整流子の製造方法及び電機子の製造方法並びに整流子の製造装置
【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、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とを一体に有する切削工具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の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を切削工具１６により行う切削工程を含む。荒削り切削加工と仕上げ切削加工とを別々の工程で行う場合に比して、切削回数を減らすことができるので、生産効率を向上させることができる。
【解決手段】本発明の整流子の製造方法は、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とを一体に有する切削工具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の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を切削工具１６により行う切削工程を含む。荒削り切削加工と仕上げ切削加工とを別々の工程で行う場合に比して、切削回数を減らすことができるので、生産効率を向上させることができる。
【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電機子の製造方法並びに整流子の製造装置に係り、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電機子の製造方法並びに整流子の製造装置に関する。
【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、先ず、荒削り用の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て整流子素材の荒削り切削を行い、次いで、仕上げ用の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て整流子素材の仕上げ切削を行うようにすると、切削回数が複数となり、生産効率が低下する。
【０００４】
また、上述のように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場合には、整流子の加工精度を確保する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、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電機子の製造方法並びに整流子の製造装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、整流子の加工精度を確保することができる整流子の製造方法及び電機子の製造方法並びに整流子の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する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の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を前記切削工具により行う切削工程を含む、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の整流子の製造方法によれば、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する切削工具を用いるので、切削工具を整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動させるだけで同一の工程において整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行うことができる。これにより、従来のように荒削り切削加工と仕上げ切削加工とを別々の工程で行う場合に比して、切削回数を減らすことができるので、生産効率を向上させることができる。
【０００９】
しかも、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とは同一の切削工具に備えられているので、整流子素材を切削する前に荒削り用切削部及び仕上げ用切削部の整流子素材への位置出し、すなわち、荒削り用切削部及び仕上げ用切削部の刃先延長線上に整流子素材の中心軸線が位置されるように荒削り用切削部及び仕上げ用切削部を整流子素材に対し相対移動させることを同時且つ容易に行うことができる。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。
【００１０】
また、仮に、荒削り用切削部及び仕上げ用切削部を別々の切削工具に備えた場合には、各切削工具について整流子素材への位置出しを別々に行う必要があり、位置出し用の駆動装置を別々に用意する必要がある。
【００１１】
ところが、請求項１に記載の整流子の製造方法によれば、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とは同一の切削工具に備えられているので、位置出しのために同一の駆動装置を用いることができる。これにより、生産コストを削減することができる。
【００１２】
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ける前記切削工程において、前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持すると共に、前記回転シャフトと同軸状に固定されたコアに対し前記溝部の開口部側から径方向内側に押圧力を付与しつつ周方向に回転力を付与して前記整流子素材を前記切削工具に対して回転させた状態で前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の整流子の製造方法によれば、整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持するので、回転シャフトの回転時における軸ずれを抑制することができる。これにより、整流子の加工精度を確保することができる。
【００１４】
また、仮に、例えば複数の爪を有するチャックで回転シャフトの両端側を把持するようにした場合には、複数の爪と回転シャフトとの間にクリアランスが生じることに起因して回転シャフトが傾斜し、整流子素材と荒削り用切削部及び仕上げ用切削部との位置ずれが生じ易く、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００１５】
ところが、請求項２に記載の整流子の製造方法によれば、回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持することで、整流子素材と荒削り用切削部及び仕上げ用切削部との位置ずれも抑制することができる。これにより、整流子の加工精度をより一層確保することができる。
【００１６】
請求項３に記載の整流子の製造方法は、請求項１又は請求項２に記載の整流子の製造方法における前記切削工程において、前記整流子素材の周方向における前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部との間の第一周方向長さを前記整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長くして前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の整流子の製造方法によれば、整流子素材の周方向における荒削り用切削部と仕上げ用切削部との間の第一周方向長さを整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長くするので、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とが整流子素材における同一のセグメント部を切削することを防止できる。従って、同一のセグメント部に切削荷重が集中することを防止できるので、これにより、整流子の加工精度をより一層確保することができる。
【００１８】
請求項４に記載の整流子の製造方法は、請求項３に記載の整流子の製造方法における前記切削工程において、前記第一周方向長さを前記第二周方向長さの非整数倍の長さに設定して前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、ことを特徴とする。
【００１９】
仮に、上述の第一周方向長さを第二周方向長さの整数倍の長さに設定した場合には、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とがアンダーカット部に同時に位置し、その後、次のセグメント部を同時に切削することになる。そして、このときには切削工具に作用する切削抵抗が瞬間的に増大する。
【００２０】
ところが、請求項４に記載の整流子の製造方法によれば、第一周方向長さを第二周方向長さの非整数倍の長さに設定するので、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とが異なるセグメント部を同時に切削することを防止でき、この結果、整流子の加工精度を確保することができる。
【００２１】
請求項５に記載の整流子の製造方法は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の整流子の製造方法における前記切削工程において、前記荒削り用切削部を前記仕上げ用切削部に対し前記整流子素材の軸方向他端側に位置させて前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項５に記載の整流子の製造方法によれば、切削工具を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整流子素材の外周面を切削加工する際に、荒削り用切削部を仕上げ用切削部に対し整流子素材の軸方向他端側に位置させるので、荒削り用切削部により荒削り切削された表面を仕上げ用切削部により仕上げ切削することができる。これにより、整流子の加工精度を確保することができると共に、仕上げ用切削部の刃先寿命の低下を抑制できる。
【００２３】
請求項６に記載の整流子の製造方法は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の整流子の製造方法における前記切削工程において、前記整流子素材への前記荒削り用切削部の切り込み量よりも前記仕上げ用切削部の切り込み量を少なくして前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、ことを特徴とする。
【００２４】
請求項６に記載の整流子の製造方法によれば、整流子素材への荒削り用切削部の切り込み量よりも仕上げ用切削部の切り込み量を少なくしているので、仕上げ用切削部に作用する切削抵抗を荒削り用切削部に作用する切削抵抗よりも小さくすることができる。これにより、整流子素材の外周面の仕上がりが良好となり、整流子の加工精度を確保することができる。
【００２５】
また、前記課題を解決するために、請求項７に記載の電機子の製造方法は、整流子素材及び前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトを備えた電機子の製造方法であって、前記整流子素材を請求項１の方法により切削することを特徴とする。
【００２６】
請求項７に記載の電機子の製造方法によれば、整流子素材を請求項１の方法により切削するので、生産効率を向上させることができる。
【００２７】
また、前記課題を解決するために、請求項８に記載の電機子の製造方法は、整流子素材と前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフト及びコアを備えた電機子の製造方法であって、前記整流子素材を請求項２の方法により切削することを特徴とする。
【００２８】
請求項８に記載の電機子の製造方法によれば、整流子素材を請求項２の方法により切削するので、整流子の加工精度を確保することができる。
【００２９】
また、前記課題を解決するために、請求項９に記載の整流子の製造装置は、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する切削工具と、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、を備えたことを特徴とする。
【００３０】
