整流子の製造方法及び製造装置
【課題】生産効率を向上させる。
【解決手段】本発明の整流子の製造方法は、切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の周方向に相対移動させながら整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（Ｚ２側）へ相対移動させて、整流子素材５６の外周面を切削工具１６により切削する第一工程と、切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の周方向に相対移動させながら整流子素材５６の軸方向他方側（Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）へ相対移動させて、整流子素材５６の外周面を切削工具１６により切削する第二工程と、を備える。
【解決手段】本発明の整流子の製造方法は、切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の周方向に相対移動させながら整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（Ｚ２側）へ相対移動させて、整流子素材５６の外周面を切削工具１６により切削する第一工程と、切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の周方向に相対移動させながら整流子素材５６の軸方向他方側（Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）へ相対移動させて、整流子素材５６の外周面を切削工具１６により切削する第二工程と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流子の製造方法及び製造装置に係り、特に切削工具で整流子素材の外周面を切削してこの整流子素材から整流子を製造する整流子の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、整流子の製造方法及び製造装置としては、例えば、次のものがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の例では、整流子素材の外周面を荒削り切削した後に、この荒削り切削により生じたバリを除去するために仕上げ切削をし、整流子素材から整流子を製造するようにしている。
【特許文献１】特開平７−１６３０９２号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、整流子素材を切削して整流子素材から整流子を製造する際に、切削工具を整流子素材に対し軸方向一方側から他方側へ相対移動させるとき（往路移動時）のみ整流子素材の外周面を切削し、切削工具を整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動させるとき（復路移動時）を原点位置に復帰させるためのエアカットとすると、この切削工具を整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動させることが無駄となり、生産効率が低下する。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、生産効率を向上させることができる整流子の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の整流子の製造方法は、切削工具を整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させながら前記整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動させて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削する第一工程と、前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させながら前記整流子素材の軸方向他方側から一方側へ相対移動させて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削する第二工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の整流子の製造方法によれば、整流子素材を切削して整流子素材から整流子を製造する際に、切削工具を整流子素材に対し軸方向一方側から他方側へ相対移動させるとき（往路移動時）に加えて、切削工具を整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動させるとき（復路移動時）にも、整流子素材の外周面を切削工具により切削する。従って、切削工具を整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動させることが無駄となることを防止できるので、これにより、生産効率を向上させることができる。
【０００７】
請求項２に記載の整流子の製造方法は、請求項１に記載の整流子の製造方法において、前記第一工程の終了後で前記第二工程の開始前に、前記切削工具を前記第一工程における終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させた後に前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、ことを特徴とする。
【０００８】
仮に、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、切削工具を第一工程における終了位置から整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動させて第二工程に向けての切り込み動作を行うようにした場合には、この第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積が大きくなり、この結果、切削工具に作用する切削抵抗が増加して切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下する虞がある。
【０００９】
この点、請求項２に記載の整流子の製造方法によれば、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、切削工具を第一工程における終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させた後に整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動（いわゆる二段階移動）させて第二工程に向けての切り込み動作を行う。従って、第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積を小さくでき、切削工具に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００１０】
請求項３に記載の整流子の製造方法は、請求項１に記載の整流子の製造方法において、前記第一工程の終了後で前記第二工程の開始前に、前記切削工具を前記第一工程における終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の整流子の製造方法によれば、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、切削工具を第一工程における終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動させて第二工程に向けての切り込み動作を行う。従って、第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積を小さくでき、切削工具に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００１２】
また、これに加えて、切削工具を第一工程における終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動させることで、上述のいわゆる二段階移動を行う場合に比して、切削工具の移動経路を短くできる。これにより、第一工程と第二工程との間の時間が短くなるので、生産効率をより一層向上させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の整流子の製造方法は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の整流子の製造方法において、前記第一工程において、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により荒削り切削し、前記第二工程において、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により仕上げ切削する、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の整流子の製造方法によれば、第一工程において整流子素材の外周面を切削工具により荒削り切削した後に、第二工程において整流子素材の外周面を切削工具により仕上げ切削するので、生産効率を向上させつつ、整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）を確保できる。
【００１５】
請求項５に記載の整流子の製造方法は、請求項４に記載の整流子の製造方法において、前記第一工程において、前記切削工具の切削バイトに形成された荒削り切削用刃面を利用して前記整流子素材の外周面を荒削り切削し、前記第二工程において、前記切削バイトに形成された仕上げ切削用刃面を利用して前記整流子素材の外周面を仕上げ切削する、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の整流子の製造方法によれば、整流子素材の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面と、整流子素材の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面と、を有する切削バイトを用いる。従って、荒削り切削加工（第一工程）と仕上げ切削加工（第二工程）とでそれぞれ専用の切削バイトを用いる必要が無い。このため、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで切削装置を別々としたり、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで各切削バイトを交換したり、荒削り切削加工及び仕上げ切削加工に合わせて切削工具を最適角度に傾斜させたりする必要が無い。これにより、生産効率をより一層向上させることができる。
【００１７】
請求項６に記載の整流子の製造方法は、請求項４に記載の整流子の製造方法において、前記荒削り切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、前記仕上げ切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する前記切削バイトを用いる、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の整流子の製造方法によれば、荒削り切削用刃面と整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、仕上げ切削用刃面と整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する切削バイトを用いる。これにより、一つの切削バイトにより整流子素材の外周面の荒削り切削と仕上げ切削を行うことが可能となる。
【００１９】
また、前記課題を解決するために、請求項７に記載の整流子の製造装置は、切削工具と、前記切削工具を整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させるための周方向駆動手段と、前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の軸方向に相対移動させるための軸方向駆動手段と、前記周方向駆動手段及び前記軸方向駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記切削工具が前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動されるように前記周方向駆動手段の駆動を制御しながら、前記切削工具が前記整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動されるように前記軸方向駆動手段の駆動を制御して、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削させる第一ステップと、前記切削工具が前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動されるように前記周方向駆動手段の駆動を制御しながら、前記切削工具が前記整流子素材の軸方向他方側から一方側へ相対移動されるように前記軸方向駆動手段の駆動を制御して、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削させる第二ステップと、を実行する、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の整流子の製造装置によれば、整流子素材が切削されて整流子素材から整流子が製造される際に、切削工具が整流子素材に対し軸方向一方側から他方側へ相対移動されるとき（往路移動時）に加えて、切削工具が整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動されるとき（復路移動時）にも、整流子素材の外周面が切削工具により切削される。従って、切削工具が整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動されることが無駄となることを防止できるので、これにより、生産効率を向上させることができる。
