专利名称：直流电动机及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种可用于车辆用燃料泵的直流电动机。
背景技术：
这种直流电动机揭示于日本专利特表2001-522580号公报。这种直流电动机如该特表2001-522580号公报的
图1所示，是将电枢铁心与转换器配置于共同的转轴上而构成。
电枢铁心直接缠绕有电枢绕组。转换器沿转轴的外周配置有多个转换构件，所以，该转换器与电枢铁心间隔有一定间隙、相对轴向配置。各转换器部件设有用于连接电枢绕组的连接夹部。电枢绕组直接缠绕于电枢铁心上，其端子固定在各转换构件的连接夹部，并接受各转换构件的供电。
现就图7说明一下这种直流电动机的以往的绕线工序。电枢铁心AC具有多个凸极AP，各凸极AP上依次缠绕有电枢绕组AW。在该绕线工序中，可使用带倾斜的绕缠面WS的线圈成形构件CS。该线圈成形构件CS嵌入凸极AP，将缠绕在绕缠面WS上的线圈匝送入磁极AP的外周。线圈成形构件CS最初嵌入凸极AP的内端部，随着线圈的卷绕，依次向凸极AP的外端部移动，将线圈送入凸极AP。缠绕结束的电枢绕组AW示于图7的右侧凸极AP的外周。
现有的直流电动机为将电枢绕组AW直接缠绕在电枢铁心AC的凸极AP上，线圈成形构件CS被嵌入至凸极AP的内端位置。这样，转换器CT便从电枢铁心AC在轴向以大距离间隔位置，固定在转轴RS，确保线圈成形构件CS嵌入凸极AP的空间SP。但是，由于该空间SP延长了直流电动机的轴线长，所以阻碍了实现直流电动机的小型化。
本发明将提出一种可进一步缩小此类空间、实现小型的改良的直流电动机及其制造方法。
本发明的直流电动机是这样一种直流电动机，所述直流电动机设有装在转轴上的电枢铁心；缠绕在该电枢铁心上、使其产生磁束的电枢绕组；装在上述转轴上、对上述电枢绕组供电的转换器。其特征在于，上述电枢绕组缠绕在线卷骨架上、并安装在上述电枢铁心上，同时设有用于与上述转换器相连接的连接端子，上述转换器设有具有用于与上述电枢绕组相连接的连接夹部的多个转换构件，上述连接端子夹持上述连接夹部，固定在上述连接夹部上。
在本发明的直流电动机中，电枢绕组绕缠于线卷骨架上，并不直接绕缠于电枢铁心上。由此，相对线卷骨架的电枢绕组的绕线工序可在将线卷骨架保持在电枢铁心凸极的外端部的状态下，或在与电枢铁心距离一定距离的位置进行，而不必在转轴上确保用于容纳在绕线工序中使用的线圈成形构件的空间。与此相伴，可在更接近电枢铁心的位置上将转换器固定在转轴上，可以缩短直流电动机的轴向长度，实现小型化。又，设于电枢绕组上的连接端子在夹持转换器的连接夹部的状态下，固定在该连接夹部的构成使电枢绕组与转换器的连接变得容易。藉此，可在实现直流电动机的小型化的同时，使其容易组装。
又，本发明的直流电动机的制造方法包括将设有多个凸极的电枢铁心与设有带连接夹部的多个转换构件的转换器安装在共同的转轴上的工序；将缠绕于线卷骨架上的线圈绕组嵌入上述各凸极，同时将安装于上述电枢绕组上的连接端子夹持于上述连接夹部的工序。
在本发明的直流电动机的制造方法中，包括将缠绕于线卷骨架上的线圈绕阻嵌入电枢铁心的凸极，同时将连接端子夹持于转换构件的连接夹部的工序。通过采用这一工序，相对线卷骨架的电枢绕组的绕线工序在可将线卷骨架保持于电枢铁心凸极的外端部的状态下，或在距离电枢铁心有一定距离的位置进行，同时不必确保在转轴上具有用于容纳绕线工序中使用的线圈成形构件的空间，这样，就缩短了直流电动机的轴向长度，可实现小型化。并且，由于在将线卷骨架嵌入凸极的同时，通过设于电枢绕组上的连接端子夹持转换器的连接夹部，所以使与转换器的连接变得容易，也使直流电动机的组装作业易于进行。
附图的简单说明图1为显示本发明的直流电动机实施形态1的正视图。
图2为显示实施形态1的平面图。
图3为显示实施形态1的转换器与连接端子的关系的正视图。
图4为扩大显示实施形态1的转换器与连接端子的关系的斜视图。
图5为显示实施形态1的制造工序的正视图。
图6为显示实施形态1的制造工序的平面图。
图7为现有直流电动机的绕线工序的说明图。
图中，10为转轴；20为电枢铁心；23为凸极；25为固定部片；30为电枢线圈；31为电枢绕组装置；33为线卷骨架；40为连接端子；41为平板部；42为折曲部；43为插入孔；44为弹性部片；46为折返部；47为间隙；50为转换器；51为转换构件；53为连接夹部；60为线圈成形构件；61为线圈缠绕面。
具体实施例方式
实施形态1.