請求項９に記載の整流子の製造装置では、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する切削工具を整流子素材に対し整流子素材の周方向に相対移動させながら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整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を切削工具により行うことができる。
【００３１】
このように、請求項９に記載の整流子の製造装置によれば、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する切削工具を用いるので、切削工具を整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動させるだけで同一の工程において整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行うことができる。これにより、従来のように荒削り切削加工と仕上げ切削加工とを別々の工程で行う場合に比して、切削回数を減らすことができるので、生産効率を向上させることができる。
【００３２】
しかも、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とは同一の切削工具に備えられているので、整流子素材を切削する前に荒削り用切削部及び仕上げ用切削部の整流子素材への位置出し、すなわち、荒削り用切削部及び仕上げ用切削部の刃先延長線上に整流子素材の中心軸線が位置されるように荒削り用切削部及び仕上げ用切削部を整流子素材に対し相対移動させることを同時且つ容易に行うことができる。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。
【００３３】
また、仮に、荒削り用切削部及び仕上げ用切削部を別々の切削工具に備えた場合には、各切削工具について整流子素材への位置出しを別々に行う必要があり、位置出し用の駆動装置を別々に用意する必要がある。
【００３４】
ところが、請求項９に記載の整流子の製造装置によれば、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とは同一の切削工具に備えられているので、位置出しのために同一の駆動装置を用いることができる。これにより、生産コストを削減することができる。
【００３５】
請求項１０に記載の整流子の製造装置は、請求項９に記載の整流子の製造装置において、前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側を回転可能に支持するＵ字状又はＶ字状の溝部を有する支持部材を備え、前記周方向駆動手段は、前記回転シャフトと同軸状に固定されたコアに対し前記溝部の開口部側から径方向内側に押圧力を付与しつつ周方向に回転力を付与するための押圧回転力付与部材を有する、ことを特徴とする。
【００３６】
請求項１０に記載の整流子の製造装置では、整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側を支持部材のＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持すると共に、回転シャフトと同軸状に固定されたコアに対し溝部の開口部側から周方向駆動手段の押圧回転力付与部材によって径方向内側に押圧力を付与しつつ周方向に回転力を付与して整流子素材を切削工具に対して回転させた状態で整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行うことができる。
【００３７】
このように、請求項１０に記載の整流子の製造装置によれば、整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持するので、回転シャフトの回転時における軸ずれを抑制することができる。これにより、整流子の加工精度を確保することができる。
【００３８】
また、仮に、例えば複数の爪を有するチャックで回転シャフトの両端側を把持するようにした場合には、複数の爪と回転シャフトとの間にクリアランスが生じることに起因して回転シャフトが傾斜し、整流子素材と荒削り用切削部及び仕上げ用切削部との位置ずれが生じ易く、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００３９】
ところが、請求項１０に記載の整流子の製造装置によれば、回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持することで、整流子素材と荒削り用切削部及び仕上げ用切削部との位置ずれも抑制することができる。これにより、整流子の加工精度をより一層確保することができる。
【００４０】
請求項１１に記載の整流子の製造装置は、請求項９又は請求項１０に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具は、前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部とが互いに前記整流子素材の周方向に離間して配置されると共に、前記整流子素材の周方向における前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部との間の第一周方向長さが前記整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長く設定された構成とされている、ことを特徴とする。
【００４１】
請求項１１に記載の整流子の製造装置によれば、整流子素材の周方向における荒削り用切削部と仕上げ用切削部との間の第一周方向長さは、整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長いので、これにより、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とが整流子素材における同一のセグメント部を切削することを防止できる。従って、同一のセグメント部に切削荷重が集中することを防止できるので、これにより、整流子の加工精度をより一層確保することができる。
【００４２】
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、前記切削工具は、前記第一周方向長さが前記第二周方向長さの非整数倍の長さに設定された構成とされている、ことを特徴とする。
【００４３】
仮に、上述の第一周方向長さが第二周方向長さの整数倍の長さに設定された場合には、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とがアンダーカット部に同時に位置し、その後、次のセグメント部を同時に切削することになる。そして、このときには切削工具に作用する切削抵抗が瞬間的に増大するので、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００４４】
ところが、請求項１２に記載の整流子の製造装置によれば、第一周方向長さが第二周方向長さの非整数倍の長さに設定されているので、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とが異なるセグメント部を同時に切削することを防止でき、この結果、整流子の加工精度を確保することができる。
【００４５】
請求項１３に記載の整流子の製造装置は、請求項９〜請求項１２のいずれか一項に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具は、前記荒削り用切削部が前記仕上げ用切削部に対し前記整流子素材の軸方向他端側に位置された構成とされている、ことを特徴とする。
【００４６】
請求項１３に記載の整流子の製造装置によれば、荒削り用切削部が仕上げ用切削部に対し整流子素材の軸方向他端側に位置されているので、荒削り用切削部により荒削り切削された表面を仕上げ用切削部により仕上げ切削することができる。これにより、整流子の加工精度を確保することができると共に、仕上げ用切削部の刃先寿命の低下を抑制できる。
【００４７】
請求項１４に記載の整流子の製造装置は、請求項９〜請求項１３のいずれか一項に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具は、前記整流子素材への前記荒削り用切削部の切り込み量よりも前記仕上げ用切削部の切り込み量が少なくなるように前記荒削り用切削部及び前記仕上げ用切削部を保持する構成とされている、ことを特徴とする。
【００４８】
請求項１４に記載の整流子の製造装置によれば、整流子素材への荒削り用切削部の切り込み量よりも仕上げ用切削部の切り込み量を少なくすることができるので、仕上げ用切削部に作用する切削抵抗を荒削り用切削部に作用する切削抵抗よりも小さくすることができる。これにより、整流子素材の外周面の仕上がりが良好となり、整流子の加工精度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
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。
【００５０】
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、回転駆動用モータ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。
【００５１】
支持台１２は、一対の支持部材２８を有して構成されており、支持部材２８は、整流子素材５６と同軸状に固定された回転シャフト５２の両端側を回転可能に支持するＵ字状の溝部２９を有する構成とされている。
【００５２】
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、回転シャフト５２と同軸状に固定されたコア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いる。これにより、駆動ベルト３０における一対の従動プーリ３４Ａ，３４Ｂ間の部分は、コア５４に対し径方向内側へ押圧力を付与している。
【００５３】
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に対し周方向に回転力を付与し、これにより、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。
【００５４】
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。この切削工具１６は、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とを一体に保持している。
【００５５】
図３には、この切削工具１６がより詳細に示されており、図４には、荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８がより詳細に示されている。図３（Ａ）に示されるように、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とは、互いに整流子素材５６の周方向に離間して配置されている。
【００５６】
また、図４（Ａ）に示されるように、整流子素材５６の周方向における荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８との間の第一周方向長さＬ１は、整流子素材５６の一つのセグメント部５６Ａと一つのアンダーカット部５６Ｂとを合わせた第二周方向長さＬ２よりも長く設定されている。さらに、上述の第一周方向長さＬ１は、第二周方向長さＬ２の非整数倍の長さに設定されている。
【００５７】
また、図４（Ｂ）に示されるように、荒削り用切削バイト３６は、仕上げ用切削バイト３８に対し上述の整流子素材５６の軸方向他端側（Ｚ２側）に位置されている。また、この荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８は、整流子素材５６への荒削り用切削バイト３６の切り込み量Ｄ１よりも仕上げ用切削バイト３８の切り込み量Ｄ２が少なくなるように切削工具１６に保持されている。
【００５８】
なお、整流子素材５６の複数のセグメント部の周方向長さが互いに異なる場合には、この複数のセグメント部のうち周方向長さが最大となるセグメント部とアンダーカット部とを合わせた長さを上述の第二周方向長さＬ２とする。また、荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８は、図３（Ａ），図３（Ｃ）に示されるように、整流子素材５６の径方向に沿って延びる長孔４２を有し、この長孔４２が切削工具１６のホルダ３９に螺合された精密ネジ４４に対し相対移動されることで整流子素材５６の径方向に位置調節可能とされている。また、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とは、ホルダ３９に対し取り外し可能とされている。
【００５９】