【００２１】
請求項８に記載の整流子の製造装置は、請求項７に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向に相対移動させるための径方向駆動手段を備え、前記制御手段は、前記第一ステップの実行終了後で前記第二ステップの実行開始前に、前記軸方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記第一ステップにおける終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させた後に前記径方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、ことを特徴とする。
【００２２】
仮に、制御手段における第一ステップの実行終了後で第二ステップの実行開始前に、径方向駆動手段の駆動が制御されて切削工具が第一ステップにおける終了位置から整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動されて第二ステップに向けての切り込み動作が行われるようにした場合には、この第二ステップに向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積が大きくなり、この結果、切削工具に作用する切削抵抗が増加して切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下する虞がある。
【００２３】
この点、請求項８に記載の整流子の製造装置によれば、制御手段における第一ステップの実行終了後で第二ステップの実行開始前に、軸方向駆動手段の駆動が制御されて切削工具が第一ステップにおける終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動された後に径方向駆動手段の駆動が制御されて切削工具が整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動（いわゆる二段階移動）される。従って、第二ステップに向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積を小さくでき、切削工具に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００２４】
請求項９に記載の整流子の製造装置は、請求項７に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向に相対移動させるための径方向駆動手段を備え、前記制御手段は、前記第一ステップの実行終了後で前記第二ステップの実行開始前に、前記軸方向駆動手段及び前記径方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記第一ステップにおける終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項９に記載の整流子の製造装置によれば、制御手段における第一ステップの実行終了後で第二ステップの実行開始前に、軸方向駆動手段及び径方向駆動手段の駆動が制御されて切削工具が第一ステップにおける終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動されつつ整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動される。従って、第二ステップに向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積を小さくでき、切削工具に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００２６】
また、これに加えて、切削工具が第一ステップにおける終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動されつつ整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動されることで、上述のいわゆる二段階移動される場合に比して、切削工具の移動経路を短くできる。これにより、第一ステップと第二ステップとの間の時間が短くなるので、生産効率をより一層向上させることができる。
【００２７】
請求項１０に記載の整流子の製造装置は、請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の整流子の製造装置において、前記制御手段は、前記第一ステップにおいて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により荒削り切削させ、前記第二ステップにおいて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により仕上げ切削させる、ことを特徴とする。
【００２８】
請求項１０に記載の整流子の製造装置によれば、整流子素材の外周面が切削工具により荒削り切削された後に、整流子素材の外周面が切削工具により仕上げ切削されるので、生産効率を向上させつつ、整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）を確保できる。
【００２９】
請求項１１に記載の整流子の製造装置は、請求項１０に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具は、前記整流子素材の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面と、前記整流子素材の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面と、を有する切削バイトを有して構成されている、ことを特徴とする。
【００３０】
請求項１１に記載の整流子の製造装置によれば、切削バイトは、整流子素材の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面と、整流子素材の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面と、を有する構成とされている。従って、荒削り切削加工（第一工程）と仕上げ切削加工（第二工程）とでそれぞれ専用の切削バイトを用いる必要が無い。このため、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで切削装置を別々としたり、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで各切削バイトを交換したり、荒削り切削加工及び仕上げ切削加工に合わせて切削工具を最適角度に傾斜させたりする必要が無い。これにより、生産効率をより一層向上させることができる。
【００３１】
請求項１２に記載の整流子の製造装置は、請求項１１に記載の整流子の製造装置において、前記切削バイトは、前記荒削り切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、前記仕上げ切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する構成とされている、ことを特徴とする。
【００３２】
請求項１２に記載の整流子の製造装置によれば、切削バイトは、荒削り切削用刃面と整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、仕上げ切削用刃面と整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する構成とされている。これにより、一つの切削バイトにより整流子素材の外周面の荒削り切削と仕上げ切削を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。
【００３４】
図１，図２には、本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置１０の全体構成が示されている。これらの図に示される整流子の製造装置１０は、例えば、ブラシ付き直流モータに備えられる電機子５０の整流子を製造するものであり、支持台１２と、回転機構１４と、切削工具１６と、入力操作部１８と、周方向駆動用モータ２０と、軸方向駆動用モータ２２と、径方向駆動用モータ２４と、制御回路２６と有して構成されている。
【００３５】
支持台１２は、一対の支持部２８を有して構成されており、支持部２８は、電機子５０に備えられた回転シャフト５２の軸方向両端部を回転可能に支持する構成とされている。
【００３６】
回転機構１４は、駆動ベルト３０と、駆動プーリ３２と、複数の従動プーリ３４Ａ〜３４Ｄとを有して構成されている。駆動ベルト３０は、駆動プーリ３２及び複数の従動プーリ３４Ａ〜３４Ｄにそれぞれ掛け渡しされている。複数の従動プーリ３４Ａ〜３４Ｄのうち電機子５０側に配置された一対の従動プーリ３４Ａ，３４Ｂは、電機子５０に備えられたコア５４の外周部５４Ａ（この場合、鉛直方向上端部）に対し回転シャフト５２側にオフセットして配置されており、駆動ベルト３０における一対の従動プーリ３４Ａ，３４Ｂ間の部分をコア５４に押し付けている。そして、この回転機構１４では、駆動プーリ３２が回転されると、駆動ベルト３０が回転されて、コア５４と共に電機子５０全体を回転させる構成とされている。
【００３７】
切削工具１６は、整流子素材５６（整流子５８になる前の段階の部材）に対し径方向に対向して配置されている。図３には、この切削工具１６がより詳細に示されている。切削工具１６は、図３（Ａ），図３（Ｂ）に示されるように、ホルダ３６と切削バイト３８とを有して構成されている。切削バイト３８は、ホルダ３６の先端部に交換可能に保持されており、図３（Ｃ）に示されるように、すくい面３８Ａと、整流子素材５６の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面３８Ｂ（第一の逃げ面）と、整流子素材５６の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面３８Ｃ（第二の逃げ面）と、を有する構成とされている。
【００３８】
荒削り切削用刃面３８Ｂと整流子素材５６の軸方向表面５６Ａとのなす角度（第一の逃げ角）θ１と、仕上げ切削用刃面３８Ｃと整流子素材５６の軸方向表面５６Ａとのなす角度（第二の逃げ角）θ２との関係は、θ１≧θ２に設定されており、例えば、角度θ１は６８°、角度θ２は３５°にそれぞれ設定されている。切削バイト３８の刃先先端３８Ｄは、ダイヤモンド等で構成されると共に、整流子素材５６への切り込み時における損傷を防止するためにノーズＲ形状とされている。
【００３９】
入力操作部１８は、送り速度、送り量、切り込み量などの加工条件や、加工開始及び加工終了の指令を入力できるようになっており、周方向駆動用モータ２０は、上述の駆動プーリ３２を回転させる構成とされている。
【００４０】
また、軸方向駆動用モータ２２は、上述の切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の軸方向に移動させる構成とされており、径方向駆動用モータ２４は、上述の切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向に移動させる構成とされている。
【００４１】
制御回路２６は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する電子回路により構成されており、整流子素材５６を荒削り切削及び仕上げ切削するためのプログラム（すなわち、本発明における第一ステップ及び第二ステップに関するプログラム）を予め記憶している。
【００４２】
そして、制御回路２６は、入力操作部１８から入力された送り速度、送り量、切り込み量などの加工条件や加工開始及び加工終了の指令に基づいて、上述の周方向駆動用モータ２０、軸方向駆動用モータ２２、径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１６により整流子素材５６を荒削り切削及び仕上げ切削する構成とされている。
【００４３】
次に、上記構成からなる整流子の製造装置１０を用いた整流子の製造方法について説明する。
【００４４】
入力操作部１８に加工開始指令が入力されると、制御回路２６は、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１６を図２の矢印（１）で示されるように原点位置から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）に移動させる。なお、このとき、切削バイト３８の先端の位置は、次の荒削り切削加工の切り込み量に合わせて設定される。
【００４５】
続いて、制御回路２６は、周方向駆動用モータ２０の駆動を制御し、駆動プーリ３２を回転させる。これにより、駆動ベルト３０が回転されて、電機子５０と共に整流子素材５６が回転される。
【００４６】
（第一工程：荒削り切削加工）
続いて、制御回路２６は、整流子素材５６を回転させながら、軸方向駆動用モータ２２の駆動を制御し、切削工具１６を図２の矢印（２）で示されるように整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（ライザ側；Ｚ２側）に移動させる。このとき、切削工具１６は、図３（Ｃ）に示される切削バイト３８の荒削り切削用刃面３８Ｂが進行方向（つまり軸方向他方側；Ｚ２側）を向くように移動される。これにより、整流子素材５６の外周面が軸方向一方側から他方側に荒削り切削される。