图1为显示本发明的直流电动机的实施形态1的正视图，图2为显示实施形态1的平面图。
实施形态1的直流电动机设有转轴10、电枢铁心20、电枢绕组30、连接端子40以及转换器50。转轴10的两端部在可旋转状态下由未图示的轴承支持。
电枢铁心20设有中心筒21以及其周向以等角度配置的多个凸极23。该中心筒21与这些多个凸极23是将例如硅钢片层压于转轴10的轴向而一体成形。中心筒21嵌入转轴10的外周，固定在转轴10上，与转轴10同时旋转。多个凸极23由包括6个凸极23而构成，各凸极23以转轴10的轴心为中心，呈放射状突出。6个凸极23相邻的凸极23相互以60度的等角度间隔呈放射状突出。在各凸极23的外端部，互为对向而置的一对固定部片25与凸极23成为一体。这一对固定部片23在将缠绕了电枢绕组30的电枢绕组装置31的线卷骨架33嵌入凸极23的最内端位置的状态下，相互反向折曲，将线卷骨架33固定在凸极23上，防止脱落。
电枢绕组30包括多个(如6个)电枢绕组装置31。各电枢绕组装置31缠绕于线卷骨架33上。线卷骨架33设有嵌入凸极23的筒体34，该筒体34的内端设有内侧凸缘35，该筒体的外端设有外侧凸缘36。电枢绕组装置31缠绕于位于内侧凸缘35与外侧凸缘36之间的筒体34上。筒体34形状恰好嵌入凸极23的外周。各电枢绕组装置31的线圈终端装有连接端子40。
转换器50与电枢铁心20间隔很小的间隙S，固定在转轴10的外周，并与转轴10同时旋转。转换器50设有多个转换构件51。这些转换构件51沿转轴10的外周，相互间夹有绝缘层，相互绝缘配置。各转换构件51设有连接夹部53，该连接夹部53连接、固定有连接端子40。连接夹部53从各转换构件51的一部分向外周方向突出，与各转换构件51一体成形。
图3为显示实施形态1的转换器50与连接端子40的连接、固定状态的正视图，图4为放大显示转换构件51与连接端子40的关系的斜视图。
连接端子40为连接、固定于转换器50的连接夹部53上的端子，进行从转换器50对电枢绕组30的供电。连接端子40为将有弹性的导电材料(如黄铜板)如图4所示折曲而成，将该折曲部42进一步折曲，形成弹性部片44。弹性部片44弯曲，与折曲部42间的角度约成45度锐角，其前端隔着间隙47与平板部41相对而置。折曲部42上形成有插入孔43。一侧的折返部47折返，以在与平板部41之间夹持电枢绕组31的线圈终端31a。在夹持电枢绕组31的线圈终端31a的状态下，通过钎焊或焊接，连接端子40连接、固定在线圈终端31a上。
连接端子40连接、固定于连接夹部63上，使连接夹部53可插入其插入孔43。连接夹部53从插入孔43插入，至可通过弹性部片44与平板部41的间隙47的位置。间隙47在连接夹部53未插入的状态下，其尺寸作成小于连接夹部53的厚度。因此，在将连接夹部53插入间隙47的状态下，弹性部片44利用其弹性，将连接夹部53按在平板部41上。并且，弹性部片44从折曲部42开始折曲，以相对折曲部42成锐角。由此，在插入连接夹部53的方向上，连接夹部53可滑动插入弹性部片44的前端，在与插入相反的方向上，弹性部片44的前端没入连接夹部53，所以可防止从连接夹53上拔出。
图1、图2的直流电动机设有未图示的、与转换器60接触的电刷、和未图示的包围电枢铁心20的激磁磁石。在该激磁磁石产生的磁场中，直流电流从电刷经转换器50流向电枢绕组30。其结果，电枢绕组30产生驱动力，该电枢绕组30与电枢铁心20、转轴10同时旋转。