図１に示される入力操作部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、回転駆動用モータ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。
【００６０】
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。
【００６１】
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を切削加工するためのプログラムを予め記憶している。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、上述の回転駆動用モータ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を切削加工する構成とされている。
【００６２】
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（電機子）の製造方法について説明する。
【００６３】
（切削工程）
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。
【００６４】
そして、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、荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８の整流子素材５６への位置出しを行う。すなわち、制御回路２６は、荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８の刃先延長線上に整流子素材５６の中心軸線が位置されるように荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８を整流子素材５６に対し相対移動させる。
【００６５】
続いて、制御回路２６は、回転駆動用モータ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、回転シャフト５２の両端側がＵ字状の溝部２９で回転可能に支持された状態で電機子５０と共に整流子素材５６が回転される。
【００６６】
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（結線爪側；Ｚ２側）に移動させる。
【００６７】
このとき、図４（Ｂ）に示されるように、荒削り用切削バイト３６が仕上げ用切削バイト３８に対し整流子素材５６の軸方向他端側（Ｚ２側）に位置されるので、これにより、荒削り用切削バイト３６により荒削り切削された表面が仕上げ用切削バイト３８により仕上げ切削される。
【００６８】
ここで、図３（Ｃ）に示されるように、整流子素材５６の周方向における荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８との間の第一周方向長さＬ１は、整流子素材５６の一つのセグメント部５６Ａと一つのアンダーカット部５６Ｂとを合わせた第二周方向長さＬ２よりも長く設定されている。従って、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とが整流子素材５６における同一のセグメント部を切削することが防止され、同一のセグメント部に切削荷重が集中することが防止される。
【００６９】
しかも、第一周方向長さＬ１は、第二周方向長さＬ２の非整数倍の長さに設定されているので、これにより、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とが異なるセグメント部を同時に切削することも防止される。
【００７０】
さらに、図４（Ｂ）に示されるように、整流子素材５６への荒削り用切削バイト３６の切り込み量Ｄ１よりも仕上げ用切削バイト３８の切り込み量Ｄ２が少なくされているので、仕上げ用切削バイト３８に作用する切削抵抗が荒削り用切削バイト３６に作用する切削抵抗よりも小さくなり、整流子素材５６の外周面の仕上がりが良好となる。
【００７１】
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１６を図２の矢印（３）で示される如く整流子素材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１６を図２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。
【００７２】
（バリ取り工程）
そして、整流子素材５６は、上述の切削工程の後、図５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（電機子）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。
【００７３】
次に、上述の本発明の一実施形態に係る整流子（電機子）の製造方法の効果について説明する。
【００７４】
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、第一乃至第四比較例に係る整流子の製造方法について説明する。
【００７５】
［第一比較例］
図６，図７には、第一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１１６Ａ，１１６Ｂ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と同一の構成とされている。
【００７６】
この第一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６に示される整流子の製造装置１１０は、荒削り切削加工用とされており、図７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。
【００７７】
そして、この第一比較例に係る整流子の製造方法では、先ず、図６に示されるように、荒削り用の切削工具１１６Ａ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）へ相対移動させて整流子素材５６の荒削り切削を行い、次いで、図７に示されるように、仕上げ用の切削工具１１６Ｂ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）へ相対移動させて整流子素材５６の仕上げ切削を行うようにしている。
【００７８】
［第二比較例］
図８には、第二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２１０の全体構成が示されている。この第二比較例に係る整流子の製造装置２１０では、回転シャフト５２を把持する一対の爪２１２Ａ，２１２Ｂを有するチャック２１２と、荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂとを有する構成とされている。荒削り用の切削工具２１６Ａと仕上げ用の切削工具２１６Ｂとは、別体に構成されている。
【００７９】
そして、この第二比較例に係る整流子の製造方法では、荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂを整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（Ｚ２側）へ同時に相対移動させ、同一の工程において整流子素材５６の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行うようにしている。
【００８０】
［第三比較例］
図９には、第三比較例に係る整流子の製造方法で用いられる切削工具３１６によって整流子素材５６の外周面を切削する様子が示されている。この第三比較例に係る切削工具３１６は、荒削り用切削部３３６と仕上げ用切削部３３８とを一体に有する構成とされている。整流子素材５６の周方向における荒削り用切削部３３６と仕上げ用切削部３３８との間の第一周方向長さＬ１は、整流子素材５６の一つのセグメント部５６Ａと一つのアンダーカット部５６Ｂとを合わせた第二周方向長さＬ２よりも短くなっている。
【００８１】
そして、この第三比較例に係る整流子の製造方法では、荒削り用切削部３３６と仕上げ用切削部３３８とを一体に有する切削工具３１６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の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を切削工具３１６により行うようにしている。なお、本例は、Ｌ１≦Ｌ２となる場合を除いて、本発明の一実施形態に含まれるものである。
【００８２】
［第四比較例］
第四比較例に係る整流子の製造方法は、特に図示しないが、単に、荒削り切削加工を廃止し、仕上げ切削用の切削工具の切り込み量を増加させたものである。
【００８３】
しかしながら、上述の第一乃至第四比較例に係る整流子の製造方法では、次の問題がある。
【００８４】
すなわち、第一比較例に係る整流子の製造方法では、先ず、荒削り用の切削工具１１６Ａを整流子素材５６に対し軸方向一方側から他方側へ相対移動させて整流子素材５６の荒削り切削を行い、次いで、仕上げ用の切削工具１１６Ｂを整流子素材５６に対し軸方向一方側から他方側へ相対移動させて整流子素材５６の仕上げ切削を行うので、切削回数が複数となり、生産効率が低下する。
【００８５】
また、第二比較例に係る整流子の製造方法では、荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂの両方を用いるので、整流子の製造装置２１０が複雑となり、コストが増加する。また、整流子素材５６を切削する前に荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂの整流子素材５６への位置出しを別々に行う必要があり、且つ、位置出しが容易でない。また、各切削工具２１６Ａ，２１６Ｂについて整流子素材５６への位置出しを別々に行う必要があり、位置出し用の駆動装置を別々に用意する必要がある。さらに、複数の爪２１２Ａ，２１２Ｂを有するチャック２１２で回転シャフト５２の両端側を把持するので、複数の爪２１２Ａ，２１２Ｂと回転シャフト５２との間にクリアランスが生じることに起因して回転シャフト５２が傾斜し、整流子素材５６と荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂとの位置ずれが生じ易く、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００８６】
また、第三比較例に係る整流子の製造方法では、整流子素材５６の周方向における荒削り用切削部３３６と仕上げ用切削部３３８との間の第一周方向長さＬ１が整流子素材５６の一つのセグメント部５６Ａと一つのアンダーカット部５６Ｂとを合わせた第二周方向長さＬ２よりも短くなっているので、荒削り用切削部３３６と仕上げ用切削部３３８とが整流子素材５６における同一のセグメント部を切削することがあり、この場合に同一のセグメント部に切削荷重が集中することになる。
【００８７】
また、第四比較例に係る整流子の製造方法では、切削工具に対する切削抵抗が大きくなり、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００８８】
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、上述の第一乃至第四比較例に係る整流子の製造方法に対し、以下の特有な効果を奏する。
【００８９】
すなわち、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とを一体に有する切削工具１６を用いるので、切削工具１６を整流子素材５６の軸方向一方側から他方側へ相対移動させるだけで同一の工程において整流子素材５６の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行うことができる。これにより、第一比較例に係る整流子の製造方法のように荒削り切削加工と仕上げ切削加工とを別々の工程で行う場合に比して、切削回数を減らすことができるので、生産効率を向上させることができる。
【００９０】
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、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とは同一の切削工具１６に備えられているので、整流子素材５６を切削する前に荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８の整流子素材５６への位置出しを同時に行うことができ、且つ、その位置出しは第二比較例に係る整流子の製造方法に比して容易に行うことができる。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。