【００４７】
（第一工程の終了後で第二工程の開始前）
続いて、制御回路２６は、軸方向駆動用モータ２２の駆動を制御し、図４に示されるように、切削バイト３８の荒削り切削用刃面３８Ｂが整流子素材５６の削り残し面５６Ｂに対し軸方向一方側（Ｚ１側）に離間されるように、切削工具１６を図４の矢印（Ａ）で示される如く第一工程における終了位置（二点鎖線で示される位置）から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）へ反転移動させる。
【００４８】
その後、制御回路２６は、径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１６を図４の矢印（Ｂ）で示されるように上述の位置から次の仕上げ切削加工の切り込み量の分だけ径方向内側（Ｒ１側）に移動させる。
【００４９】
（第二工程：仕上げ切削加工）
続いて、制御回路２６は、整流子素材５６を回転させながら、軸方向駆動用モータ２２の駆動を制御し、切削工具１６を図２の矢印（３）で示されるように整流子素材５６の軸方向他方側（ライザ側；Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）に移動させる。このとき、切削工具１６は、図３（Ｃ）に示される切削バイト３８の仕上げ切削用刃面３８Ｃが進行方向（つまり軸方向一方側；Ｚ１側）を向くように移動される。これにより、整流子素材５６の外周面が軸方向他方側から一方側に仕上げ切削される。
【００５０】
続いて、制御回路２６は、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１６を図２の矢印（４）で示されるように整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から原点位置に復帰させる。
【００５１】
（バリ取り工程）
そして、整流子素材５６は、上述の切削加工の後、図７に示される如く、バリ取り工程に搬送される。そして、このバリ取り工程において、整流子素材５６は、バリ取り装置のナイロンブラシ４０によってアンダーカット溝に残されたバリ等を除去される。本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法では、以上の要領により、整流子素材５６から整流子５８が製造される。
【００５２】
なお、本実施形態において、上述の第一工程において制御回路２６が実行する動作が本発明における第一ステップに相当し、上述の第二工程において制御回路２６が実行する動作が本発明における第二ステップに相当する。
【００５３】
次に、上述の本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法の効果について説明する。
【００５４】
ここで、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法の効果をより明確にするために、比較例に係る整流子の製造方法について説明する。
【００５５】
図８，図９には、比較例に係る整流子の製造方法で用いられる整流子の製造装置１１０の全体構成が示されている。この比較例に係る整流子の製造装置１１０は、切削工具１１６を除き、上述の本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置１０と機械的な構成は同一とされている。
【００５６】
なお、比較例に係る整流子の製造装置１１０において、入力操作部１８と、周方向駆動用モータ２０と、軸方向駆動用モータ２２と、径方向駆動用モータ２４と、制御回路２６の図示は省略されており、これらについては図１を参照することとする。また、比較例に係る整流子の製造装置１１０において、上述の本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置１０と同一の構成については、便宜上、同一の符合を用いることとする。
【００５７】
比較例に係る整流子の製造方法では、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とでそれぞれ別々の整流子の製造装置１１０が使用される。つまり、図８に示される整流子の製造装置１０は、荒削り切削加工用とされており、図９に示される整流子の製造装置１１０は、仕上げ切削加工用とされている。
【００５８】
図１０には、比較例に係る整流子の製造装置１１０に備えられた切削工具１１６が示されている。切削工具１１６は、図１０に示されるように、ホルダ１３６と切削バイト１３８とを有して構成されている。切削バイト１３８は、ホルダ１３６の先端部に交換可能に保持されており、図１０（Ｃ）に示されるように、すくい面１３８Ａと、第一の逃げ面１３８Ｂと、第二の逃げ面１３８Ｃと、を有する構成とされている。また、切削バイト１３８の刃先先端１３８Ｄは、シャープエッジ形状とされている。
【００５９】
そして、この比較例に係る整流子の製造装置１１０では、次の方法で、整流子の製造が行われる。
【００６０】
すなわち、図８に示される荒削り切削加工用の整流子の製造装置１１０において、制御回路２６は、入力操作部１８に加工開始指令が入力されると、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図８の矢印（１）で示されるように原点位置から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）に移動させる。なお、このとき、切削バイト１３８の先端の位置は、次の荒削り切削加工の切り込み量に合わせて設定される。
【００６１】
続いて、制御回路２６は、周方向駆動用モータ２０の駆動を制御し、駆動プーリ３２を回転させる。これにより、駆動ベルト３０が回転されて、電機子５０と共に整流子素材５６が回転される。
【００６２】
（第一工程：荒削り切削加工）
続いて、制御回路２６は、整流子素材５６を回転させながら、軸方向駆動用モータ２２の駆動を制御し、切削工具１１６を図８の矢印（２）で示されるように整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（ライザ側；Ｚ２側）に移動させる。このとき、切削工具１１６は、図１０（Ｃ）に示される切削バイト１３８の第一の逃げ面１３８Ｂが進行方向（つまり軸方向他方側；Ｚ２側）を向くように移動される。これにより、整流子素材５６の外周面が軸方向一方側から他方側に荒削り切削される。
【００６３】
（第一工程の終了後で第二工程の開始前）
続いて、制御回路２６は、径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図８の矢印（３）で示される如く第一工程における終了位置から整流子素材５６の径方向外側へ退避させる。そして、その後、制御回路２６は、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図８の矢印（４）で示されるように上述の退避位置から原点位置に復帰させる。
【００６４】
そして、整流子５８は、上述の荒削り切削加工の後、図９に示される如く、仕上げ切削加工用の整流子の製造装置１１０に搬送される。なお、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで共通の整流子の製造装置１１０を用いる場合には、切削バイト１３８を荒削り切削加工用から仕上げ切削加工用に交換したり、次の仕上げ切削加工に合わせて切削工具１１６を最適角度に傾斜させたりする必要がある。
【００６５】
（第二工程：仕上げ切削加工）
そして、図９に示される仕上げ切削加工用の整流子の製造装置１１０において、制御回路２６は、入力操作部１８に加工開始指令が入力されると、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図９の矢印（５）で示されるように原点位置から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）に再び移動させる。なお、このとき、切削バイト１３８の先端の位置は、次の仕上げ切削加工の切り込み量に合わせて設定される。
【００６６】
続いて、制御回路２６は、周方向駆動用モータ２０の駆動を制御し、駆動プーリ３２を回転させる。これにより、駆動ベルト３０が回転されて、電機子５０と共に整流子素材５６が回転される。
【００６７】
（第二工程：仕上げ切削加工）
続いて、制御回路２６は、整流子素材５６を回転させながら、軸方向駆動用モータ２２の駆動を制御し、切削工具１１６を図９の矢印（６）で示されるように整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（ライザ側；Ｚ２側）に移動させる。このとき、切削工具１１６は、図１０（Ｃ）に示される切削バイト１３８の第一の逃げ面１３８Ｂが進行方向（つまり軸方向他方側；Ｚ２側）を向くように移動される。これにより、整流子素材５６の外周面が軸方向一方側から他方側に仕上げ切削される。
【００６８】
続いて、制御回路２６は、径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図９の矢印（７）で示される如く第一工程における終了位置から整流子素材５６の径方向外側へ退避させる。そして、その後、制御回路２６は、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図９の矢印（８）で示されるように上述の退避位置から原点位置に復帰させる。
【００６９】
（バリ取り工程）
続いて、整流子素材５６は、上述の切削加工の後、図７に示される如く、バリ取り工程に搬送される。そして、このバリ取り工程において、整流子素材５６は、バリ取り装置のナイロンブラシ４０によってアンダーカット溝に残されたバリ等を除去される。比較例に係る整流子の製造方法では、以上の要領により、整流子素材５６から整流子５８が製造される。
【００７０】
しかしながら、上述の比較例に係る整流子の製造方法のように、整流子素材５６を切削して整流子素材５６から整流子５８を製造する際に、切削工具１１６を整流子素材５６に対し軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（Ｚ２側）へ相対移動させるとき（往路移動時）のみ整流子素材５６の外周面を切削し、切削工具１１６を整流子素材５６に対し軸方向他方側（Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）へ相対移動させるとき（復路移動時）を原点位置に復帰させるためのエアカットとすると、この切削工具１１６を整流子素材５６に対し軸方向他方側（Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）へ相対移動させることが無駄となり、生産効率が低下する。
【００７１】
これに対し、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、図２に示されるように、整流子素材５６を切削して整流子素材５６から整流子５８を製造する際に、切削工具１６を整流子素材５６に対し軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（Ｚ２側）へ相対移動させるとき（往路移動時）に加えて、切削工具１６を整流子素材５６に対し軸方向他方側（Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）へ相対移動させるとき（復路移動時）にも、整流子素材５６の外周面を切削工具１６により切削する。従って、切削工具１６を整流子素材５６に対し軸方向他方側（Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）へ相対移動させることが無駄となることを防止できるので、これにより、生産効率を向上させることができる。
【００７２】
しかも、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、第一工程において整流子素材５６の外周面を切削工具１６により荒削り切削した後に、第二工程において整流子素材５６の外周面を切削工具１６により仕上げ切削するので、生産効率を向上させつつ、整流子５８の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）を確保できる。
【００７３】
ここで、仮に、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、例えば、図６の矢印（Ａ）で示される如く、切削工具１６を第一工程における終了位置（二点鎖線で示される位置）から整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向内側（Ｒ１側）へ相対移動させて第二工程に向けての切り込み動作を行うようにした場合には、この第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具１６の整流子素材５６に対する切削体積（つまり、斜線Ｑ３で示される部分）が大きくなり、この結果、切削工具１６に作用する切削抵抗が増加して切削バイト３８の摩耗促進や整流子５８の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下する虞がある。
【００７４】
