整流子の製造方法
【課題】容易に製造することができるとともに、整流子片が絶縁体から剥離し難い構造とすることができ、更に真円度を容易に高くすることができる整流子の製造方法を提供する。
【解決手段】凸部１１を有する板材Ｔを円筒形状にする丸め工程と、充填した樹脂の硬化後、アンダーカット予定部Ａを切削する整流子形成工程とを有する。そして、丸め工程の前に、円弧凹部２０ａが凸部１１毎に対応して並設されたダイ２０に板材Ｔを当接させ分割パンチ２１にてプレスすることで凸部１１に分割溝１２を形成するとともに、凸部１１を分割した一対の分割凸部９とし、更に板材Ｔの平面側を円弧凸部Ｔｂが複数並設された形状とする凸部分割工程と、その後、斜め溝形成パンチにてプレスすることで分割凸部９に平行方向に対して傾斜した斜め溝を形成するとともに、斜め溝を形成することで同時に分割凸部の凸設方向の直交方向に突出する突出部を形成する突出部形成工程を有する。
【解決手段】凸部１１を有する板材Ｔを円筒形状にする丸め工程と、充填した樹脂の硬化後、アンダーカット予定部Ａを切削する整流子形成工程とを有する。そして、丸め工程の前に、円弧凹部２０ａが凸部１１毎に対応して並設されたダイ２０に板材Ｔを当接させ分割パンチ２１にてプレスすることで凸部１１に分割溝１２を形成するとともに、凸部１１を分割した一対の分割凸部９とし、更に板材Ｔの平面側を円弧凸部Ｔｂが複数並設された形状とする凸部分割工程と、その後、斜め溝形成パンチにてプレスすることで分割凸部９に平行方向に対して傾斜した斜め溝を形成するとともに、斜め溝を形成することで同時に分割凸部の凸設方向の直交方向に突出する突出部を形成する突出部形成工程を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、整流子（コンミテータ）は、樹脂からなる略円筒形状の絶縁体と、その絶縁体の外周に周方向に複数配設される整流子片（整流子セグメント）とを備える。この整流子の製造方法としては、整流子形成用板材を円筒形状に丸め、その内周側に液体状態の樹脂を充填し、その樹脂の硬化後、円筒形状の板材における所定間隔毎のアンダーカット予定部を切削する（等角度間隔に分割する）ことによって板材の分割された一つを整流子片とし、硬化した樹脂を絶縁体とする方法が一般的である。
【０００３】
そして、この方法における整流子形成用板材としては、（軸方向に）平行に複数（整流子片の数と対応した数であって、例えば整流子片が１個につき１個や２個）並設された凸部を有し、その凸部を硬化した樹脂と係合させることで、各整流子片の絶縁体からの剥落を防止するものがある。
【０００４】
又、このような整流子形成用板材を斜め溝形成パンチにてプレスすることで凸部に前記平行方向に対して傾斜した斜め溝を形成するとともに、該溝を形成することで同時に凸部の凸設方向の直交方向に突出する突出部を形成し、各整流子片の絶縁体からの剥落を更に低減するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６７３１５１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したような整流子では、１つの整流子片に２個の平行な（軸方向に沿った）凸部が設けられている方が、１つの整流子片に１個の凸部が設けられる場合より、樹脂と係合する箇所が増え、整流子片の保持力が高くなり、絶縁体から剥落し難くなる。
【０００６】
しかしながら、特に整流子片が多数の整流子では、整流子片の周方向幅が小さくなることから、２個の凸部を周方向に並設することが困難であった。尚、詳しくは、前記整流子形成用板材を圧延加工にて成形する場合、並設される凸部同士の間隔を狭くすると、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうことになるため、結果的に周方向幅の小さい整流子片に２個の凸部を設けることが困難となっていた。
【０００７】