【００９１】
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、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とは同一の切削工具１６に備えられているので、位置出しのために同一の駆動装置を用いることができる。これにより、生産コストを削減することができる。
【００９２】
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、回転シャフト５２の両端側をＵ字状の溝部２９で回転可能に支持するので、回転シャフト５２の回転時における軸ずれを抑制することができる。これにより、整流子の加工精度を確保することができる。
【００９３】
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、回転シャフト５２の両端側をＵ字状の溝部２９で回転可能に支持することで、整流子素材５６と荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８との位置ずれも抑制することができる。これにより、第二比較例に係る整流子の製造方法に比して、整流子の加工精度をより一層向上させることができる。
【００９４】
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の周方向における荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８との間の第一周方向長さＬ１が整流子素材５６の一つのセグメント部５６Ａと一つのアンダーカット部５６Ｂとを合わせた第二周方向長さＬ２よりも長く設定された切削工具１６を用いるので、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とが整流子素材５６における同一のセグメント部を切削することを防止できる。従って、第三比較例に係る整流子の製造方法の如く同一のセグメント部に切削荷重が集中することを防止できるので、これにより、整流子の加工精度をより一層確保することができる。
【００９５】
また、仮に、上述の第一周方向長さＬ１が第二周方向長さＬ２の整数倍の長さに設定された場合には、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とがアンダーカット部に同時に位置し、その後、次のセグメント部を同時に切削することになる。そして、このときには切削工具１６に作用する切削抵抗が瞬間的に増大するので、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００９６】
ところが、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、第一周方向長さＬ１が第二周方向長さＬ２の非整数倍の長さに設定されているので、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とが異なるセグメント部を同時に切削することを防止でき、この結果、整流子の加工精度を確保することができる。
【００９７】
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、荒削り用切削バイト３６が仕上げ用切削バイト３８に対し整流子素材５６の軸方向他端側（Ｚ２側）に位置されているので、荒削り用切削バイト３６により荒削り切削された表面を仕上げ用切削バイト３８により仕上げ切削することができる。これにより、荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８の刃先に作用する切削抵抗は、第二比較例に係る整流子の製造方法のように荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂを用いた場合と同等となる。従って、整流子の加工精度を確保することができると共に、仕上げ用切削バイト３８の刃先寿命の低下を抑制できる。
【００９８】
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への荒削り用切削バイト３６の切り込み量Ｄ１よりも仕上げ用切削バイト３８の切り込み量Ｄ２を少なくしているので、仕上げ用切削バイト３８に作用する切削抵抗を荒削り用切削バイト３６に作用する切削抵抗よりも小さくすることができる。これにより、第四比較例に係る整流子の製造方法に比して、整流子素材５６の外周面の仕上がりが良好となり、整流子の加工精度を確保することができる。
【００９９】
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、上述のように仕上げ用切削バイト３８に作用する切削抵抗を小さくすることができるので、例えば、切削工具１６の送り速度を遅くしたり、仕上げ用切削バイト３８の切り込み量Ｄ２を小さくしたりする必要が無いので、これにより、生産効率を向上させることができる。
【０１００】
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、切削工具１６の構造を改良するだけであるので、製造コストの増加を抑制することができる。また、荒削り用切削バイト３６が仕上げ用切削バイト３８には、一般の規格品のものを使用することができるので、このことによっても製造コストの増加を抑制することができる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
例えば、上記実施形態では、回転機構１４及び回転駆動用モータ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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
また、上記実施形態において、回転シャフト５２を回転可能に支持するための溝部２９は、Ｕ字状に構成されていたが、Ｖ字状に構成されていても良い。
【０１０６】
また、上記実施形態では、切削工具１６に対し荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８が取り外し可能とされていたが、切削工具１６に荒削り用切削部及び仕上げ用切削部が一体的に形成されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【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】図３の切削工具の要部拡大図である。
【図５】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６】第一比較例に係る整流子の製造方法を説明する図である。
【図７】第一比較例に係る整流子の製造方法を説明する図である。
【図８】第二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】第三比較例に係る整流子の製造方法を説明する
【符号の説明】
【０１０８】
１０…製造装置、１２…支持台、１４…回転機構（周方向駆動手段の一部）、１６…切削工具、１８…入力操作部、２０…回転駆動用モータ（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、２８…支持部材、２９…溝部、３０…駆動ベルト（押圧回転力付与部材）、３６…荒削り用切削バイト（荒削り用切削部）、３８…仕上げ用切削バイト（仕上げ用切削部）、４０…ナイロンブラシ、４２…長孔、４４…精密ネジ、５０…電機子、５２…回転シャフト、５４…コア、５４Ａ…外周部、５６…整流子素材、５６Ａ…セグメント部、５６Ｂ…アンダーカット部、５８…整流子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流子の製造方法及び電機子の製造方法並びに整流子の製造装置に係り、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電機子の製造方法並びに整流子の製造装置に関する。
【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、先ず、荒削り用の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て整流子素材の荒削り切削を行い、次いで、仕上げ用の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て整流子素材の仕上げ切削を行うようにすると、切削回数が複数となり、生産効率が低下する。
【０００４】
また、上述のように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場合には、整流子の加工精度を確保する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、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電機子の製造方法並びに整流子の製造装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、整流子の加工精度を確保することができる整流子の製造方法及び電機子の製造方法並びに整流子の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する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の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を前記切削工具により行う切削工程を含む、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の整流子の製造方法によれば、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する切削工具を用いるので、切削工具を整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動させるだけで同一の工程において整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行うことができる。これにより、従来のように荒削り切削加工と仕上げ切削加工とを別々の工程で行う場合に比して、切削回数を減らすことができるので、生産効率を向上させることができる。
【０００９】
しかも、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とは同一の切削工具に備えられているので、整流子素材を切削する前に荒削り用切削部及び仕上げ用切削部の整流子素材への位置出し、すなわち、荒削り用切削部及び仕上げ用切削部の刃先延長線上に整流子素材の中心軸線が位置されるように荒削り用切削部及び仕上げ用切削部を整流子素材に対し相対移動させることを同時且つ容易に行うことができる。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。
【００１０】
また、仮に、荒削り用切削部及び仕上げ用切削部を別々の切削工具に備えた場合には、各切削工具について整流子素材への位置出しを別々に行う必要があり、位置出し用の駆動装置を別々に用意する必要がある。
【００１１】
ところが、請求項１に記載の整流子の製造方法によれば、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とは同一の切削工具に備えられているので、位置出しのために同一の駆動装置を用いることができる。これにより、生産コストを削減することができる。
【００１２】
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ける前記切削工程において、前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持すると共に、前記回転シャフトと同軸状に固定されたコアに対し前記溝部の開口部側から径方向内側に押圧力を付与しつつ周方向に回転力を付与して前記整流子素材を前記切削工具に対して回転させた状態で前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の整流子の製造方法によれば、整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持するので、回転シャフトの回転時における軸ずれを抑制することができる。これにより、整流子の加工精度を確保することができる。
【００１４】