この点、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、図４の矢印（Ａ）、（Ｂ）で示される如く、切削工具１６を第一工程における終了位置（二点鎖線で示される位置）から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）へ反転移動させた後に整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向内側（Ｒ１側）へ相対移動（いわゆる二段階移動）させて第二工程に向けての切り込み動作を行う。従って、第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具１６の整流子素材５６に対する切削体積（つまり、斜線Ｑ１で示される部分）を小さくでき、切削工具１６に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削バイト３８の摩耗促進や整流子５８の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００７５】
また、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、整流子素材５６の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面３８Ｂと、整流子素材５６の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面３８Ｃと、を有する切削バイト３８を用いる。従って、荒削り切削加工（第一工程）と仕上げ切削加工（第二工程）とでそれぞれ専用の切削バイトを用いる必要が無い。このため、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで切削装置を別々としたり、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで各切削バイトを交換したり、荒削り切削加工及び仕上げ切削加工に合わせて切削工具１６を最適角度に傾斜させたりする必要が無い。これにより、生産効率をより一層向上させることができる。
【００７６】
さらに、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、荒削り切削用刃面３８Ｂと整流子素材５６の軸方向表面５６Ａとのなす角度θ１と、仕上げ切削用刃面３８Ｃと整流子素材５６の軸方向表面５６Ａとのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する切削バイト３８を用いる。これにより、一つの切削バイト３８により整流子素材５６の外周面の荒削り切削と仕上げ切削を行うことが可能となる。
【００７７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、図４に示されるように、切削工具１６を第一工程における終了位置（二点鎖線で示される位置）から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）へ反転移動させた後に整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向内側（Ｒ１側）へ相対移動（いわゆる二段階移動）させて第二工程に向けての切り込み動作を行っていたが、次のようにしても良い。
【００７９】
すなわち、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、図５の矢印（Ａ）で示される如く、切削工具１６を第一工程における終了位置（二点鎖線で示される位置）から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）へ反転移動させつつ整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向内側（Ｒ１側）へ相対移動させて第二工程に向けての切り込み動作を行っても良い。
【００８０】
このようにすれば、第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具１６の整流子素材５６に対する切削体積（つまり、斜線Ｑ２で示される部分）を小さくでき、切削工具１６に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削バイト３８の摩耗促進や整流子５８の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００８１】
また、これに加えて、切削工具１６を第一工程における終了位置から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）へ反転移動させつつ整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向内側（Ｒ１側）へ相対移動させることで、上述のいわゆる二段階移動を行う場合（図５の場合）に比して、切削工具１６の移動経路を短くできる。これにより、第一工程と第二工程との間の時間が短くなるので、生産効率をより一層向上させることができる。
【００８２】
また、上記実施形態では、回転機構１４及び周方向駆動用モータ２０を用いて、切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の周方向に移動させていたが、その他の周方向駆動手段を用いて、切削工具１６が整流子素材５６に対し整流子素材５６の周方向に相対移動されるように、切削工具１６及び整流子素材５６の少なくとも一つを移動させるようにしても良い。
【００８３】
また、上記実施形態では、軸方向駆動用モータ２２を用いて、切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の軸方向に移動させていたが、その他の軸方向駆動手段を用いて、切削工具１６が整流子素材５６に対し整流子素材５６の軸方向に相対移動されるように、切削工具１６及び整流子素材５６の少なくとも一つを移動させるようにしても良い。
【００８４】
また、上記実施形態では、径方向駆動用モータ２４を用いて、切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向に移動させていたが、その他の径方向駆動手段を用いて、切削工具１６が整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向に相対移動されるように、切削工具１６及び整流子素材５６の少なくとも一つを移動させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置の全体構成を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置に備えられた切削工具の構成を示す図である。
【図４】切削工具の動作説明図である。
【図５】切削工具の動作説明図である。
【図６】切削工具の動作説明図である。
【図７】整流子素材のバリを除去するためのバリ取り工程を説明する図である。
【図８】比較例に係る整流子の製造方法を説明する図である。
【図９】比較例に係る整流子の製造方法を説明する
【図１０】比較例に係る整流子の製造装置に備えられた切削工具の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０…整流子の製造装置、１４…回転機構（周方向駆動手段の一部）、１６…切削工具、２０…周方向駆動用モータ（周方向駆動手段の一部）、２２…軸方向駆動用モータ（軸方向駆動手段）、２４…径方向駆動用モータ、２６…制御回路（制御手段）、３８…切削バイト、３８Ｂ…荒削り切削用刃面、３８Ｃ…仕上げ切削用刃面、５０…電機子、５６…整流子素材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流子の製造方法及び製造装置に係り、特に切削工具で整流子素材の外周面を切削してこの整流子素材から整流子を製造する整流子の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、整流子の製造方法及び製造装置としては、例えば、次のものがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の例では、整流子素材の外周面を荒削り切削した後に、この荒削り切削により生じたバリを除去するために仕上げ切削をし、整流子素材から整流子を製造するようにしている。
【特許文献１】特開平７−１６３０９２号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、整流子素材を切削して整流子素材から整流子を製造する際に、切削工具を整流子素材に対し軸方向一方側から他方側へ相対移動させるとき（往路移動時）のみ整流子素材の外周面を切削し、切削工具を整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動させるとき（復路移動時）を原点位置に復帰させるためのエアカットとすると、この切削工具を整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動させることが無駄となり、生産効率が低下する。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、生産効率を向上させることができる整流子の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の整流子の製造方法は、切削工具を整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させながら前記整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動させて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削する第一工程と、前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させながら前記整流子素材の軸方向他方側から一方側へ相対移動させて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削する第二工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の整流子の製造方法によれば、整流子素材を切削して整流子素材から整流子を製造する際に、切削工具を整流子素材に対し軸方向一方側から他方側へ相対移動させるとき（往路移動時）に加えて、切削工具を整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動させるとき（復路移動時）にも、整流子素材の外周面を切削工具により切削する。従って、切削工具を整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動させることが無駄となることを防止できるので、これにより、生産効率を向上させることができる。
【０００７】
請求項２に記載の整流子の製造方法は、請求項１に記載の整流子の製造方法において、前記第一工程の終了後で前記第二工程の開始前に、前記切削工具を前記第一工程における終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させた後に前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、ことを特徴とする。
【０００８】
仮に、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、切削工具を第一工程における終了位置から整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動させて第二工程に向けての切り込み動作を行うようにした場合には、この第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積が大きくなり、この結果、切削工具に作用する切削抵抗が増加して切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下する虞がある。
【０００９】
この点、請求項２に記載の整流子の製造方法によれば、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、切削工具を第一工程における終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させた後に整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動（いわゆる二段階移動）させて第二工程に向けての切り込み動作を行う。従って、第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積を小さくでき、切削工具に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００１０】
請求項３に記載の整流子の製造方法は、請求項１に記載の整流子の製造方法において、前記第一工程の終了後で前記第二工程の開始前に、前記切削工具を前記第一工程における終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の整流子の製造方法によれば、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、切削工具を第一工程における終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動させて第二工程に向けての切り込み動作を行う。従って、第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積を小さくでき、切削工具に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００１２】