又、上記した整流子形成用板材における前記凸部と対応した部分は、凸部同士の間の部分（単なる板の部分）に比べて分厚く湾曲し難いため、単に丸めるだけで円筒形状とされた板材の真円度は低くなってしまっていた。尚、このことは、最終的に整流子の外周面の真円度を高精度とする仕上げ切削加工工程での切削代を増大させ、ひいては仕上げ切削加工工程の長時間化や歩留まり低下等を招く原因となっていた。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、容易に製造することができるとともに、整流子片が絶縁体から剥離し難い構造とすることができ、更に真円度を容易に高くすることができる整流子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、平行に複数並設された凸部を有する板材を、前記凸部が内周側に配置されるように丸めて円筒形状にする丸め工程と、前記円筒形状の板材の内周側に絶縁材料としての液体状の樹脂を充填する充填工程と、前記樹脂の硬化後、前記円筒形状の板材における所定間隔毎のアンダーカット予定部を切削することで、該板材から整流子片を複数形成する整流子形成工程とを有する整流子の製造方法であって、少なくとも前記丸め工程の前に、整流子の外周と略対応した円弧凹部が前記凸部毎に対応して並設されたダイに前記板材の平面側を当接させて分割パンチにてプレスすることで前記凸部に前記平行方向に延びる分割溝を形成するとともに、前記凸部をそれらの並設方向に分割した一対の分割凸部とし、更に前記板材の平面側を前記円弧凹部に沿った円弧凸部が複数並設された形状とする凸部分割工程と、前記凸部分割工程の後であって少なくとも前記丸め工程の前に、斜め溝形成パンチにてプレスすることで前記分割凸部に前記平行方向に対して傾斜した斜め溝を形成するとともに、該斜め溝を形成することで同時に前記分割凸部の凸設方向の直交方向に突出する突出部を形成する突出部形成工程とを有する。
【００１０】
同発明によれば、凸部分割工程では、分割パンチにてプレスすることで凸部に平行方向に延びる分割溝が形成されるとともに、その凸部がそれらの並設方向に分割された一対の分割凸部とされる。そして、突出部形成工程では、斜め溝形成パンチにてプレスすることで分割凸部に平行方向に対して傾斜した斜め溝が形成されるとともに、該斜め溝が形成されることで同時に分割凸部の凸設方向の直交方向に突出する突出部が形成される。このようにすると、板材に並設される凸部同士の間隔を狭くすることなく、１つの整流子片に周方向に一対の分割凸部を設けることができ、各分割凸部に形成される突出部にて整流子片の絶縁体に対する保持力を高くすることができる。即ち、例えば、整流子片の周方向幅が小さいものにおいても、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうといったことを回避しながら凸部を有する板材、ひいては整流子を容易に製造することができ、整流子片が絶縁体から剥離し難い構造とすることができる。
【００１１】
しかも、凸部分割工程では、整流子の外周と略対応した円弧凹部が凸部毎に対応して並設されたダイに板材の平面側を当接させて分割パンチにてプレスすることで、板材の平面側が、円弧凹部に沿った円弧凸部が複数並設された形状とされる。このようにすると、分厚く単に丸めるだけでは湾曲し難い凸部に対応した部分が予め整流子の外周と略対応した円弧形状とされるため、後の丸め工程で円筒形状とされた板材の真円度を容易に高くすることができる。よって、例えば、最終的に整流子の外周面の真円度を高精度とする仕上げ切削加工工程での切削代を低減することができ、ひいては仕上げ切削加工工程の時間短縮や歩留まり向上等を図ることができる。尚、板材の平面側（凸部が形成されない側）を円弧凸部が複数並設された形状とする工程は、凸部を一対の分割凸部とする工程と同じ工程（凸部分割工程）であるため、工程数が増大してしまうこともない。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の整流子の製造方法において、前記突出部形成工程は、前記凸部分割工程の直後に前記ダイを用いて行う。
同発明によれば、突出部形成工程は、凸部分割工程の直後に前記ダイを用いて行われるため、凸部分割工程で形成された円弧凸部の形状を保ったまま、良好且つ容易に突出部を形成する（突出部形成工程を行う）ことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の整流子の製造方法において、前記板材を圧延加工にて成形する圧延加工工程を備えた。
