专利名称：集电环及其安装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装于旋转电机的定子并将卷绕于定子齿的绕组连接的集电环及其安装结构。
背景技术：
下述专利文献中公开的集电环在弯曲成圆弧状的导电线材上形成有门形(-字形)的端子部。端子部呈在环状定子的径向上突出的形状，供卷绕于定子齿的绕组连接。然而，由于需要使集电环最外径的直径增大与端子部的突出量相应的量，因此需要比定子铁心的铁心支撑部(日文二 7 〃 7々)的厚度还大的空间，从而需要增大旋转电机的外壳的内径。因此，存在旋转电机的小型化受阻这样的问题。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开2004-096841号公报专利文献2 日本专利特开2006-67799号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题本发明的目的在于提供一种能对旋转电机的小型化产生贡献的集电环及其安装结构。解决技术问题所采用的技术方案本发明的集电环是在沿圆周方向配置多个定子齿并使端面朝向旋转电机的轴向的定子上沿着上述端面而被安装的，其特征是，在弯曲成直径比上述定子的直径小的圆弧状的导电线材上形成有在上述轴向上突出的门形的折弯部，卷绕于上述定子齿的绕组与上述折弯部连接。另外，本发明的集电环的特征是，多个上述导电线材以在上述轴向上的位置彼此不同的方式排列。此外，本发明的集电环的特征是，上述多个导电线材的各个折弯部的位置在上述圆周方向上彼此不同。另外，本发明的集电环的特征是，在上述多个导电线材上形成有以在上述多个导电线材各自的径向上延伸的方式折弯的延出部，上述折弯部通过上述延出部形成于上述导电线材上。此外，本发明的集电环的特征是，上述折弯部在上述圆周方向上的宽度随着上述折弯部在上述轴向上突出而逐渐变窄。另外，本发明的集电环的安装结构用于在沿圆周方向排列多个定子齿并使端面朝向旋转电机的轴向的定子上沿着上述端面安装集电环，其特征是，上述集电环在弯曲成直径比上述定子的直径小的圆弧状的导电线材上形成有在上述轴向上突出的门形的折弯部，卷绕于上述定子齿的绕组与上述折弯部连接，上述定子在上述定子齿与上述绕组之间存在从上述定子的端面朝上述轴向突出的绝缘体，并使上述绝缘体进入上述导电线材的内侧。此外，本发明的集电环的安装结构的特征是，上述绝缘体在上述轴向上远离上述定子的端面的位置对多个上述导电线材进行支承，上述多个导电线材的各个折弯部在上述轴向上突出的长度彼此不同。发明效果本发明的集电环在弯曲成直径比定子铁心的外径小的圆弧状的导电线材上形成有在旋转电机的轴向上突出的门形的折弯部，因此，在将导电线材沿着定子的端面安装于定子的状态下，折弯部不会在定子铁心的径向上露出。因此，作为旋转电机的外壳等，只要应用能收纳定子的最小限度大小的构件就足够了，从而能使旋转电机小型化。而且，本发明的集电环能在门形的折弯部上进行例如用于将绕组通过螺钉固定的配件的安装。由于能从定子的径向外侧进行这样的将绕组连接于配件的作业，因此操作者能以其手的动作不被定子妨碍的方式有效地将绕组连接到配件。另外，由于能从各个折弯部的正面进行将绕组与形成于导电线材的多个折弯部连接的作业，因此操作者能以相同的要领将绕组连接到所有折弯部。因此，容易高品位地加工将绕组连接到折弯部的部位。另外，在旋转电机包括两相以上的绕组的情况下，若将多个导电线材配置成在轴向上的位置彼此不同，则导电线材不会在定子的径向上露出。