また、これに加えて、切削工具を第一工程における終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動させることで、上述のいわゆる二段階移動を行う場合に比して、切削工具の移動経路を短くできる。これにより、第一工程と第二工程との間の時間が短くなるので、生産効率をより一層向上させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の整流子の製造方法は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の整流子の製造方法において、前記第一工程において、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により荒削り切削し、前記第二工程において、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により仕上げ切削する、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の整流子の製造方法によれば、第一工程において整流子素材の外周面を切削工具により荒削り切削した後に、第二工程において整流子素材の外周面を切削工具により仕上げ切削するので、生産効率を向上させつつ、整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）を確保できる。
【００１５】
請求項５に記載の整流子の製造方法は、請求項４に記載の整流子の製造方法において、前記第一工程において、前記切削工具の切削バイトに形成された荒削り切削用刃面を利用して前記整流子素材の外周面を荒削り切削し、前記第二工程において、前記切削バイトに形成された仕上げ切削用刃面を利用して前記整流子素材の外周面を仕上げ切削する、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の整流子の製造方法によれば、整流子素材の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面と、整流子素材の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面と、を有する切削バイトを用いる。従って、荒削り切削加工（第一工程）と仕上げ切削加工（第二工程）とでそれぞれ専用の切削バイトを用いる必要が無い。このため、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで切削装置を別々としたり、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで各切削バイトを交換したり、荒削り切削加工及び仕上げ切削加工に合わせて切削工具を最適角度に傾斜させたりする必要が無い。これにより、生産効率をより一層向上させることができる。
【００１７】
請求項６に記載の整流子の製造方法は、請求項４に記載の整流子の製造方法において、前記荒削り切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、前記仕上げ切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する前記切削バイトを用いる、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の整流子の製造方法によれば、荒削り切削用刃面と整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、仕上げ切削用刃面と整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する切削バイトを用いる。これにより、一つの切削バイトにより整流子素材の外周面の荒削り切削と仕上げ切削を行うことが可能となる。
【００１９】
また、前記課題を解決するために、請求項７に記載の整流子の製造装置は、切削工具と、前記切削工具を整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させるための周方向駆動手段と、前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の軸方向に相対移動させるための軸方向駆動手段と、前記周方向駆動手段及び前記軸方向駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記切削工具が前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動されるように前記周方向駆動手段の駆動を制御しながら、前記切削工具が前記整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動されるように前記軸方向駆動手段の駆動を制御して、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削させる第一ステップと、前記切削工具が前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動されるように前記周方向駆動手段の駆動を制御しながら、前記切削工具が前記整流子素材の軸方向他方側から一方側へ相対移動されるように前記軸方向駆動手段の駆動を制御して、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削させる第二ステップと、を実行する、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の整流子の製造装置によれば、整流子素材が切削されて整流子素材から整流子が製造される際に、切削工具が整流子素材に対し軸方向一方側から他方側へ相対移動されるとき（往路移動時）に加えて、切削工具が整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動されるとき（復路移動時）にも、整流子素材の外周面が切削工具により切削される。従って、切削工具が整流子素材に対し軸方向他方側から一方側へ相対移動されることが無駄となることを防止できるので、これにより、生産効率を向上させることができる。
【００２１】
請求項８に記載の整流子の製造装置は、請求項７に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向に相対移動させるための径方向駆動手段を備え、前記制御手段は、前記第一ステップの実行終了後で前記第二ステップの実行開始前に、前記軸方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記第一ステップにおける終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させた後に前記径方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、ことを特徴とする。
【００２２】
仮に、制御手段における第一ステップの実行終了後で第二ステップの実行開始前に、径方向駆動手段の駆動が制御されて切削工具が第一ステップにおける終了位置から整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動されて第二ステップに向けての切り込み動作が行われるようにした場合には、この第二ステップに向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積が大きくなり、この結果、切削工具に作用する切削抵抗が増加して切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下する虞がある。
【００２３】
この点、請求項８に記載の整流子の製造装置によれば、制御手段における第一ステップの実行終了後で第二ステップの実行開始前に、軸方向駆動手段の駆動が制御されて切削工具が第一ステップにおける終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動された後に径方向駆動手段の駆動が制御されて切削工具が整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動（いわゆる二段階移動）される。従って、第二ステップに向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積を小さくでき、切削工具に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００２４】
請求項９に記載の整流子の製造装置は、請求項７に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向に相対移動させるための径方向駆動手段を備え、前記制御手段は、前記第一ステップの実行終了後で前記第二ステップの実行開始前に、前記軸方向駆動手段及び前記径方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記第一ステップにおける終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項９に記載の整流子の製造装置によれば、制御手段における第一ステップの実行終了後で第二ステップの実行開始前に、軸方向駆動手段及び径方向駆動手段の駆動が制御されて切削工具が第一ステップにおける終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動されつつ整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動される。従って、第二ステップに向けての切り込み動作のときに、切削工具の整流子素材に対する切削体積を小さくでき、切削工具に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削工具の摩耗促進や整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００２６】
また、これに加えて、切削工具が第一ステップにおける終了位置から整流子素材の軸方向一方側へ反転移動されつつ整流子素材に対し整流子素材の径方向内側へ相対移動されることで、上述のいわゆる二段階移動される場合に比して、切削工具の移動経路を短くできる。これにより、第一ステップと第二ステップとの間の時間が短くなるので、生産効率をより一層向上させることができる。
【００２７】
請求項１０に記載の整流子の製造装置は、請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の整流子の製造装置において、前記制御手段は、前記第一ステップにおいて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により荒削り切削させ、前記第二ステップにおいて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により仕上げ切削させる、ことを特徴とする。
【００２８】
請求項１０に記載の整流子の製造装置によれば、整流子素材の外周面が切削工具により荒削り切削された後に、整流子素材の外周面が切削工具により仕上げ切削されるので、生産効率を向上させつつ、整流子の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）を確保できる。
【００２９】
請求項１１に記載の整流子の製造装置は、請求項１０に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具は、前記整流子素材の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面と、前記整流子素材の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面と、を有する切削バイトを有して構成されている、ことを特徴とする。
【００３０】
請求項１１に記載の整流子の製造装置によれば、切削バイトは、整流子素材の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面と、整流子素材の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面と、を有する構成とされている。従って、荒削り切削加工（第一工程）と仕上げ切削加工（第二工程）とでそれぞれ専用の切削バイトを用いる必要が無い。このため、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで切削装置を別々としたり、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで各切削バイトを交換したり、荒削り切削加工及び仕上げ切削加工に合わせて切削工具を最適角度に傾斜させたりする必要が無い。これにより、生産効率をより一層向上させることができる。
【００３１】
請求項１２に記載の整流子の製造装置は、請求項１１に記載の整流子の製造装置において、前記切削バイトは、前記荒削り切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、前記仕上げ切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する構成とされている、ことを特徴とする。
【００３２】
請求項１２に記載の整流子の製造装置によれば、切削バイトは、荒削り切削用刃面と整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、仕上げ切削用刃面と整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する構成とされている。これにより、一つの切削バイトにより整流子素材の外周面の荒削り切削と仕上げ切削を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。
【００３４】