同発明によれば、圧延加工工程では、前記板材が圧延加工にて成形される。この場合、並設される凸部同士の間隔を狭くすると、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうことになるが、圧延加工工程では、１つの整流子片に対応して１つの凸部を形成するだけでよいので、凸部同士の間隔を確保することができ、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうことを回避することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の整流子の製造方法において、前記凸部分割工程では、前記凸部の前記並設方向における中間部に分割溝を形成するとともに、前記凸部を均等に分割した一対の分割凸部とする。
【００１５】
同発明によれば、凸部分割工程では、凸部の並設方向における中間部に分割溝が形成されるとともに、凸部が均等に分割された一対の分割凸部とされるため、整流子片の絶縁体に対する保持力を整流子片の周方向の両方で均等とすることができる。よって、整流子片の周方向の一方のみが絶縁体から剥落し易くなるといったことを防止することができ、バランス良く剥離を防止することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の整流子の製造方法において、前記突出部形成工程の後に、潰しパンチにてプレスすることで一対の前記分割凸部の互いに向かい合う側の前記突出部を更に突出させる潰し工程を備えた。
【００１７】
同発明によれば、潰し工程では、潰しパンチにてプレスすることで一対の分割凸部の互いに向かい合う側の突出部が更に突出されるため、該突出部が絶縁体と係合する面積が増え、整流子片の絶縁体に対する保持力を更に高くすることができる。尚、周方向に隣り合う整流子片における突出部同士が互いに近づく方向に更に突出されると、それらが短絡してしまう虞が生じるが、この虞はない。即ち、整流子片同士の短絡の虞を回避しながら、整流子片が絶縁体から更に剥離し難い構造とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、容易に製造することができるとともに、整流子片が絶縁体から剥離し難い構造とすることができ、更に真円度を容易に高くすることができる整流子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図８に従って説明する。
図１は、モータの要部断面図である。モータのモータハウジング１には、回転軸２が回転可能に支持され、その回転軸２には整流子（コンミテータ）３及び巻線４ａが巻着された電機子コア４が固定されている。モータハウジング１には、電機子コア４と対向するようにマグネット５が固定され、整流子３と押圧接触される給電用ブラシ６が保持されている。
【００２０】
図２に示すように、整流子３は、樹脂からなる略円筒形状の絶縁体７と、その絶縁体７の外周側に周方向に複数配設される整流子片８とを備える。尚、本実施の形態の整流子片８は、絶縁体７の外周に等角度間隔に１８個配設されている。
【００２１】
各整流子片８は、略円筒形状を所定角度で一部分切り取った形状に形成されている。又、整流子片８の絶縁体７に固定される側の面（以下、内周面という）には、板厚方向に突出し絶縁体７に埋設される一対の分割凸部９が周方向に並設されている。又、整流子片８の軸方向の一端における周方向中央には、径方向外側に折り返された整流子ライザ（結線爪）８ａが形成され、その整流子ライザ８ａには、前記巻線４ａが係止されることになる。
【００２２】
