转子磁极的绕组绕3磁极卷绕的所谓多极卷绕为例，说明利用 传统技术的绕组。为了方便显示，图中以上下两重的方式显示了转子 磁极，其中相同的数字表示相同的转子磁极。图示的绕组利用2根电 线连续进行，在整流片下侧显示从整流片a开始卷绕的第一绕组，且 在整流片上侧显示从整流片a’开始卷绕的第二绕组。图中的S表示 开始卷绕端，且E表示结束卷绕端。卷绕方法如图17所示，与图16 所示的方法基本相同，因此省略其说明。

如图16或图17所示的，实际上在4极磁场的直流小型电机使用 1对电刷的场合或使用2对电刷但要进一步提高电机旋转精度的场合， 也需要连接处于对置关系的整流片之间的短路线，但是图示的卷绕方 法可用2根电线连续进行绕组和短路线对各磁极的连接。

但是，在这种卷绕方法中，开始卷绕及结束卷绕的整流片上需要 钩住3根电线。例如，图17所示的整流片a除了开始卷绕线的第一钩 住、结束卷绕线的第二钩住以外，还要从整流片e卷绕磁极并在整流 片a上进行第三钩住后，连接到对置位置的整流片a’。在各整流片 中，钩住电线后，通过点焊，进行电连接及机械固定，但是尤其在电 机需要大输出功率而在转子绕组上使用粗线时，难以点焊。

图18是说明电线对整流片的连接的图。如图18(A)所示，位 于固定于轴(shaft)上的圆筒形整流芯上的整流片的端部被弯曲而形 成了电线连接部。接着，如(B)所示，电线在该电线连接部与整流 片之间形成的间隙中被钩住。接着，如(C)所示，将点焊电极按在 电线连接部上加压，并进行点焊。但是，如(D)所示，当有3根粗 电线被钩住的场合，难以进行点焊。再者，如果为了改善点焊性而构 成较长的电线连接部(钩住电线的深沟)，电机全长就会变长，因此 在电机尺寸受限制的情况下是不可取的。

此外，如图16或图17所示的卷绕方法中为了能以连续卷绕的方 式进行对各转子磁极的卷绕和短路线的连接，处于对置关系的各整流 片之间，分别进行2次，即用2根短路线连接。因此，短路线在整流 子与转子磁极之间靠近整流子侧而集中，尤其在使用粗线的场合在整 流子附近电线鼓胀。此外，由于卷绕形状偏置、在绕组电阻上发生差 异，性能(电流)不稳定。