また、仮に、例えば複数の爪を有するチャックで回転シャフトの両端側を把持するようにした場合には、複数の爪と回転シャフトとの間にクリアランスが生じることに起因して回転シャフトが傾斜し、整流子素材と荒削り用切削部及び仕上げ用切削部との位置ずれが生じ易く、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００１５】
ところが、請求項２に記載の整流子の製造方法によれば、回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持することで、整流子素材と荒削り用切削部及び仕上げ用切削部との位置ずれも抑制することができる。これにより、整流子の加工精度をより一層確保することができる。
【００１６】
請求項３に記載の整流子の製造方法は、請求項１又は請求項２に記載の整流子の製造方法における前記切削工程において、前記整流子素材の周方向における前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部との間の第一周方向長さを前記整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長くして前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の整流子の製造方法によれば、整流子素材の周方向における荒削り用切削部と仕上げ用切削部との間の第一周方向長さを整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長くするので、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とが整流子素材における同一のセグメント部を切削することを防止できる。従って、同一のセグメント部に切削荷重が集中することを防止できるので、これにより、整流子の加工精度をより一層確保することができる。
【００１８】
請求項４に記載の整流子の製造方法は、請求項３に記載の整流子の製造方法における前記切削工程において、前記第一周方向長さを前記第二周方向長さの非整数倍の長さに設定して前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、ことを特徴とする。
【００１９】
仮に、上述の第一周方向長さを第二周方向長さの整数倍の長さに設定した場合には、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とがアンダーカット部に同時に位置し、その後、次のセグメント部を同時に切削することになる。そして、このときには切削工具に作用する切削抵抗が瞬間的に増大する。
【００２０】
ところが、請求項４に記載の整流子の製造方法によれば、第一周方向長さを第二周方向長さの非整数倍の長さに設定するので、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とが異なるセグメント部を同時に切削することを防止でき、この結果、整流子の加工精度を確保することができる。
【００２１】
請求項５に記載の整流子の製造方法は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の整流子の製造方法における前記切削工程において、前記荒削り用切削部を前記仕上げ用切削部に対し前記整流子素材の軸方向他端側に位置させて前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項５に記載の整流子の製造方法によれば、切削工具を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整流子素材の外周面を切削加工する際に、荒削り用切削部を仕上げ用切削部に対し整流子素材の軸方向他端側に位置させるので、荒削り用切削部により荒削り切削された表面を仕上げ用切削部により仕上げ切削することができる。これにより、整流子の加工精度を確保することができると共に、仕上げ用切削部の刃先寿命の低下を抑制できる。
【００２３】
請求項６に記載の整流子の製造方法は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の整流子の製造方法における前記切削工程において、前記整流子素材への前記荒削り用切削部の切り込み量よりも前記仕上げ用切削部の切り込み量を少なくして前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、ことを特徴とする。
【００２４】
請求項６に記載の整流子の製造方法によれば、整流子素材への荒削り用切削部の切り込み量よりも仕上げ用切削部の切り込み量を少なくしているので、仕上げ用切削部に作用する切削抵抗を荒削り用切削部に作用する切削抵抗よりも小さくすることができる。これにより、整流子素材の外周面の仕上がりが良好となり、整流子の加工精度を確保することができる。
【００２５】
また、前記課題を解決するために、請求項７に記載の電機子の製造方法は、整流子素材及び前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトを備えた電機子の製造方法であって、前記整流子素材を請求項１の方法により切削することを特徴とする。
【００２６】
請求項７に記載の電機子の製造方法によれば、整流子素材を請求項１の方法により切削するので、生産効率を向上させることができる。
【００２７】
また、前記課題を解決するために、請求項８に記載の電機子の製造方法は、整流子素材と前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフト及びコアを備えた電機子の製造方法であって、前記整流子素材を請求項２の方法により切削することを特徴とする。
【００２８】
請求項８に記載の電機子の製造方法によれば、整流子素材を請求項２の方法により切削するので、整流子の加工精度を確保することができる。
【００２９】
また、前記課題を解決するために、請求項９に記載の整流子の製造装置は、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する切削工具と、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、を備えたことを特徴とする。
【００３０】
請求項９に記載の整流子の製造装置では、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する切削工具を整流子素材に対し整流子素材の周方向に相対移動させながら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整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を切削工具により行うことができる。
【００３１】
このように、請求項９に記載の整流子の製造装置によれば、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する切削工具を用いるので、切削工具を整流子素材の軸方向一方側から他方側へ相対移動させるだけで同一の工程において整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行うことができる。これにより、従来のように荒削り切削加工と仕上げ切削加工とを別々の工程で行う場合に比して、切削回数を減らすことができるので、生産効率を向上させることができる。
【００３２】
しかも、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とは同一の切削工具に備えられているので、整流子素材を切削する前に荒削り用切削部及び仕上げ用切削部の整流子素材への位置出し、すなわち、荒削り用切削部及び仕上げ用切削部の刃先延長線上に整流子素材の中心軸線が位置されるように荒削り用切削部及び仕上げ用切削部を整流子素材に対し相対移動させることを同時且つ容易に行うことができる。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。
【００３３】
また、仮に、荒削り用切削部及び仕上げ用切削部を別々の切削工具に備えた場合には、各切削工具について整流子素材への位置出しを別々に行う必要があり、位置出し用の駆動装置を別々に用意する必要がある。
【００３４】
ところが、請求項９に記載の整流子の製造装置によれば、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とは同一の切削工具に備えられているので、位置出しのために同一の駆動装置を用いることができる。これにより、生産コストを削減することができる。
【００３５】
請求項１０に記載の整流子の製造装置は、請求項９に記載の整流子の製造装置において、前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側を回転可能に支持するＵ字状又はＶ字状の溝部を有する支持部材を備え、前記周方向駆動手段は、前記回転シャフトと同軸状に固定されたコアに対し前記溝部の開口部側から径方向内側に押圧力を付与しつつ周方向に回転力を付与するための押圧回転力付与部材を有する、ことを特徴とする。
【００３６】
請求項１０に記載の整流子の製造装置では、整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側を支持部材のＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持すると共に、回転シャフトと同軸状に固定されたコアに対し溝部の開口部側から周方向駆動手段の押圧回転力付与部材によって径方向内側に押圧力を付与しつつ周方向に回転力を付与して整流子素材を切削工具に対して回転させた状態で整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行うことができる。
【００３７】
このように、請求項１０に記載の整流子の製造装置によれば、整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持するので、回転シャフトの回転時における軸ずれを抑制することができる。これにより、整流子の加工精度を確保することができる。
【００３８】
また、仮に、例えば複数の爪を有するチャックで回転シャフトの両端側を把持するようにした場合には、複数の爪と回転シャフトとの間にクリアランスが生じることに起因して回転シャフトが傾斜し、整流子素材と荒削り用切削部及び仕上げ用切削部との位置ずれが生じ易く、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００３９】
ところが、請求項１０に記載の整流子の製造装置によれば、回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持することで、整流子素材と荒削り用切削部及び仕上げ用切削部との位置ずれも抑制することができる。これにより、整流子の加工精度をより一層確保することができる。
【００４０】
請求項１１に記載の整流子の製造装置は、請求項９又は請求項１０に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具は、前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部とが互いに前記整流子素材の周方向に離間して配置されると共に、前記整流子素材の周方向における前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部との間の第一周方向長さが前記整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長く設定された構成とされている、ことを特徴とする。
【００４１】
請求項１１に記載の整流子の製造装置によれば、整流子素材の周方向における荒削り用切削部と仕上げ用切削部との間の第一周方向長さは、整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長いので、これにより、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とが整流子素材における同一のセグメント部を切削することを防止できる。従って、同一のセグメント部に切削荷重が集中することを防止できるので、これにより、整流子の加工精度をより一層確保することができる。
【００４２】
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、前記切削工具は、前記第一周方向長さが前記第二周方向長さの非整数倍の長さに設定された構成とされている、ことを特徴とする。
【００４３】