１つの整流子片８における一対の前記分割凸部９は、図５及び図７に示すように、元々１つの凸部１１（図４（ａ）参照）に分割溝１２が形成されることで一対に分割されてなり、その後、分割凸部９に斜め溝１３ａ，１３ｂ（図７参照）が形成されることで同時に分割凸部９の凸設方向の直交方向に突出形成された突出部１４を有する。尚、図５は、後に分割凸部９が内周側に配置されるように丸められて円筒形状とされ、等角度間隔毎（一対の分割凸部９毎）のアンダーカット予定部Ａ（図５中、２点鎖線で示す）が切削される（等角度間隔に分割される）ことで整流子片８を構成する整流子形成用板材（板材Ｔ）を軸方向から見た模式図である。又、図７は、分割凸部９をその凸設方向の上方（整流子３の径方向内側）から見た模式図であって、突出部１４の基端部、即ち、突出部１４が形成される前の分割凸部９の側壁を２点鎖線で図示している。言い換えると、図７中、前記２点鎖線より突出した部分が突出部１４である。又、本実施の形態における一対の分割凸部９のアンダーカット予定部Ａ側の基端部には、前記凸部１１（図４（ａ）参照）の時点で形成されていた軸方向から見て（整流子３の）周方向に広がる拡幅部１５が形成されている。又、一対の分割凸部９の間の形状は、前記分割溝１２の形状に応じて決まり、本実施の形態では、軸方向から見て分割凸部９の基端側に向かうほど互いに近づくＶ字状に形成されている。
【００２３】
そして、分割凸部９は絶縁体７に埋設され（その突出部１４が）該絶縁体７と係合することから、整流子片８が絶縁体７から剥離することが防止される。
次に、前記整流子３の製造方法について図３〜図７、図８（ａ）に従って説明する。
【００２４】
まず、図３に示すように、圧延加工工程では、一平面上に複数（本実施の形態では、１８個であって、図３中、９個のみ図示）の前記凸部１１が（一定の高さで）平行に延びるように並設された導電性の板材Ｔを圧延加工にて成形する。尚、この凸部１１は、等間隔であって、前記アンダーカット予定部Ａ（２点鎖線で示す）間にそれぞれ１つ形成される。又、各凸部１１の凸設方向の中間位置から基端側には、前記軸方向から見て（図４（ａ）参照）該中間位置から基端位置に向かうほど凸部１１の並設方向（整流子３の周方向）に広がる前記拡幅部１５が形成される。この板材Ｔの軸方向（凸部１１の平行に延びる方向）の長さは、前記整流子３の軸線方向の長さ、詳しくは整流子ライザ８ａが折り曲げられる前の整流子片８の長さを多数含むような長さに設定されている。又、この板材Ｔにおいて凸部１１の前記並設方向の長さは、整流子３の外周面の長さより両端のフレーム部Ｔａ（図３中、片方のみ図示）分だけ大きく設定されている。
【００２５】
次に、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、凸部分割工程では、前記整流子３の外周と略対応した円弧凹部２０ａが前記凸部１１毎に対応して並設されたダイ２０に前記板材Ｔの平面側（凸部１１が形成されない側）を当接させて分割パンチ２１にてプレスすることで前記凸部１１に平行方向（軸方向）に延びる前記分割溝１２（図４（ｂ）及び図６参照）を形成するとともに、凸部１１をそれらの並設方向に分割した一対の前記分割凸部９とし、更に前記板材Ｔの平面側を円弧凹部２０ａに沿った円弧凸部Ｔｂが複数並設された形状とする。即ち、本実施の形態の分割パンチ２１は、図４（ａ）に示すように、複数の凸部１１毎に対応したプレス凸部２１ａを備え、そのプレス凸部２１ａは、前記分割溝１２を形成すべく凸部１１の長手方向に沿って延び、その先端部は軸方向から見て先端に向かうほど幅が狭く（Ｖ字状に）なっている。そして、凸部１１を分割パンチ２１のプレス凸部２１ａにて（凸部１１の凸設方向の上方から）プレスすることで、分割溝１２を形成するとともに、該分割溝１２を形成することで同時に凸部１１を一対の分割凸部９とする。尚、本実施の形態の凸部分割工程では、凸部１１の並設方向における中間部に分割溝１２を形成することで、凸部１１を均等に分割した一対の分割凸部９としている。又、本実施の形態のプレス凸部２１ａの基端部には、基端に向かうほど前記幅が広くされた（本実施の形態では軸方向から見て円弧形状の）拡幅部としてのＲ形状部２１ｂが形成され、そのＲ形状部２１ｂにて破損（プレス凸部２１ａの倒れ）が低減されている。又、本実施の形態のダイ２０は、図４（ａ）に示すように、前記アンダーカット予定部Ａと対応した位置を境に円弧凹部２０ａが並設されたもの、言い換えると、整流子３の外周を整流子片８の数で割り算した長さ毎に円弧凹部２０ａが繰り返し形成されたものであって、その各円弧凹部２０ａは、整流子３の整流子片８が１８個であることから、角度が略（３６０°／１８個＝）２０°の円弧となるように形成されている。