在实施形态1的直流电动机中，电枢绕组30缠绕于线卷骨架33上，而不直接缠绕于电枢铁心20上。因此，相对线卷骨架33的电枢绕组30的绕线工序可在将线卷骨架33嵌入电枢铁心20的凸极23的外端部的状态下进行，或者，并不完全嵌入电枢铁心20、而是在距离电枢铁心20有一定距离的其它位置(如直流电动机的外部的适当部位)进行，可不必确保在转轴上具有用于在嵌入绕线工序中使用的线圈成形部件的空间。这样，可在更接近电枢铁心20的位置将转换器50固定在转轴10上，缩短直流电动机的轴向长度，实现小型化。并且，设于电枢绕组30上的连接端子40夹持转换器50的连接夹部进行固定的构成使电枢绕组30与转换器50的连接作业变得容易。
又，由于是通过设于连接端子40上的弹性部片44，对连接夹部53进行夹持，所以，可轻松实现利用连接端子40连接、固定连接夹部53的构造。并且，通过弹性部片44的使用，可在将连接端子40钎焊固定于连接夹部53上之前，轻松地夹持连接夹部53，使组装也变得简单。
又，由于连接端子40上，除弹性部片44外，还同时设有平板部41，所以在弹性部片44与平板部41之间可轻松地对连接夹部进行夹持。
并且，由于弹性部片44与平板部41一体形成，所以可减少连接端子40的部件数，又，通过折曲部42，将弹性部片44连接于平板部41的一端，所以，可轻松给予弹性部片44以必要的弹性。
由于折曲部42上设有插入孔43，所以可将连接夹部53插入该插入孔43，在弹性部片44与平板部41之间轻松地对连接夹部53进行夹持。
又，在实施形态1中，电枢铁心20设有从转轴10的轴心呈放射状突出的多个凸极23，将缠绕电枢绕组装置31的线卷骨架33嵌入各凸极23，所以，通过将线卷骨架33嵌入凸极23，可使组装变得简单。
又，由于凸极23上设有固定部片25，可简单地将线卷骨架33固定在凸极23上，并且该固定部片25是通过折曲，将线卷骨架33固定在凸极23上，所以，可简单地对线卷骨架33进行固定。
下面，说明一下实施形态1的直流电动机的制造方法。
在本实施形态1的制造方法中，第1工序至第3工序的3个工序依次实行。第1工序为将电枢绕组30缠绕于线卷骨架33上，形成电枢绕组装置31的绕线工序。第2工序为在电枢绕组装置31完成后，将该线卷骨架33安装于凸极23的最终安装位置上的安装工序。第3工序为将电枢绕组装置31的连接端子40连接、固定于相对应的转换构件51的连接夹部53上的连接固定工序。
图5为显示包括第1、第2工序在内的直流电动机的制造工序的正视图，图6为其平面图。参照这些附图，对各工序进行说明。
首先，对第1工序，即绕线工序进行说明。该绕线工序为在将线卷骨架33嵌入凸极23的外端部的状态下，将电枢绕组30缠绕于该线卷骨架33上的作业。在图5中，左侧显示的电枢绕组装置31A为处于缠绕工序过程中的装置。
在该绕线工序中，线卷骨架33嵌入凸极33的外端部。图5右侧的电枢绕组装置31为在第1、第2工序结束，线卷骨架33嵌入凸极23的内端位置的状态。处于绕线工序中的电枢绕组装置31A的线卷骨架33并未嵌入至凸极23的内端位置，而是仍停留在其外端位置状态。线卷骨架33嵌入凸极23的外端位置的状态下，线圈成形构件60嵌入线卷骨架33的外周。该线圈成形构件60设有圆锥形的线圈绕缠面61。最初，在线圈成形构件60嵌入线卷骨架33的最内端位置的状态下，缠绕于线圈绕缠面61的线圈匝被导向线卷骨架33的内端部，并缠绕于此。
随着绕线工序的进行，线圈成形构件60朝线卷骨架33的外端移动，随着该线圈形成构件60的移动，线圈匝被导向线卷骨架33的中间，进行缠绕。最后，线圈匝被导向线卷骨架33的外端部，进行缠绕。在凸极23的外端位置，可进行相对线卷骨架33的缠绕作业，所以线圈成形构件60不必嵌入至凸极23的内端位置，在凸极23的外端位置便可轻松进行。并且，由于不必将线圈成形构件60嵌入至凸极23的内端位置，所以，可缩小电枢铁芯20与转换器50之间的轴向间隙，实现直流电动机的小型化。