仮に、上述の第一周方向長さが第二周方向長さの整数倍の長さに設定された場合には、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とがアンダーカット部に同時に位置し、その後、次のセグメント部を同時に切削することになる。そして、このときには切削工具に作用する切削抵抗が瞬間的に増大するので、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００４４】
ところが、請求項１２に記載の整流子の製造装置によれば、第一周方向長さが第二周方向長さの非整数倍の長さに設定されているので、荒削り用切削部と仕上げ用切削部とが異なるセグメント部を同時に切削することを防止でき、この結果、整流子の加工精度を確保することができる。
【００４５】
請求項１３に記載の整流子の製造装置は、請求項９〜請求項１２のいずれか一項に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具は、前記荒削り用切削部が前記仕上げ用切削部に対し前記整流子素材の軸方向他端側に位置された構成とされている、ことを特徴とする。
【００４６】
請求項１３に記載の整流子の製造装置によれば、荒削り用切削部が仕上げ用切削部に対し整流子素材の軸方向他端側に位置されているので、荒削り用切削部により荒削り切削された表面を仕上げ用切削部により仕上げ切削することができる。これにより、整流子の加工精度を確保することができると共に、仕上げ用切削部の刃先寿命の低下を抑制できる。
【００４７】
請求項１４に記載の整流子の製造装置は、請求項９〜請求項１３のいずれか一項に記載の整流子の製造装置において、前記切削工具は、前記整流子素材への前記荒削り用切削部の切り込み量よりも前記仕上げ用切削部の切り込み量が少なくなるように前記荒削り用切削部及び前記仕上げ用切削部を保持する構成とされている、ことを特徴とする。
【００４８】
請求項１４に記載の整流子の製造装置によれば、整流子素材への荒削り用切削部の切り込み量よりも仕上げ用切削部の切り込み量を少なくすることができるので、仕上げ用切削部に作用する切削抵抗を荒削り用切削部に作用する切削抵抗よりも小さくすることができる。これにより、整流子素材の外周面の仕上がりが良好となり、整流子の加工精度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
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。
【００５０】
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、回転駆動用モータ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。
【００５１】
支持台１２は、一対の支持部材２８を有して構成されており、支持部材２８は、整流子素材５６と同軸状に固定された回転シャフト５２の両端側を回転可能に支持するＵ字状の溝部２９を有する構成とされている。
【００５２】
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、回転シャフト５２と同軸状に固定されたコア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いる。これにより、駆動ベルト３０における一対の従動プーリ３４Ａ，３４Ｂ間の部分は、コア５４に対し径方向内側へ押圧力を付与している。
【００５３】
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に対し周方向に回転力を付与し、これにより、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。
【００５４】
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。この切削工具１６は、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とを一体に保持している。
【００５５】
図３には、この切削工具１６がより詳細に示されており、図４には、荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８がより詳細に示されている。図３（Ａ）に示されるように、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とは、互いに整流子素材５６の周方向に離間して配置されている。
【００５６】
また、図４（Ａ）に示されるように、整流子素材５６の周方向における荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８との間の第一周方向長さＬ１は、整流子素材５６の一つのセグメント部５６Ａと一つのアンダーカット部５６Ｂとを合わせた第二周方向長さＬ２よりも長く設定されている。さらに、上述の第一周方向長さＬ１は、第二周方向長さＬ２の非整数倍の長さに設定されている。
【００５７】
また、図４（Ｂ）に示されるように、荒削り用切削バイト３６は、仕上げ用切削バイト３８に対し上述の整流子素材５６の軸方向他端側（Ｚ２側）に位置されている。また、この荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８は、整流子素材５６への荒削り用切削バイト３６の切り込み量Ｄ１よりも仕上げ用切削バイト３８の切り込み量Ｄ２が少なくなるように切削工具１６に保持されている。
【００５８】
なお、整流子素材５６の複数のセグメント部の周方向長さが互いに異なる場合には、この複数のセグメント部のうち周方向長さが最大となるセグメント部とアンダーカット部とを合わせた長さを上述の第二周方向長さＬ２とする。また、荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８は、図３（Ａ），図３（Ｃ）に示されるように、整流子素材５６の径方向に沿って延びる長孔４２を有し、この長孔４２が切削工具１６のホルダ３９に螺合された精密ネジ４４に対し相対移動されることで整流子素材５６の径方向に位置調節可能とされている。また、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とは、ホルダ３９に対し取り外し可能とされている。
【００５９】
図１に示される入力操作部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、回転駆動用モータ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。
【００６０】
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。
【００６１】
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を切削加工するためのプログラムを予め記憶している。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、上述の回転駆動用モータ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を切削加工する構成とされている。
【００６２】
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（電機子）の製造方法について説明する。
【００６３】
（切削工程）
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。
【００６４】
そして、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、荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８の整流子素材５６への位置出しを行う。すなわち、制御回路２６は、荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８の刃先延長線上に整流子素材５６の中心軸線が位置されるように荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８を整流子素材５６に対し相対移動させる。
【００６５】
続いて、制御回路２６は、回転駆動用モータ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、回転シャフト５２の両端側がＵ字状の溝部２９で回転可能に支持された状態で電機子５０と共に整流子素材５６が回転される。
【００６６】
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（結線爪側；Ｚ２側）に移動させる。
【００６７】
このとき、図４（Ｂ）に示されるように、荒削り用切削バイト３６が仕上げ用切削バイト３８に対し整流子素材５６の軸方向他端側（Ｚ２側）に位置されるので、これにより、荒削り用切削バイト３６により荒削り切削された表面が仕上げ用切削バイト３８により仕上げ切削される。
【００６８】
ここで、図３（Ｃ）に示されるように、整流子素材５６の周方向における荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８との間の第一周方向長さＬ１は、整流子素材５６の一つのセグメント部５６Ａと一つのアンダーカット部５６Ｂとを合わせた第二周方向長さＬ２よりも長く設定されている。従って、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とが整流子素材５６における同一のセグメント部を切削することが防止され、同一のセグメント部に切削荷重が集中することが防止される。
【００６９】
しかも、第一周方向長さＬ１は、第二周方向長さＬ２の非整数倍の長さに設定されているので、これにより、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とが異なるセグメント部を同時に切削することも防止される。
【００７０】
さらに、図４（Ｂ）に示されるように、整流子素材５６への荒削り用切削バイト３６の切り込み量Ｄ１よりも仕上げ用切削バイト３８の切り込み量Ｄ２が少なくされているので、仕上げ用切削バイト３８に作用する切削抵抗が荒削り用切削バイト３６に作用する切削抵抗よりも小さくなり、整流子素材５６の外周面の仕上がりが良好となる。
【００７１】
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１６を図２の矢印（３）で示される如く整流子素材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１６を図２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。
【００７２】
（バリ取り工程）
そして、整流子素材５６は、上述の切削工程の後、図５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（電機子）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。
【００７３】
次に、上述の本発明の一実施形態に係る整流子（電機子）の製造方法の効果について説明する。
【００７４】
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、第一乃至第四比較例に係る整流子の製造方法について説明する。
【００７５】
［第一比較例］
図６，図７には、第一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１１６Ａ，１１６Ｂ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と同一の構成とされている。
【００７６】
この第一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６に示される整流子の製造装置１１０は、荒削り切削加工用とされており、図７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。
【００７７】
そして、この第一比較例に係る整流子の製造方法では、先ず、図６に示されるように、荒削り用の切削工具１１６Ａ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）へ相対移動させて整流子素材５６の荒削り切削を行い、次いで、図７に示されるように、仕上げ用の切削工具１１６Ｂ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）へ相対移動させて整流子素材５６の仕上げ切削を行うようにしている。
【００７８】
［第二比較例］