【００２６】
次に、図５〜図７に示すように、突出部形成工程では、斜め溝形成パンチ２２にてプレスすることで分割凸部９に前記斜め溝１３ａ，１３ｂ（図７参照）を形成するとともに、該斜め溝１３ａ，１３ｂを形成することで同時に分割凸部９の凸設方向の直交方向に突出する前記突出部１４（図７参照）を形成する。詳述すると、斜め溝形成パンチ２２は、図６に示すように、複数のプレス凸部２２ａを備え、そのプレス凸部２２ａは、前記斜め溝１３ａ，１３ｂを形成すべく分割凸部９の長手方向に延びる辺（前記軸方向）に対して傾斜し、その先端に向かうほど幅が狭くなっている。尚、図６に示す斜め溝形成パンチ２２のプレス凸部２２ａは、一方の前記斜め溝１３ａを形成すべく傾斜しているが、９０°回転させることで他方の前記斜め溝１３ｂを形成すべく傾斜したものとなる。そして、分割凸部９を斜め溝形成パンチ２２のプレス凸部２２ａにて（分割凸部９の凸設方向の上方から）プレスすることで、斜め溝１３ａを形成するとともに、該斜め溝１３ａを形成することで同時に分割凸部９の凸設方向の直交方向に突出する突出部１４を形成する。即ち、分割凸部９の長手方向に延びる辺（前記軸方向）に対して傾斜した斜め溝１３ａにて分けられる分割凸部９の角部分が、分割凸部９の凸設方向の直交方向に移動されて突出し、突出部１４が形成される。尚、本実施の形態では、一方の前記斜め溝１３ａを形成した後、９０°回転された形状の図示しない斜め溝形成パンチにて同様に他方の前記斜め溝１３ｂ及び突出部１４を形成する。又、本実施の形態の互いに反対方向に傾斜した斜め溝１３ａと斜め溝１３ｂとは、一対の分割凸部９に対してその長手方向（前記軸方向）に交互に連続して形成される。即ち、斜め溝１３ａ，１３ｂは、一対の分割凸部９に対してジグザグ形状に形成される。又、本実施の形態では、説明の便宜上、この状態、即ち斜め溝１３ａ，１３ｂ及び突出部１４が形成された状態の分割凸部９及び板材Ｔ等も、形成前と同様に分割凸部９及び板材Ｔとして記載する。又、本実施の形態の突出部形成工程は、前記凸部分割工程の直後に前記ダイ２０を用いて（即ち、凸部分割工程の後、ダイ２０から板材Ｔを離間させずに）行っている。
【００２７】
次に、打ち抜き工程では、板材Ｔの前記フレーム部Ｔａ（図３参照）等を打ち抜き除去し、板材Ｔを所定の大きさとするとともに、折り曲げられる前の前記整流子ライザ８ａを形成する。尚、この所定の大きさとは、整流子３の軸方向長さや外周の長さと対応した大きさである。
【００２８】
次に、丸め工程では、前記板材Ｔを、分割凸部９が内周側に配置されるように、言い換えると、前記円弧凸部Ｔｂが外周側に配置されるように、丸めて円筒形状にする。尚、本実施の形態の丸め工程は、図８（ａ）に示すように、前記分割凸部９の先端と当接して支持する芯金２３と、外側から板材Ｔを芯金２３側に加圧する周方向に複数（図中、１個のみ図示）の加圧ツール２４とによって行われる。
【００２９】
次に、充填工程では、図示しない型に前記円筒形状の板材Ｔを配置し、円筒形状の板材Ｔの内周側に絶縁材料としての液体状の樹脂（溶融樹脂）を充填する。
次に、その樹脂の硬化後、整流子ライザ８ａを径方向外側に折り曲げる（図２参照）。
【００３０】
次に、図２に示すように、整流子形成工程では、円筒形状の板材Ｔにおける所定間隔毎の前記アンダーカット予定部Ａ（図３〜図６参照）を切削する（即ち板材Ｔを等角度間隔に分割する）ことで、該板材Ｔから、周方向に一対の分割凸部９を有する整流子片８を複数（本実施の形態では１８個）形成する。詳述すると、硬化した樹脂を含む円筒形状の板材Ｔの外周側から板材Ｔを貫通し樹脂まで達するように、前記アンダーカット予定部Ａを切削加工により切削して切削溝２５を軸方向一端部から他端部まで形成する。
【００３１】
次に、仕上げ切削加工工程では、整流子３（整流子片８）の外周面を切削してその真円度を高精度に高くする。これにより整流子３の製造が完了する。
次に、上記実施の形態の方法及び整流子３の特徴的な作用効果を以下に記載する。
【００３２】