図１，図２には、本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置１０の全体構成が示されている。これらの図に示される整流子の製造装置１０は、例えば、ブラシ付き直流モータに備えられる電機子５０の整流子を製造するものであり、支持台１２と、回転機構１４と、切削工具１６と、入力操作部１８と、周方向駆動用モータ２０と、軸方向駆動用モータ２２と、径方向駆動用モータ２４と、制御回路２６と有して構成されている。
【００３５】
支持台１２は、一対の支持部２８を有して構成されており、支持部２８は、電機子５０に備えられた回転シャフト５２の軸方向両端部を回転可能に支持する構成とされている。
【００３６】
回転機構１４は、駆動ベルト３０と、駆動プーリ３２と、複数の従動プーリ３４Ａ〜３４Ｄとを有して構成されている。駆動ベルト３０は、駆動プーリ３２及び複数の従動プーリ３４Ａ〜３４Ｄにそれぞれ掛け渡しされている。複数の従動プーリ３４Ａ〜３４Ｄのうち電機子５０側に配置された一対の従動プーリ３４Ａ，３４Ｂは、電機子５０に備えられたコア５４の外周部５４Ａ（この場合、鉛直方向上端部）に対し回転シャフト５２側にオフセットして配置されており、駆動ベルト３０における一対の従動プーリ３４Ａ，３４Ｂ間の部分をコア５４に押し付けている。そして、この回転機構１４では、駆動プーリ３２が回転されると、駆動ベルト３０が回転されて、コア５４と共に電機子５０全体を回転させる構成とされている。
【００３７】
切削工具１６は、整流子素材５６（整流子５８になる前の段階の部材）に対し径方向に対向して配置されている。図３には、この切削工具１６がより詳細に示されている。切削工具１６は、図３（Ａ），図３（Ｂ）に示されるように、ホルダ３６と切削バイト３８とを有して構成されている。切削バイト３８は、ホルダ３６の先端部に交換可能に保持されており、図３（Ｃ）に示されるように、すくい面３８Ａと、整流子素材５６の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面３８Ｂ（第一の逃げ面）と、整流子素材５６の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面３８Ｃ（第二の逃げ面）と、を有する構成とされている。
【００３８】
荒削り切削用刃面３８Ｂと整流子素材５６の軸方向表面５６Ａとのなす角度（第一の逃げ角）θ１と、仕上げ切削用刃面３８Ｃと整流子素材５６の軸方向表面５６Ａとのなす角度（第二の逃げ角）θ２との関係は、θ１≧θ２に設定されており、例えば、角度θ１は６８°、角度θ２は３５°にそれぞれ設定されている。切削バイト３８の刃先先端３８Ｄは、ダイヤモンド等で構成されると共に、整流子素材５６への切り込み時における損傷を防止するためにノーズＲ形状とされている。
【００３９】
入力操作部１８は、送り速度、送り量、切り込み量などの加工条件や、加工開始及び加工終了の指令を入力できるようになっており、周方向駆動用モータ２０は、上述の駆動プーリ３２を回転させる構成とされている。
【００４０】
また、軸方向駆動用モータ２２は、上述の切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の軸方向に移動させる構成とされており、径方向駆動用モータ２４は、上述の切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向に移動させる構成とされている。
【００４１】
制御回路２６は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する電子回路により構成されており、整流子素材５６を荒削り切削及び仕上げ切削するためのプログラム（すなわち、本発明における第一ステップ及び第二ステップに関するプログラム）を予め記憶している。
【００４２】
そして、制御回路２６は、入力操作部１８から入力された送り速度、送り量、切り込み量などの加工条件や加工開始及び加工終了の指令に基づいて、上述の周方向駆動用モータ２０、軸方向駆動用モータ２２、径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１６により整流子素材５６を荒削り切削及び仕上げ切削する構成とされている。
【００４３】
次に、上記構成からなる整流子の製造装置１０を用いた整流子の製造方法について説明する。
【００４４】
入力操作部１８に加工開始指令が入力されると、制御回路２６は、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１６を図２の矢印（１）で示されるように原点位置から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）に移動させる。なお、このとき、切削バイト３８の先端の位置は、次の荒削り切削加工の切り込み量に合わせて設定される。
【００４５】
続いて、制御回路２６は、周方向駆動用モータ２０の駆動を制御し、駆動プーリ３２を回転させる。これにより、駆動ベルト３０が回転されて、電機子５０と共に整流子素材５６が回転される。
【００４６】
（第一工程：荒削り切削加工）
続いて、制御回路２６は、整流子素材５６を回転させながら、軸方向駆動用モータ２２の駆動を制御し、切削工具１６を図２の矢印（２）で示されるように整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（ライザ側；Ｚ２側）に移動させる。このとき、切削工具１６は、図３（Ｃ）に示される切削バイト３８の荒削り切削用刃面３８Ｂが進行方向（つまり軸方向他方側；Ｚ２側）を向くように移動される。これにより、整流子素材５６の外周面が軸方向一方側から他方側に荒削り切削される。
【００４７】
（第一工程の終了後で第二工程の開始前）
続いて、制御回路２６は、軸方向駆動用モータ２２の駆動を制御し、図４に示されるように、切削バイト３８の荒削り切削用刃面３８Ｂが整流子素材５６の削り残し面５６Ｂに対し軸方向一方側（Ｚ１側）に離間されるように、切削工具１６を図４の矢印（Ａ）で示される如く第一工程における終了位置（二点鎖線で示される位置）から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）へ反転移動させる。
【００４８】
その後、制御回路２６は、径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１６を図４の矢印（Ｂ）で示されるように上述の位置から次の仕上げ切削加工の切り込み量の分だけ径方向内側（Ｒ１側）に移動させる。
【００４９】
（第二工程：仕上げ切削加工）
続いて、制御回路２６は、整流子素材５６を回転させながら、軸方向駆動用モータ２２の駆動を制御し、切削工具１６を図２の矢印（３）で示されるように整流子素材５６の軸方向他方側（ライザ側；Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）に移動させる。このとき、切削工具１６は、図３（Ｃ）に示される切削バイト３８の仕上げ切削用刃面３８Ｃが進行方向（つまり軸方向一方側；Ｚ１側）を向くように移動される。これにより、整流子素材５６の外周面が軸方向他方側から一方側に仕上げ切削される。
【００５０】
続いて、制御回路２６は、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１６を図２の矢印（４）で示されるように整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から原点位置に復帰させる。
【００５１】
（バリ取り工程）
そして、整流子素材５６は、上述の切削加工の後、図７に示される如く、バリ取り工程に搬送される。そして、このバリ取り工程において、整流子素材５６は、バリ取り装置のナイロンブラシ４０によってアンダーカット溝に残されたバリ等を除去される。本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法では、以上の要領により、整流子素材５６から整流子５８が製造される。
【００５２】
なお、本実施形態において、上述の第一工程において制御回路２６が実行する動作が本発明における第一ステップに相当し、上述の第二工程において制御回路２６が実行する動作が本発明における第二ステップに相当する。
【００５３】
次に、上述の本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法の効果について説明する。
【００５４】
ここで、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法の効果をより明確にするために、比較例に係る整流子の製造方法について説明する。
【００５５】
図８，図９には、比較例に係る整流子の製造方法で用いられる整流子の製造装置１１０の全体構成が示されている。この比較例に係る整流子の製造装置１１０は、切削工具１１６を除き、上述の本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置１０と機械的な構成は同一とされている。
【００５６】
なお、比較例に係る整流子の製造装置１１０において、入力操作部１８と、周方向駆動用モータ２０と、軸方向駆動用モータ２２と、径方向駆動用モータ２４と、制御回路２６の図示は省略されており、これらについては図１を参照することとする。また、比較例に係る整流子の製造装置１１０において、上述の本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置１０と同一の構成については、便宜上、同一の符合を用いることとする。
【００５７】
比較例に係る整流子の製造方法では、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とでそれぞれ別々の整流子の製造装置１１０が使用される。つまり、図８に示される整流子の製造装置１０は、荒削り切削加工用とされており、図９に示される整流子の製造装置１１０は、仕上げ切削加工用とされている。
【００５８】
図１０には、比較例に係る整流子の製造装置１１０に備えられた切削工具１１６が示されている。切削工具１１６は、図１０に示されるように、ホルダ１３６と切削バイト１３８とを有して構成されている。切削バイト１３８は、ホルダ１３６の先端部に交換可能に保持されており、図１０（Ｃ）に示されるように、すくい面１３８Ａと、第一の逃げ面１３８Ｂと、第二の逃げ面１３８Ｃと、を有する構成とされている。また、切削バイト１３８の刃先先端１３８Ｄは、シャープエッジ形状とされている。
【００５９】
そして、この比較例に係る整流子の製造装置１１０では、次の方法で、整流子の製造が行われる。
【００６０】
すなわち、図８に示される荒削り切削加工用の整流子の製造装置１１０において、制御回路２６は、入力操作部１８に加工開始指令が入力されると、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図８の矢印（１）で示されるように原点位置から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）に移動させる。なお、このとき、切削バイト１３８の先端の位置は、次の荒削り切削加工の切り込み量に合わせて設定される。
【００６１】
続いて、制御回路２６は、周方向駆動用モータ２０の駆動を制御し、駆動プーリ３２を回転させる。これにより、駆動ベルト３０が回転されて、電機子５０と共に整流子素材５６が回転される。
【００６２】
（第一工程：荒削り切削加工）
続いて、制御回路２６は、整流子素材５６を回転させながら、軸方向駆動用モータ２２の駆動を制御し、切削工具１１６を図８の矢印（２）で示されるように整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（ライザ側；Ｚ２側）に移動させる。このとき、切削工具１１６は、図１０（Ｃ）に示される切削バイト１３８の第一の逃げ面１３８Ｂが進行方向（つまり軸方向他方側；Ｚ２側）を向くように移動される。これにより、整流子素材５６の外周面が軸方向一方側から他方側に荒削り切削される。
【００６３】
（第一工程の終了後で第二工程の開始前）
続いて、制御回路２６は、径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図８の矢印（３）で示される如く第一工程における終了位置から整流子素材５６の径方向外側へ退避させる。そして、その後、制御回路２６は、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図８の矢印（４）で示されるように上述の退避位置から原点位置に復帰させる。
【００６４】
そして、整流子５８は、上述の荒削り切削加工の後、図９に示される如く、仕上げ切削加工用の整流子の製造装置１１０に搬送される。なお、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで共通の整流子の製造装置１１０を用いる場合には、切削バイト１３８を荒削り切削加工用から仕上げ切削加工用に交換したり、次の仕上げ切削加工に合わせて切削工具１１６を最適角度に傾斜させたりする必要がある。
【００６５】
（第二工程：仕上げ切削加工）
そして、図９に示される仕上げ切削加工用の整流子の製造装置１１０において、制御回路２６は、入力操作部１８に加工開始指令が入力されると、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図９の矢印（５）で示されるように原点位置から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）に再び移動させる。なお、このとき、切削バイト１３８の先端の位置は、次の仕上げ切削加工の切り込み量に合わせて設定される。
【００６６】
続いて、制御回路２６は、周方向駆動用モータ２０の駆動を制御し、駆動プーリ３２を回転させる。これにより、駆動ベルト３０が回転されて、電機子５０と共に整流子素材５６が回転される。