図８には、第二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２１０の全体構成が示されている。この第二比較例に係る整流子の製造装置２１０では、回転シャフト５２を把持する一対の爪２１２Ａ，２１２Ｂを有するチャック２１２と、荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂとを有する構成とされている。荒削り用の切削工具２１６Ａと仕上げ用の切削工具２１６Ｂとは、別体に構成されている。
【００７９】
そして、この第二比較例に係る整流子の製造方法では、荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂを整流子素材５６の軸方向一方側（Ｚ１側）から他方側（Ｚ２側）へ同時に相対移動させ、同一の工程において整流子素材５６の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行うようにしている。
【００８０】
［第三比較例］
図９には、第三比較例に係る整流子の製造方法で用いられる切削工具３１６によって整流子素材５６の外周面を切削する様子が示されている。この第三比較例に係る切削工具３１６は、荒削り用切削部３３６と仕上げ用切削部３３８とを一体に有する構成とされている。整流子素材５６の周方向における荒削り用切削部３３６と仕上げ用切削部３３８との間の第一周方向長さＬ１は、整流子素材５６の一つのセグメント部５６Ａと一つのアンダーカット部５６Ｂとを合わせた第二周方向長さＬ２よりも短くなっている。
【００８１】
そして、この第三比較例に係る整流子の製造方法では、荒削り用切削部３３６と仕上げ用切削部３３８とを一体に有する切削工具３１６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の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を切削工具３１６により行うようにしている。なお、本例は、Ｌ１≦Ｌ２となる場合を除いて、本発明の一実施形態に含まれるものである。
【００８２】
［第四比較例］
第四比較例に係る整流子の製造方法は、特に図示しないが、単に、荒削り切削加工を廃止し、仕上げ切削用の切削工具の切り込み量を増加させたものである。
【００８３】
しかしながら、上述の第一乃至第四比較例に係る整流子の製造方法では、次の問題がある。
【００８４】
すなわち、第一比較例に係る整流子の製造方法では、先ず、荒削り用の切削工具１１６Ａを整流子素材５６に対し軸方向一方側から他方側へ相対移動させて整流子素材５６の荒削り切削を行い、次いで、仕上げ用の切削工具１１６Ｂを整流子素材５６に対し軸方向一方側から他方側へ相対移動させて整流子素材５６の仕上げ切削を行うので、切削回数が複数となり、生産効率が低下する。
【００８５】
また、第二比較例に係る整流子の製造方法では、荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂの両方を用いるので、整流子の製造装置２１０が複雑となり、コストが増加する。また、整流子素材５６を切削する前に荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂの整流子素材５６への位置出しを別々に行う必要があり、且つ、位置出しが容易でない。また、各切削工具２１６Ａ，２１６Ｂについて整流子素材５６への位置出しを別々に行う必要があり、位置出し用の駆動装置を別々に用意する必要がある。さらに、複数の爪２１２Ａ，２１２Ｂを有するチャック２１２で回転シャフト５２の両端側を把持するので、複数の爪２１２Ａ，２１２Ｂと回転シャフト５２との間にクリアランスが生じることに起因して回転シャフト５２が傾斜し、整流子素材５６と荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂとの位置ずれが生じ易く、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００８６】
また、第三比較例に係る整流子の製造方法では、整流子素材５６の周方向における荒削り用切削部３３６と仕上げ用切削部３３８との間の第一周方向長さＬ１が整流子素材５６の一つのセグメント部５６Ａと一つのアンダーカット部５６Ｂとを合わせた第二周方向長さＬ２よりも短くなっているので、荒削り用切削部３３６と仕上げ用切削部３３８とが整流子素材５６における同一のセグメント部を切削することがあり、この場合に同一のセグメント部に切削荷重が集中することになる。
【００８７】
また、第四比較例に係る整流子の製造方法では、切削工具に対する切削抵抗が大きくなり、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００８８】
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、上述の第一乃至第四比較例に係る整流子の製造方法に対し、以下の特有な効果を奏する。
【００８９】
すなわち、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とを一体に有する切削工具１６を用いるので、切削工具１６を整流子素材５６の軸方向一方側から他方側へ相対移動させるだけで同一の工程において整流子素材５６の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行うことができる。これにより、第一比較例に係る整流子の製造方法のように荒削り切削加工と仕上げ切削加工とを別々の工程で行う場合に比して、切削回数を減らすことができるので、生産効率を向上させることができる。
【００９０】
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、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とは同一の切削工具１６に備えられているので、整流子素材５６を切削する前に荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８の整流子素材５６への位置出しを同時に行うことができ、且つ、その位置出しは第二比較例に係る整流子の製造方法に比して容易に行うことができる。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。
【００９１】
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、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とは同一の切削工具１６に備えられているので、位置出しのために同一の駆動装置を用いることができる。これにより、生産コストを削減することができる。
【００９２】
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、回転シャフト５２の両端側をＵ字状の溝部２９で回転可能に支持するので、回転シャフト５２の回転時における軸ずれを抑制することができる。これにより、整流子の加工精度を確保することができる。
【００９３】
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、回転シャフト５２の両端側をＵ字状の溝部２９で回転可能に支持することで、整流子素材５６と荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８との位置ずれも抑制することができる。これにより、第二比較例に係る整流子の製造方法に比して、整流子の加工精度をより一層向上させることができる。
【００９４】
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の周方向における荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８との間の第一周方向長さＬ１が整流子素材５６の一つのセグメント部５６Ａと一つのアンダーカット部５６Ｂとを合わせた第二周方向長さＬ２よりも長く設定された切削工具１６を用いるので、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とが整流子素材５６における同一のセグメント部を切削することを防止できる。従って、第三比較例に係る整流子の製造方法の如く同一のセグメント部に切削荷重が集中することを防止できるので、これにより、整流子の加工精度をより一層確保することができる。
【００９５】
また、仮に、上述の第一周方向長さＬ１が第二周方向長さＬ２の整数倍の長さに設定された場合には、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とがアンダーカット部に同時に位置し、その後、次のセグメント部を同時に切削することになる。そして、このときには切削工具１６に作用する切削抵抗が瞬間的に増大するので、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【００９６】
ところが、本発明の一実施形態に係る整流子の製造方法によれば、第一周方向長さＬ１が第二周方向長さＬ２の非整数倍の長さに設定されているので、荒削り用切削バイト３６と仕上げ用切削バイト３８とが異なるセグメント部を同時に切削することを防止でき、この結果、整流子の加工精度を確保することができる。
【００９７】
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、荒削り用切削バイト３６が仕上げ用切削バイト３８に対し整流子素材５６の軸方向他端側（Ｚ２側）に位置されているので、荒削り用切削バイト３６により荒削り切削された表面を仕上げ用切削バイト３８により仕上げ切削することができる。これにより、荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８の刃先に作用する切削抵抗は、第二比較例に係る整流子の製造方法のように荒削り用の切削工具２１６Ａ及び仕上げ用の切削工具２１６Ｂを用いた場合と同等となる。従って、整流子の加工精度を確保することができると共に、仕上げ用切削バイト３８の刃先寿命の低下を抑制できる。
【００９８】
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への荒削り用切削バイト３６の切り込み量Ｄ１よりも仕上げ用切削バイト３８の切り込み量Ｄ２を少なくしているので、仕上げ用切削バイト３８に作用する切削抵抗を荒削り用切削バイト３６に作用する切削抵抗よりも小さくすることができる。これにより、第四比較例に係る整流子の製造方法に比して、整流子素材５６の外周面の仕上がりが良好となり、整流子の加工精度を確保することができる。
【００９９】
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、上述のように仕上げ用切削バイト３８に作用する切削抵抗を小さくすることができるので、例えば、切削工具１６の送り速度を遅くしたり、仕上げ用切削バイト３８の切り込み量Ｄ２を小さくしたりする必要が無いので、これにより、生産効率を向上させることができる。
【０１００】
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、切削工具１６の構造を改良するだけであるので、製造コストの増加を抑制することができる。また、荒削り用切削バイト３６が仕上げ用切削バイト３８には、一般の規格品のものを使用することができるので、このことによっても製造コストの増加を抑制することができる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
例えば、上記実施形態では、回転機構１４及び回転駆動用モータ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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
また、上記実施形態において、回転シャフト５２を回転可能に支持するための溝部２９は、Ｕ字状に構成されていたが、Ｖ字状に構成されていても良い。
【０１０６】
また、上記実施形態では、切削工具１６に対し荒削り用切削バイト３６及び仕上げ用切削バイト３８が取り外し可能とされていたが、切削工具１６に荒削り用切削部及び仕上げ用切削部が一体的に形成されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【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】図３の切削工具の要部拡大図である。
【図５】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６】第一比較例に係る整流子の製造方法を説明する図である。
【図７】第一比較例に係る整流子の製造方法を説明する図である。