在绕线工序中，如果线圈相对线卷骨架33的缠绕作业结束，可进行将连接端子40固定于线圈端部的作业。在该连接端子40的连接固定作业中，先结束绕线工序的相邻的电枢绕组装置31的线圈终端31a与随后结束缠绕作业的电枢绕组装置31A的线圈终端31a连接、固定于1个连接端子40上。在这一作业中，在连接端子40的折返部46，上述的2个线圈终端31a、31a在相互相对状态下被夹持(参照图4)，将该折返部46朝平板部41按压，变形。由此，这些线圈终端31a被折返部46夹持而固定。为再次确定、且由电气连接来确定上述的固定，可在连接端子40的折返部46与平板部41之间，可使用焊料进行钎焊或焊接。
绕线工序结束后，进行将电枢绕组装置31A的线卷骨架33嵌入至凸极23的最终安装位置，进行固定的安装工序。该线卷骨架33的最终安装位置为凸极23的内端位置，线卷骨架33嵌入该凸极23的内端位置。在将线卷骨架33嵌入凸极23的内端位置状态下，设于凸极23外端的一对固定部片25相互反向折曲，对线卷骨架33进行固定。
电枢绕组装置31的安装工序结束后，施行将连接端子40连接固定在相对应的转换构件51的连接夹部53的工序。在该工序中，将连接夹部53插入连接端子40的插入孔43。连接夹部53在弹性性部片44与平板部41间的间隙47滑动，利用弹性部片44的弹性，夹持于弹性部片44与平板部41之间。在此状态下，连接端子40由连接夹部53保持，为稳固、切实使连接端子40实现电气连接，在连接端子40与连接夹部53之间进行钎焊或焊接。
根据上述实施形态1的制造方法，因为，电枢绕组30缠绕于线卷骨架33，连接端子40连接于该电枢绕组30，将该连接端子40夹于转换器50的连接夹部53，所以，不必将线圈成形构件60嵌入至凸极23的内端位置。由此，可缩小转换器50与电枢铁心20之间的间隔，谋求电动机的小型化。同时，由于连接端子40夹持连接夹部53，所以易于进行将该连接端子40连接、固定于连接夹部53的作业，电动机的组装作业也变得简单。
又，根据实施形态1的制造方法，在线卷骨架33嵌入凸极23的径向外端部的状态下，进行对电枢绕组装置31的绕线作业。其后，将线卷骨架33按入凸极23的内侧、固定，可在线卷骨架33嵌入凸极23的外端部的状态下进行绕线作业，所以，易于在比凸极23的外端部宽阔的空间进行绕线作业。
又，在这一比较宽阔的空间，使用设有线圈绕缠面61的线圈成形构件60进行缠绕，所以可快速施行线圈缠绕作业。
实施形态2本实施形态2的直流电动机采用与实施形态1的直流电动机相同构成，其制造方法与实施形态1的制造方法不同。根据实施形态2的制造方法，将线圈缠绕于线卷骨架33的绕线工序可不必将线卷骨架33嵌入凸极23，可在与电枢铁心20距离一定距离的场所进行。该场所是电动机的外部，作为电动机制造工厂的适合场所，在这一场所，可在不影响电枢铁心20的情况下，在宽阔的场所轻松地进行相对线卷骨架33的绕线作业。在该绕线工序中，将直流电动机所需的必要数(如6个)电枢绕组装置31在将线圈成形构件60嵌入线卷骨架33的同时，依次形成。
在绕线工序中，在将线圈缠绕在线卷骨架上的同时，可在该缠绕作业结束的状态下，将连接端子40连接在线圈终端。通过这一作业，相邻的电枢绕组装置31的2个线圈终端上可安装1个连接端子40，缠绕作业结束的6个电枢绕组装置31可安装共计6个连接端子40。连接端子40的安装作业以与实施形态1相同的要领实施，其作业与绕线作业同样，可在与电枢铁心20有一定距离之处轻松地实施。
装有6个连接端子40的6个电枢绕组装置31依次嵌入电枢铁心20的各凸极23，并通过固定部片25依次固定。然后，6个连接端子40依次被连接固定在相对应的转换器构件51的连接夹部53。该连接端子40与连接夹部53的连接固定作业与实施形态1相同。
这样，根据实施形态2，易于在与电枢铁心20距离一定距离的适当场所进行相对线卷骨架33的缠绕工序，并且，连接端子40的安装作业也可在该场所有效地实施。