【００６７】
（第二工程：仕上げ切削加工）
続いて、制御回路２６は、整流子素材５６を回転させながら、軸方向駆動用モータ２２の駆動を制御し、切削工具１１６を図９の矢印（６）で示されるように整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（ライザ側；Ｚ２側）に移動させる。このとき、切削工具１１６は、図１０（Ｃ）に示される切削バイト１３８の第一の逃げ面１３８Ｂが進行方向（つまり軸方向他方側；Ｚ２側）を向くように移動される。これにより、整流子素材５６の外周面が軸方向一方側から他方側に仕上げ切削される。
【００６８】
続いて、制御回路２６は、径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図９の矢印（７）で示される如く第一工程における終了位置から整流子素材５６の径方向外側へ退避させる。そして、その後、制御回路２６は、軸方向駆動用モータ２２及び径方向駆動用モータ２４の駆動を制御し、切削工具１１６を図９の矢印（８）で示されるように上述の退避位置から原点位置に復帰させる。
【００６９】
（バリ取り工程）
続いて、整流子素材５６は、上述の切削加工の後、図７に示される如く、バリ取り工程に搬送される。そして、このバリ取り工程において、整流子素材５６は、バリ取り装置のナイロンブラシ４０によってアンダーカット溝に残されたバリ等を除去される。比較例に係る整流子の製造方法では、以上の要領により、整流子素材５６から整流子５８が製造される。
【００７０】
しかしながら、上述の比較例に係る整流子の製造方法のように、整流子素材５６を切削して整流子素材５６から整流子５８を製造する際に、切削工具１１６を整流子素材５６に対し軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（Ｚ２側）へ相対移動させるとき（往路移動時）のみ整流子素材５６の外周面を切削し、切削工具１１６を整流子素材５６に対し軸方向他方側（Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）へ相対移動させるとき（復路移動時）を原点位置に復帰させるためのエアカットとすると、この切削工具１１６を整流子素材５６に対し軸方向他方側（Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）へ相対移動させることが無駄となり、生産効率が低下する。
【００７１】
これに対し、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、図２に示されるように、整流子素材５６を切削して整流子素材５６から整流子５８を製造する際に、切削工具１６を整流子素材５６に対し軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（Ｚ２側）へ相対移動させるとき（往路移動時）に加えて、切削工具１６を整流子素材５６に対し軸方向他方側（Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）へ相対移動させるとき（復路移動時）にも、整流子素材５６の外周面を切削工具１６により切削する。従って、切削工具１６を整流子素材５６に対し軸方向他方側（Ｚ２側）から一方側（Ｚ１側）へ相対移動させることが無駄となることを防止できるので、これにより、生産効率を向上させることができる。
【００７２】
しかも、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、第一工程において整流子素材５６の外周面を切削工具１６により荒削り切削した後に、第二工程において整流子素材５６の外周面を切削工具１６により仕上げ切削するので、生産効率を向上させつつ、整流子５８の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）を確保できる。
【００７３】
ここで、仮に、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、例えば、図６の矢印（Ａ）で示される如く、切削工具１６を第一工程における終了位置（二点鎖線で示される位置）から整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向内側（Ｒ１側）へ相対移動させて第二工程に向けての切り込み動作を行うようにした場合には、この第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具１６の整流子素材５６に対する切削体積（つまり、斜線Ｑ３で示される部分）が大きくなり、この結果、切削工具１６に作用する切削抵抗が増加して切削バイト３８の摩耗促進や整流子５８の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下する虞がある。
【００７４】
この点、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、図４の矢印（Ａ）、（Ｂ）で示される如く、切削工具１６を第一工程における終了位置（二点鎖線で示される位置）から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）へ反転移動させた後に整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向内側（Ｒ１側）へ相対移動（いわゆる二段階移動）させて第二工程に向けての切り込み動作を行う。従って、第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具１６の整流子素材５６に対する切削体積（つまり、斜線Ｑ１で示される部分）を小さくでき、切削工具１６に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削バイト３８の摩耗促進や整流子５８の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００７５】
また、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、整流子素材５６の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面３８Ｂと、整流子素材５６の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面３８Ｃと、を有する切削バイト３８を用いる。従って、荒削り切削加工（第一工程）と仕上げ切削加工（第二工程）とでそれぞれ専用の切削バイトを用いる必要が無い。このため、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで切削装置を別々としたり、荒削り切削加工と仕上げ切削加工とで各切削バイトを交換したり、荒削り切削加工及び仕上げ切削加工に合わせて切削工具１６を最適角度に傾斜させたりする必要が無い。これにより、生産効率をより一層向上させることができる。
【００７６】
さらに、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、荒削り切削用刃面３８Ｂと整流子素材５６の軸方向表面５６Ａとのなす角度θ１と、仕上げ切削用刃面３８Ｃと整流子素材５６の軸方向表面５６Ａとのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する切削バイト３８を用いる。これにより、一つの切削バイト３８により整流子素材５６の外周面の荒削り切削と仕上げ切削を行うことが可能となる。
【００７７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、図４に示されるように、切削工具１６を第一工程における終了位置（二点鎖線で示される位置）から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）へ反転移動させた後に整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向内側（Ｒ１側）へ相対移動（いわゆる二段階移動）させて第二工程に向けての切り込み動作を行っていたが、次のようにしても良い。
【００７９】
すなわち、第一工程の終了後で第二工程の開始前に、図５の矢印（Ａ）で示される如く、切削工具１６を第一工程における終了位置（二点鎖線で示される位置）から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）へ反転移動させつつ整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向内側（Ｒ１側）へ相対移動させて第二工程に向けての切り込み動作を行っても良い。
【００８０】
このようにすれば、第二工程に向けての切り込み動作のときに、切削工具１６の整流子素材５６に対する切削体積（つまり、斜線Ｑ２で示される部分）を小さくでき、切削工具１６に作用する切削抵抗を減少させることができる。これにより、切削バイト３８の摩耗促進や整流子５８の仕上がりの品質（例えば、真円度、各セグメント間の段差、外周面の表面粗さ、バリの完全除去等に関する品質）が低下することを抑制することができる。
【００８１】
また、これに加えて、切削工具１６を第一工程における終了位置から整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）へ反転移動させつつ整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向内側（Ｒ１側）へ相対移動させることで、上述のいわゆる二段階移動を行う場合（図５の場合）に比して、切削工具１６の移動経路を短くできる。これにより、第一工程と第二工程との間の時間が短くなるので、生産効率をより一層向上させることができる。
【００８２】
また、上記実施形態では、回転機構１４及び周方向駆動用モータ２０を用いて、切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の周方向に移動させていたが、その他の周方向駆動手段を用いて、切削工具１６が整流子素材５６に対し整流子素材５６の周方向に相対移動されるように、切削工具１６及び整流子素材５６の少なくとも一つを移動させるようにしても良い。
【００８３】
また、上記実施形態では、軸方向駆動用モータ２２を用いて、切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の軸方向に移動させていたが、その他の軸方向駆動手段を用いて、切削工具１６が整流子素材５６に対し整流子素材５６の軸方向に相対移動されるように、切削工具１６及び整流子素材５６の少なくとも一つを移動させるようにしても良い。
【００８４】
また、上記実施形態では、径方向駆動用モータ２４を用いて、切削工具１６を整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向に移動させていたが、その他の径方向駆動手段を用いて、切削工具１６が整流子素材５６に対し整流子素材５６の径方向に相対移動されるように、切削工具１６及び整流子素材５６の少なくとも一つを移動させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置の全体構成を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る整流子の製造装置に備えられた切削工具の構成を示す図である。
【図４】切削工具の動作説明図である。
【図５】切削工具の動作説明図である。
【図６】切削工具の動作説明図である。
【図７】整流子素材のバリを除去するためのバリ取り工程を説明する図である。
【図８】比較例に係る整流子の製造方法を説明する図である。
【図９】比較例に係る整流子の製造方法を説明する
【図１０】比較例に係る整流子の製造装置に備えられた切削工具の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０…整流子の製造装置、１４…回転機構（周方向駆動手段の一部）、１６…切削工具、２０…周方向駆動用モータ（周方向駆動手段の一部）、２２…軸方向駆動用モータ（軸方向駆動手段）、２４…径方向駆動用モータ、２６…制御回路（制御手段）、３８…切削バイト、３８Ｂ…荒削り切削用刃面、３８Ｃ…仕上げ切削用刃面、５０…電機子、５６…整流子素材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具を整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させながら前記整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動させて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削する第一工程と、
前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させながら前記整流子素材の軸方向他方側から一方側へ相対移動させて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削する第二工程と、
を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項２】
前記第一工程の終了後で前記第二工程の開始前に、前記切削工具を前記第一工程における終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させた後に前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の整流子の製造方法。
【請求項３】