【図８】第二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】第三比較例に係る整流子の製造方法を説明する
【符号の説明】
【０１０８】
１０…製造装置、１２…支持台、１４…回転機構（周方向駆動手段の一部）、１６…切削工具、１８…入力操作部、２０…回転駆動用モータ（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、２８…支持部材、２９…溝部、３０…駆動ベルト（押圧回転力付与部材）、３６…荒削り用切削バイト（荒削り用切削部）、３８…仕上げ用切削バイト（仕上げ用切削部）、４０…ナイロンブラシ、４２…長孔、４４…精密ネジ、５０…電機子、５２…回転シャフト、５４…コア、５４Ａ…外周部、５６…整流子素材、５６Ａ…セグメント部、５６Ｂ…アンダーカット部、５８…整流子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する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の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を前記切削工具により行う切削工程を含む、
ことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項２】
前記切削工程において、前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持すると共に、前記回転シャフトと同軸状に固定されたコアに対し前記溝部の開口部側から径方向内側に押圧力を付与しつつ周方向に回転力を付与して前記整流子素材を前記切削工具に対して回転させた状態で前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、
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】
前記切削工程において、前記整流子素材の周方向における前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部との間の第一周方向長さを前記整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長くして前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の整流子の製造方法。
【請求項４】
前記切削工程において、前記第一周方向長さを前記第二周方向長さの非整数倍の長さに設定して前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の整流子の製造方法。
【請求項５】
前記切削工程において、前記荒削り用切削部を前記仕上げ用切削部に対し前記整流子素材の軸方向他端側に位置させて前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の整流子の製造方法。
【請求項６】
前記切削工程において、前記整流子素材への前記荒削り用切削部の切り込み量よりも前記仕上げ用切削部の切り込み量を少なくして前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の整流子の製造方法。
【請求項７】
整流子素材及び前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトを備えた電機子の製造方法であって、
前記整流子素材を請求項１の方法により切削することを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項８】
整流子素材と前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフト及びコアを備えた電機子の製造方法であって、
前記整流子素材を請求項２の方法により切削することを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項９】
荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する切削工具と、
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、
を備えたことを特徴とする整流子の製造装置。
【請求項１０】
前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側を回転可能に支持するＵ字状又はＶ字状の溝部を有する支持部材を備え、
前記周方向駆動手段は、前記回転シャフトと同軸状に固定されたコアに対し前記溝部の開口部側から径方向内側に押圧力を付与しつつ周方向に回転力を付与するための押圧回転力付与部材を有する、
ことを特徴とする請求項９に記載の整流子の製造装置。
【請求項１１】
前記切削工具は、前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部とが互いに前記整流子素材の周方向に離間して配置されると共に、前記整流子素材の周方向における前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部との間の第一周方向長さが前記整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長く設定された構成とされている、
ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の整流子の製造装置。
【請求項１２】
前記切削工具は、前記第一周方向長さが前記第二周方向長さの非整数倍の長さに設定された構成とされている、
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１３】
前記切削工具は、前記荒削り用切削部が前記仕上げ用切削部に対し前記整流子素材の軸方向他端側に位置された構成とされている、
ことを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれか一項に記載の整流子の製造装置。
【請求項１４】
前記切削工具は、前記整流子素材への前記荒削り用切削部の切り込み量よりも前記仕上げ用切削部の切り込み量が少なくなるように前記荒削り用切削部及び前記仕上げ用切削部を保持する構成とされている、
ことを特徴とする請求項９〜請求項１３のいずれか一項に記載の整流子の製造装置。
【請求項１】
荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する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の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を前記切削工具により行う切削工程を含む、
ことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項２】
前記切削工程において、前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側をＵ字状又はＶ字状の溝部で回転可能に支持すると共に、前記回転シャフトと同軸状に固定されたコアに対し前記溝部の開口部側から径方向内側に押圧力を付与しつつ周方向に回転力を付与して前記整流子素材を前記切削工具に対して回転させた状態で前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、
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】
前記切削工程において、前記整流子素材の周方向における前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部との間の第一周方向長さを前記整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長くして前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の整流子の製造方法。
【請求項４】
前記切削工程において、前記第一周方向長さを前記第二周方向長さの非整数倍の長さに設定して前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の整流子の製造方法。
【請求項５】
前記切削工程において、前記荒削り用切削部を前記仕上げ用切削部に対し前記整流子素材の軸方向他端側に位置させて前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の整流子の製造方法。
【請求項６】
前記切削工程において、前記整流子素材への前記荒削り用切削部の切り込み量よりも前記仕上げ用切削部の切り込み量を少なくして前記整流子素材の外周面の荒削り切削加工及び仕上げ切削加工を行う、
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の整流子の製造方法。
【請求項７】
整流子素材及び前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトを備えた電機子の製造方法であって、
前記整流子素材を請求項１の方法により切削することを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項８】
整流子素材と前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフト及びコアを備えた電機子の製造方法であって、
前記整流子素材を請求項２の方法により切削することを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項９】
荒削り用切削部と仕上げ用切削部とを一体に有する切削工具と、
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、
を備えたことを特徴とする整流子の製造装置。
【請求項１０】
前記整流子素材と同軸状に固定された回転シャフトの両端側を回転可能に支持するＵ字状又はＶ字状の溝部を有する支持部材を備え、
前記周方向駆動手段は、前記回転シャフトと同軸状に固定されたコアに対し前記溝部の開口部側から径方向内側に押圧力を付与しつつ周方向に回転力を付与するための押圧回転力付与部材を有する、
ことを特徴とする請求項９に記載の整流子の製造装置。
【請求項１１】
前記切削工具は、前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部とが互いに前記整流子素材の周方向に離間して配置されると共に、前記整流子素材の周方向における前記荒削り用切削部と前記仕上げ用切削部との間の第一周方向長さが前記整流子素材の一つのセグメント部と一つのアンダーカット部とを合わせた第二周方向長さよりも長く設定された構成とされている、
ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の整流子の製造装置。
【請求項１２】
前記切削工具は、前記第一周方向長さが前記第二周方向長さの非整数倍の長さに設定された構成とされている、
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１３】
前記切削工具は、前記荒削り用切削部が前記仕上げ用切削部に対し前記整流子素材の軸方向他端側に位置された構成とされている、
ことを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれか一項に記載の整流子の製造装置。
【請求項１４】
前記切削工具は、前記整流子素材への前記荒削り用切削部の切り込み量よりも前記仕上げ用切削部の切り込み量が少なくなるように前記荒削り用切削部及び前記仕上げ用切削部を保持する構成とされている、
ことを特徴とする請求項９〜請求項１３のいずれか一項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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１３１０７２（Ｐ２００９−１３１０７２Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０４３４７（Ｐ２００７−３０４３４７）
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【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６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
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