（１）凸部分割工程では、分割パンチ２１にてプレスすることで凸部１１に平行方向に延びる分割溝１２が形成されるとともに、その凸部１１がそれらの並設方向に分割された一対の分割凸部９とされる。そして、突出部形成工程では、斜め溝形成パンチ２２にてプレスすることで分割凸部９に平行方向に対して傾斜した斜め溝１３ａ，１３ｂが形成されるとともに、該斜め溝１３ａ，１３ｂが形成されることで同時に分割凸部９の凸設方向の直交方向に突出する突出部１４が形成される。このようにすると、板材に並設される凸部１１同士の間隔を狭くすることなく、１つの整流子片８に周方向に一対（２つ）の分割凸部９を設けることができ、各分割凸部９に形成される突出部１４にて整流子片８の絶縁体７に対する保持力を高くすることができる。即ち、本実施の形態のように板材Ｔを圧延加工（圧延加工工程）にて成形する場合、並設される凸部１１同士の間隔を狭くすると、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうことになるが、１つの整流子片８に対応して１つの凸部１１を形成するだけでよい（最終的には一対の分割凸部９となる）ので、凸部１１同士の間隔を確保することができ、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうことを回避することができる。その結果、整流子３を容易に製造することができ、且つ、一対の分割凸部９にて整流子片８が絶縁体７から剥離し難い構造とすることができる。
【００３３】
又、ところで、整流子片８の軸方向の一端における周方向中央に形成される整流子ライザ８ａは、巻線４ａと電気的に接続される部分であり、十分に厚い板厚を確保したい場合がある。しかし、従来技術のように、１つの整流子片の周方向の両側に一対の平行な（軸方向に沿った）凸部を（圧延加工にて）予め形成しておいた場合では、整流子ライザの周方向位置が凸部の周方向位置と異なるため、該凸部を利用して整流子ライザの板厚を厚くすることはできず、凸部が形成されていない部分の板厚より厚くすることは困難となる。これに対して、本実施の形態では、分割凸部９とされる前の凸部１１が整流子片８の周方向中央と対応した位置（整流子ライザを形成したい位置）に形成されるため、該凸部１１を利用して（凸部１１を潰さずに整流子ライザの形状に打ち抜いて）整流子ライザの板厚を厚くすることが可能となる。
【００３４】
しかも、凸部分割工程では、整流子３の外周と略対応した円弧凹部２０ａが凸部１１毎に対応して並設されたダイ２０に板材Ｔの平面側を当接させて分割パンチ２１にてプレスすることで、板材Ｔの平面側が、円弧凹部２０ａに沿った円弧凸部Ｔｂが複数並設された形状とされる。このようにすると、分厚く単に丸めるだけでは湾曲し難い凸部１１（分割凸部９）に対応した部分が予め整流子３の外周と略対応した円弧形状とされるため、後の丸め工程で円筒形状とされた板材Ｔの真円度を容易に高くすることができる。よって、例えば、最終的に整流子３の外周面の真円度を高精度とする仕上げ切削加工工程での切削代を低減することができ、ひいては仕上げ切削加工工程の時間短縮や歩留まり向上等を図ることができる。尚、板材Ｔの平面側（凸部１１が形成されない側）を円弧凸部Ｔｂが複数並設された形状とする工程は、凸部１１を一対の分割凸部９とする工程と同じ工程（凸部分割工程）であるため、工程数が増大してしまうこともない。又、本実施の形態の丸め工程では、図８（ａ）に示すように、最初から加圧ツール２４が円弧凸部Ｔｂに略密着しその加圧力が製品（板材Ｔ）を介して芯金２３にダイレクト（直線的）に伝わることなどから、製品（板材Ｔ）を良好に塑性変形させることができ、ひいては、丸め加工後に板材Ｔの合わせ部の開きが低減される。即ち、図８（ｂ）に示すように、円弧凸部Ｔｂが形成されていない（従来技術の）板材Ｔについて丸め工程を行っても、スプリングバックによって、湾曲し難い凸部１１（分割凸部９）に対応した部分と加圧ツール２４との間に隙間Ｓが生じ、塑性変形が不完全となり、ひいては、丸め加工後に板材Ｔの合わせ部に開きが生じ易いが、これが低減される。
【００３５】
（２）突出部形成工程は、凸部分割工程の直後に（凸部分割工程で用いた）ダイ２０を用いて行われるため、凸部分割工程で形成された円弧凸部Ｔｂの形状を保ったまま、良好且つ容易に突出部１４を形成する（突出部形成工程を行う）ことができる。