如上所述，根据本发明的直流电动机，电枢绕组被缠绕于线卷骨架上，并且，该电枢绕组上装有连接端子，在连接端子夹持转换器的连接夹部的状态下安装。由此，可在更接近电枢铁心的位置将转换器固定在转轴上，缩短直流电动机的轴向长度，实现小型化，易于连接电枢绕组与转换器。
又，根据本发明的直流电动机的制造方法，在将缠绕于线卷骨架上的电枢绕组嵌入电枢铁心的凸极的同时，将安装在电枢铁心上的连接端子夹持于转换器的连接夹部，所以可在更靠近电枢铁心的位置将转换器固定在转轴上，缩短直流电动机的轴向长度，实现小型化，并且，易于连接电枢绕组与转换器。
权利要求
1.一种直流电动机，所述直流电动机设有装在转轴上的电枢铁心；缠绕在该电枢铁心上、使其产生磁束的电枢绕组；装在上述转轴上、对上述电枢绕组供电的转换器，其特征在于，上述电枢绕组缠绕在线卷骨架上、并安装在上述电枢铁心上，同时设有与上述转换器相连接的连接端子，上述转换器设有具有用于与上述电枢绕组连接的连接夹部的多个转换构件，上述连接端子夹持上述连接夹部，固定在上述连接夹部上。
2.如权利要求1所述的直流电动机，其特征在于，上述连接端子设有夹持上述连接夹部的弹性部片，利用该弹性部片对上述连接夹部进行夹持，上述连接端子固定在上述连接夹部。
3.如权利要求2所述的直流电动机，其特征在于，上述连接端子除上述弹性部片外同时还设有平板部， 在这些弹性部片与平板部之间夹持上述连接夹部。
4.如权利要求3所述的直流电动机，其特征在于，上述弹性部片与平板部为一体构成，上述弹性部片通过折曲部连接在上述平板部的一端。
5.如权利要求4所述的直流电动机，其特征在于，上述折曲部形成有插入孔，该插入孔嵌入上述连接夹部。
6.如权利要求1所述的直流电动机，其特征在于，上述电枢铁心设有从上述转轴的轴心朝外周突出的多个凸极，上述电枢绕组缠绕于多个线卷骨架上，各线卷骨架嵌入上述各凸极。
7.如权利要求6所述的直流电动机，其特征在于，上述各凸极设有固定部片，嵌入于上述各凸极上的各线卷骨架通过上述各固定部片固定在各凸极上。
8.如权利要求7所述直流电动机，其特征在于，上述固定部片从上述凸极被折曲，藉此，将上述线卷骨架固定在上述凸极上。
9.一种直流电动机的制造方法，其特征在于，所述方法包括将设有多个凸极的电枢铁心与设有连接夹部的多个转换构件的转换器安装在共同的转轴上的工序；将缠绕于线卷骨架上的线圈绕阻嵌入上述各凸极，同时将安装于上述电枢绕组上的连接端子夹持于上述连接夹部的工序。
10.如权利要求9所述的直流电动机的制造方法，其特征在于，在上述线卷骨架嵌入上述凸极的径向外端部的状态下，上述电枢绕组缠绕于上述线卷骨架，其后，上述电枢绕组的缠绕结束的上述线卷骨架被按在上述凸极的径向内侧，固定。
11.如权利要求9所述的直流电动机的制造方法，其特征在于，所述方法包括准备缠绕于线卷骨架的电枢绕组的准备工序，将电枢绕组的缠绕结束的线卷骨架嵌入上述凸极上，并固定。
12.如权利要求10或11所述的直流电机机的制造方法，其特征在于，将上述电枢绕组缠绕于上述线卷骨架上时，使用带有倾斜的线圈绕缠面的线圈成形构件。
全文摘要
一种可缩短轴向长度、谋求直流电动机的小型化、易于组装作业的直流电动机，所述电动机系将电枢绕组缠绕于线卷骨架，将连接端子安装在电枢绕组上。将缠绕电枢绕组的线卷骨架嵌入、固定于安装在转轴上的电枢铁心的凸极，同时连接端子夹持转换器的连接夹部，将连接端子连接固定在连接夹部。缠绕电枢绕组使用线圈成形构件，根据本发明，不必将线圈成形构件嵌入凸极的内端位置，因此，可在接近电枢铁心配置转换器，谋求小型化，同时使连接端子的相对连接夹部的连接变得简单。
文档编号H02K3/52GK1487648SQ0311033
公开日2004年4月7日 申请日期2003年4月7日 优先权日2002年9月30日
发明者黑田智彦, 米盛敬 申请人:三菱电机株式会社