因此，不论导电线材的数量的多少，都能使旋转电机小型化。此外，若以使多个导电线材的各个折弯部的位置在圆周方向上彼此不同的方式配置多个导电线材，则能避免折弯部彼此相互重叠的情况，存在以下优点当对多个导电线材中的一个导电线材的折弯部进行上述作业时，其他导电线材的折弯部不会成为障碍。另外，根据本发明的集电环，通过在导电线材上形成沿径向延伸的延出部并通过该延出部将折弯部形成于导电线材，能确保以下说明的绝缘距离。即，在以轴向上的位置彼此不同的方式配置多个导电线材的情况下，由于这些导电线材的各个延出部沿径向延伸， 因此，即便使导电线材彼此接近，也能在多个导电线材中的一个导电线材的折弯部与其他导电线材之间空开对它们的绝缘而言不可缺少的绝缘距离。因此，不必使旋转电机在轴向上过度变长，因而能使旋转电机小型化。另外，折弯部只要是使其圆周方向上的宽度随着折弯部在轴向上突出而逐渐变窄的形状即可。在该情况下，若使折弯部进入例如用于连接绕组的配件并朝折弯部所突出的方向按压，则可使折弯部夹入该配件，因此，能相对于折弯部容易地进行配件的定位。根据本发明的集电环的安装结构，能在轴向上远离定子端面的位置支承多个导电线材。在该情况下，由于能以在轴向上的位置彼此不同的方式配置多个导电线材，因此，即便导电线材的数量增加、减少，各个导电线材也不会在定子的径向上露出。因此，旋转电机的外壳只要具有能收纳定子的最小限度的内径就足够了，从而能使旋转电机的整体小型化。另外，由于集电环的折弯部突出的方向是轴向，因此存在以下优点不必为使绝缘体的支承部进入导电线材的内侧而将导电线材的宽度或直径增大与折弯部的突出量相应的量。此外，根据本发明的集电环的安装结构，通过使多个导电线材的各个折弯部在轴向上突出的长度彼此不同，能如愿地设定各个导电线材的折弯部与定子的端面之间的间隔。例如，若多个导电线材中的某个相对地离定子的端面的距离越远就使其折弯部从导电线材朝轴向突出得越多，则能使上述间隔相等。另外，若使存在于定子齿与绕组之间的绝缘体从定子的端面朝轴向突出，则能在使绝缘体进入导电线材内侧的状态下利用绝缘体来支承导电线材。在该情况下，由于无需用于将导电线材安装于定子的保持件等，因此能减少旋转电机的零件个数。
图1是表示将本发明实施方式的集电环安装在旋转电机的定子上的例子的立体图。图2是本发明实施方式的集电环的立体图。图3是表示应用于本发明实施方式的集电环中的一个导电线材的立体图。图4是表示本发明实施方式的集电环的折弯部的使用例的分解立体图。图5是表示本发明实施方式的集电环的安装结构的主要部分的分解立体图。图6(a)是本发明实施方式的集电环的折弯部的俯视图，图6(b)是其侧视图。
具体实施例方式图1表示了使端面1朝向箭头S所指的旋转电机轴向的环形定子3和以沿着定子 3的端面1的姿势安装于定子3的集电环5。定子3在箭头R所指的圆周方向上排列有多个定子齿7。从定子3卸下后的集电环5如图2所示。由于上述旋转电机是公知的技术，因此省略其图示，只要在其外壳的内侧收纳定子3并使输出轴与转子一起旋转即可。如图2所示，集电环5包括弯曲成圆弧状的四个导电线材9。如图3所示，在各个导电线材9上形成有沿轴向突出的多个门形的折弯部11。在此，圆弧状是指与直径为[Φ] 的圆相仿的形状。[Φ]表示导电线材9的直径，并被设定成比图1所示的定子3的外周面 13的直径小。导电线材9的材质是铜等导体，导电线材9的表面也可被绝缘材覆盖。导电线材9的截面可以是圆形、椭圆形或多边形。此外，也可在导电线材9上形成沿其径向延伸的延出部15并通过延出部15在导电线材9上形成折弯部11。