【００３６】
（３）凸部分割工程では、凸部１１の並設方向における中間部に分割溝１２が形成されるとともに、凸部１１が均等に分割された一対の分割凸部９とされるため、整流子片８の絶縁体７に対する保持力を整流子片８の周方向の両方で均等とすることができる。よって、整流子片８の周方向の一方のみが絶縁体７から剥落し易くなるといったことを防止することができ、バランス良く剥離を防止することができる。
【００３７】
（４）分割パンチ２１におけるプレス凸部２１ａの基端部には、基端に向かうほど幅が広くされた（本実施の形態では軸方向から見て円弧形状の）Ｒ形状部２１ｂが形成されるため、プレス凸部２１ａの破損（倒れ）が低減される。
【００３８】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態の前記突出部形成工程の後であって少なくとも前記丸め工程の前に、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、潰しパンチ３１にてプレスすることで一対の前記分割凸部９の互いに向かい合う（相対向する）側の前記突出部１４を更に突出させる潰し工程を行ってもよい。即ち、潰しパンチ３１は、図９（ａ）に示すように、一対の分割凸部９毎に対応したプレス凸部３１ａを備え、そのプレス凸部３１ａの前記軸方向から見た幅は、突出部形成工程を終えた後の相対向する突出部１４の間隔より大きく（この例では前記プレス凸部２１ａより大きく）設定されている。そして、相対向する突出部１４を含む分割凸部９を潰しパンチ３１のプレス凸部３１ａにて（分割凸部９の凸設方向の上方から）プレスすることで、突出部１４を更に相対向する方向に突出させる（図９（ｂ）参照）。
【００３９】
このようにすると、一対の分割凸部９の相対向する側の突出部１４が更に突出されるため、該突出部１４が絶縁体７と係合する面積が増え、整流子片８の絶縁体７に対する保持力を更に高くすることができる。尚、周方向に隣り合う整流子片８における突出部１４同士が互いに近づく方向に更に突出されると、それらが短絡してしまう虞が生じるが、この虞はない。即ち、整流子片８同士の短絡の虞を回避しながら、整流子片８が絶縁体７から更に剥離し難い構造とすることができる。又、この例の潰し工程は、前記突出部形成工程の直後に前記ダイ２０を用いて（即ち、突出部形成工程の後、ダイ２０から板材Ｔを離間させずに）行っている。
【００４０】
・上記実施の形態の突出部形成工程は、前記凸部分割工程の直後に前記ダイ２０を用いて（即ち、凸部分割工程の後、ダイ２０から板材Ｔを離間させずに）行うとしたが、これに限定されず、凸部分割工程と突出部形成工程との間に何らかの他の工程を行ってもよい。
【００４１】
・上記実施の形態の凸部分割工程では、凸部１１の並設方向における中間部に分割溝１２を形成するとともに、凸部１１を均等に分割した一対の分割凸部９とするとしたが、これに限定されず、凸部１１の並設方向における中間部から若干ずれた位置に分割溝を形成し、凸部１１を不均等に分割した分割凸部としてもよい。
【００４２】
・上記実施の形態の分割パンチ２１におけるプレス凸部２１ａの基端部には、基端に向かうほど幅が広くされた軸方向から見て円弧形状のＲ形状部２１ｂ（拡幅部）が形成されるとしたが、これに限定されず、基端に向かうほど幅が広くされた他の形状（非円弧形状）の拡幅部としてもよいし、拡幅部のないプレス凸部２１ａとしてもよい。
【００４３】
・上記実施の形態では、整流子片８を１８個備えた整流子３に具体化したが、整流子片の数が異なる整流子に具体化してもよい。
上記実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
【００４４】
（イ）請求項１乃至５のいずれか１項に記載の整流子の製造方法において、前記分割パンチは、分割溝を形成すべく凸設されたプレス凸部を有するものであって、前記プレス凸部の基端部には、基端に向かうほど幅が広くされた拡幅部が形成されたことを特徴とする整流子の製造方法。
【００４５】