前記第一工程の終了後で前記第二工程の開始前に、前記切削工具を前記第一工程における終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の整流子の製造方法。
【請求項４】
前記第一工程において、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により荒削り切削し、
前記第二工程において、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により仕上げ切削する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の整流子の製造方法。
【請求項５】
前記第一工程において、前記切削工具の切削バイトに形成された荒削り切削用刃面を利用して前記整流子素材の外周面を荒削り切削し、
前記第二工程において、前記切削バイトに形成された仕上げ切削用刃面を利用して前記整流子素材の外周面を仕上げ切削する、
ことを特徴とする請求項４に記載の整流子の製造方法。
【請求項６】
前記荒削り切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、前記仕上げ切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する前記切削バイトを用いる、
ことを特徴とする請求項４に記載の整流子の製造方法。
【請求項７】
切削工具と、
前記切削工具を整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させるための周方向駆動手段と、
前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の軸方向に相対移動させるための軸方向駆動手段と、
前記周方向駆動手段及び前記軸方向駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記切削工具が前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動されるように前記周方向駆動手段の駆動を制御しながら、前記切削工具が前記整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動されるように前記軸方向駆動手段の駆動を制御して、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削させる第一ステップと、
前記切削工具が前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動されるように前記周方向駆動手段の駆動を制御しながら、前記切削工具が前記整流子素材の軸方向他方側から一方側へ相対移動されるように前記軸方向駆動手段の駆動を制御して、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削させる第二ステップと、
を実行する、
ことを特徴とする整流子の製造装置。
【請求項８】
前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向に相対移動させるための径方向駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記第一ステップの実行終了後で前記第二ステップの実行開始前に、前記軸方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記第一ステップにおける終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させた後に前記径方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の整流子の製造装置。
【請求項９】
前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向に相対移動させるための径方向駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記第一ステップの実行終了後で前記第二ステップの実行開始前に、前記軸方向駆動手段及び前記径方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記第一ステップにおける終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の整流子の製造装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、
前記第一ステップにおいて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により荒削り切削させ、
前記第二ステップにおいて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により仕上げ切削させる、
ことを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の整流子の製造装置。
【請求項１１】
前記切削工具は、
前記整流子素材の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面と、
前記整流子素材の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面と、
を有する切削バイトを有して構成されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の整流子の製造装置。
【請求項１２】
前記切削バイトは、
前記荒削り切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、前記仕上げ切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する構成とされている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の整流子の製造装置。
【請求項１】
切削工具を整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させながら前記整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動させて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削する第一工程と、
前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させながら前記整流子素材の軸方向他方側から一方側へ相対移動させて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削する第二工程と、
を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項２】
前記第一工程の終了後で前記第二工程の開始前に、前記切削工具を前記第一工程における終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させた後に前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の整流子の製造方法。
【請求項３】
前記第一工程の終了後で前記第二工程の開始前に、前記切削工具を前記第一工程における終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の整流子の製造方法。
【請求項４】
前記第一工程において、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により荒削り切削し、
前記第二工程において、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により仕上げ切削する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の整流子の製造方法。
【請求項５】
前記第一工程において、前記切削工具の切削バイトに形成された荒削り切削用刃面を利用して前記整流子素材の外周面を荒削り切削し、
前記第二工程において、前記切削バイトに形成された仕上げ切削用刃面を利用して前記整流子素材の外周面を仕上げ切削する、
ことを特徴とする請求項４に記載の整流子の製造方法。
【請求項６】
前記荒削り切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、前記仕上げ切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する前記切削バイトを用いる、
ことを特徴とする請求項４に記載の整流子の製造方法。
【請求項７】
切削工具と、
前記切削工具を整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動させるための周方向駆動手段と、
前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の軸方向に相対移動させるための軸方向駆動手段と、
前記周方向駆動手段及び前記軸方向駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記切削工具が前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動されるように前記周方向駆動手段の駆動を制御しながら、前記切削工具が前記整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動されるように前記軸方向駆動手段の駆動を制御して、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削させる第一ステップと、
前記切削工具が前記整流子素材に対し前記整流子素材の周方向に相対移動されるように前記周方向駆動手段の駆動を制御しながら、前記切削工具が前記整流子素材の軸方向他方側から一方側へ相対移動されるように前記軸方向駆動手段の駆動を制御して、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により切削させる第二ステップと、
を実行する、
ことを特徴とする整流子の製造装置。
【請求項８】
前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向に相対移動させるための径方向駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記第一ステップの実行終了後で前記第二ステップの実行開始前に、前記軸方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記第一ステップにおける終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させた後に前記径方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の整流子の製造装置。
【請求項９】
前記切削工具を前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向に相対移動させるための径方向駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記第一ステップの実行終了後で前記第二ステップの実行開始前に、前記軸方向駆動手段及び前記径方向駆動手段の駆動を制御して前記切削工具を前記第一ステップにおける終了位置から前記整流子素材の軸方向一方側へ反転移動させつつ前記整流子素材に対し前記整流子素材の径方向内側へ相対移動させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の整流子の製造装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、
前記第一ステップにおいて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により荒削り切削させ、
前記第二ステップにおいて、前記整流子素材の外周面を前記切削工具により仕上げ切削させる、
ことを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の整流子の製造装置。
【請求項１１】
前記切削工具は、
前記整流子素材の外周面を荒削り切削するための荒削り切削用刃面と、
前記整流子素材の外周面を仕上げ切削するための仕上げ切削用刃面と、
を有する切削バイトを有して構成されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の整流子の製造装置。
【請求項１２】
前記切削バイトは、
前記荒削り切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ１と、前記仕上げ切削用刃面と前記整流子素材の軸方向表面とのなす角度θ２との関係がθ１≧θ２を満足する構成とされている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の整流子の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１０５９９７（Ｐ２００９−１０５９９７Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７２６４９（Ｐ２００７−２７２６４９）
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
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