在该情况下，只要与导电线材9的径向上的最外侧外接的圆的直径[Ctmax]比定子3的外周面13的直径小即可。折弯部11是供卷绕于图1所示定子齿7的绕组17连接的部位，能进行用于通过螺钉将绕组17的端部固定的配件等的安装。如图4所示，折弯部11的圆周方向上的宽度随着折弯部11在轴向上突出而逐渐变窄是较为理想的。例如，在将两侧被弯曲成钩状的配件19通过电阻焊焊接到折弯部11的情况下，只要使折弯部11进入配件19的内侧，就能将折弯部11夹入配件19的内侧。藉此，能容易地将配件19定位于折弯部11。配件19具有孔21并以后述的要领将绕组17的端部连接。如上所述，由于能从定子3的径向上的外侧进行将配件19定位于折弯部11的作业及将绕组17连接到配件19的作业，因此，操作者能以其手的动作不被定子3妨碍的方式有效地将绕组17连接到配件19。另外，由于能从各个折弯部11的正面进行上述作业，因此操作者能以相同的要领将绕组17连接到所有折弯部11。因此，容易高品位地加工将绕组 17的端部连接到导电线材9的所有部位。将图1、图2所示的导电线材9的数量设为四的原因是使旋转电机的U相、V相、W相及N相中的每一个相的绕组17与一个导电线材9连接的缘故。另外，集电环5只要包括一个以上的导电线材9即可，也可根据旋转电机的规格增力卩、减少导电线材9的个数。接着，根据图1、图5，对用于将一个或多个导电线材9安装在定子3上的集电环的安装结构23进行说明。在定子齿7与绕组17之间存在绝缘体25。这点对于所有定子齿7 都是相同的。绝缘体25是供绕组17卷绕的合成树脂制的绕线管，具有从定子3的端面1 沿轴向突出的板状的支承部27。或者，也可仅将绝缘体25的支承部27做成合成树脂，并将与支承部27分体的绝缘纸卷绕于定子3。图1所示的多个绝缘体25的各个支承部27彼此连接成圆筒状并进入导电线材9 的内侧。在该状态下，由于导电线材9被绝缘体25支承，因此，无需用于将导电线材9安装在定子3上的保持件等，从而能减少旋转电机的零件个数。将导电线材9固定于绝缘体25 的手段并未被特别地限定，也可将例如形成有螺纹孔31和端子部32的绕组端配件30固定在绝缘体25的支承部27上。此外，使螺钉穿过图4所示的配件19的孔12，并将该螺钉旋紧于绕组端配件30的螺纹孔31中。藉此，定位于导电线材9的配件19通过绕组端配件30 固定于支承部27。绕组端配件30的端子部32是供绕组17的端部连接的部位。符号四是指通过嵌入折弯部11的内侧来将导电线材9定位于支承部27的爪部。另外，由于支承于绝缘体25的多个导电线材9在轴向上的位置彼此不同，因此，即便增加、减少多个导电线材9的数量，各个导电线材9也不会在定子3的径向上露出。因此， 旋转电机的外壳只要具有能收纳定子3的最小限度的内径就足够了，从而能使旋转电机的整体小型化。另外，由于折弯部11从导电线材9突出的方向是轴向，因此存在以下优点不必为使绝缘体25的支承部27进入导电线材9的内侧而将导电线材9的直径增大与折弯部 11的突出量相应的量。此外，根据集电环的安装结构23，多个导电线材9的各个折弯部11的位置在圆周方向上彼此不同，能防止折弯部彼此相互重叠的情况。因此，当进行将绕组17与多个导电线材9的各个折弯部11连接的作业时，多个导电线材9中的一个导电线材的折弯部11不会被其他导电线材9的折弯部11挡住。此外，如图6(a)、图6(b)所示，将延出部15在径向上延伸出的长度设为[d]，将折弯部11在轴向上突出的长度设为[s]。由于支承于绝缘体25的多个导电线材9具有各个延出部15的长度[d]，因此，如图1、图2所示，在多个导电线材9中的一个导电线材的折弯部11与其他导电线材9之间空开了对它们的绝缘而言不可缺少的绝缘距离。因此，根据集电环的安装结构23，由于不必使旋转电机在轴向上过度变长，因此能使旋转电机小型化。 此外，若多个导电线材9中的某个相对地离开定子3的端面1越远就将其折弯部11的长度 [s]形成得越长，则如图1所示，能使定子3的端面1与各个导电线材9的折弯部11之间的间隔相等。本发明在不脱离其思想的范围内也能按照基于本领域技术人员的知识而做出了各种改进、修正或变形的实施方式加以实施。例如，集电环5也可省略延出部15。另外，形成于一个导电线材9的折弯部11的数量并未被限定。工业上的可利用性本发明适用于旋转电机。符号说明
1端面
3定子
5集电环(日文A
7定子齿
9导电线材
11折弯部
13外周面
15延出部
17绕组
19配件
21孔
23集电环的安装结构
25绝缘体
27支承部
30绕组端配件
31螺纹孔
32端子部
权利要求
1.一种集电环，是在沿圆周方向配置多个定子齿并使端面朝向旋转电机的轴向的定子上沿着所述端面而被安装的，其特征在于，在弯曲成直径比所述定子的直径小的圆弧状的导电线材上形成有在所述轴向上突出的门形的折弯部，卷绕于所述定子齿的绕组与所述折弯部连接。
2.如权利要求1所述的集电环，其特征在于，多个所述导电线材以在所述轴向上的位置彼此不同的方式排列。
3.如权利要求2所述的集电环，其特征在于，所述多个导电线材的各个折弯部的位置在所述圆周方向上彼此不同。
4.如权利要求2或3所述的集电环，其特征在于，在所述多个导电线材上形成有以在所述多个导电线材各自的径向上延伸的方式折弯的延出部，所述折弯部通过所述延出部形成于所述导电线材上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的集电环，其特征在于，所述折弯部在所述圆周方向上的宽度随着所述折弯部在所述轴向上突出而逐渐变窄。
6.一种集电环的安装结构，用于在沿圆周方向配置多个定子齿并使端面朝向旋转电机的轴向的定子上沿着所述端面安装集电环，其特征在于，所述集电环在弯曲成直径比所述定子的直径小的圆弧状的导电线材上形成有在所述轴向上突出的门形的折弯部，并使卷绕于所述定子齿的绕组与所述折弯部连接，所述定子在所述定子齿与所述绕组之间存在从所述定子的端面朝所述轴向突出的绝缘体，并使所述绝缘体进入所述导电线材的内侧。
7.如权利要求6所述的集电环的安装结构，其特征在于，所述绝缘体在所述轴向上远离所述定子的端面的位置对多个所述导电线材进行支承， 所述多个导电线材的各个折弯部在所述轴向上突出的长度彼此不同。
全文摘要
一种集电环，是沿着旋转电机的定子的轴向端面而被安装的，定子(3)具有配置在圆周方向上的多个定子齿(7)和卷绕于所述定子齿(7)的绕组(17)，集电环(5)具有弯曲成直径比所述定子(3)的直径小的圆弧状的导电线材(9)和在轴向上突出的门形的折弯部(11)，并将所述绕组(17)与所述折弯部(11)连接在一起。另外，集电环的安装结构(23)使存在于所述定子齿(7)与所述绕组(17)之间的绝缘体(25)从定子(3)的端面(1)朝轴向突出，并使该绝缘体(25)进入集电环(5)的导电线材(9)的内侧。
文档编号H02K3/18GK102334264SQ20108000987
公开日2012年1月25日 申请日期2010年3月11日 优先权日2009年3月23日
发明者安田善纪, 藤井秀树 申请人:大金工业株式会社