このようにすると、プレス凸部の基端部には、基端に向かうほど幅が広くされた拡幅部が形成されるため、プレス凸部の破損（倒れ）が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】モータの要部断面図。
【図２】整流子の斜視図。
【図３】本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図４】（ａ）（ｂ）本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図５】本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図６】本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図７】本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図８】（ａ）本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。（ｂ）従来の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図９】（ａ）（ｂ）別例の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【符号の説明】
【００４７】
３…整流子、８…整流子片、９…分割凸部、１１…凸部、１２…分割溝、１３ａ，１３ｂ…斜め溝、１４…突出部、２０…ダイ、２０ａ…円弧凹部、２１…分割パンチ、２２…斜め溝形成パンチ、３１…潰しパンチ、Ａ…アンダーカット予定部、Ｔ…板材、Ｔｂ…円弧凸部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、整流子（コンミテータ）は、樹脂からなる略円筒形状の絶縁体と、その絶縁体の外周に周方向に複数配設される整流子片（整流子セグメント）とを備える。この整流子の製造方法としては、整流子形成用板材を円筒形状に丸め、その内周側に液体状態の樹脂を充填し、その樹脂の硬化後、円筒形状の板材における所定間隔毎のアンダーカット予定部を切削する（等角度間隔に分割する）ことによって板材の分割された一つを整流子片とし、硬化した樹脂を絶縁体とする方法が一般的である。
【０００３】
そして、この方法における整流子形成用板材としては、（軸方向に）平行に複数（整流子片の数と対応した数であって、例えば整流子片が１個につき１個や２個）並設された凸部を有し、その凸部を硬化した樹脂と係合させることで、各整流子片の絶縁体からの剥落を防止するものがある。
【０００４】
又、このような整流子形成用板材を斜め溝形成パンチにてプレスすることで凸部に前記平行方向に対して傾斜した斜め溝を形成するとともに、該溝を形成することで同時に凸部の凸設方向の直交方向に突出する突出部を形成し、各整流子片の絶縁体からの剥落を更に低減するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６７３１５１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したような整流子では、１つの整流子片に２個の平行な（軸方向に沿った）凸部が設けられている方が、１つの整流子片に１個の凸部が設けられる場合より、樹脂と係合する箇所が増え、整流子片の保持力が高くなり、絶縁体から剥落し難くなる。
【０００６】
しかしながら、特に整流子片が多数の整流子では、整流子片の周方向幅が小さくなることから、２個の凸部を周方向に並設することが困難であった。尚、詳しくは、前記整流子形成用板材を圧延加工にて成形する場合、並設される凸部同士の間隔を狭くすると、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうことになるため、結果的に周方向幅の小さい整流子片に２個の凸部を設けることが困難となっていた。
【０００７】
又、上記した整流子形成用板材における前記凸部と対応した部分は、凸部同士の間の部分（単なる板の部分）に比べて分厚く湾曲し難いため、単に丸めるだけで円筒形状とされた板材の真円度は低くなってしまっていた。尚、このことは、最終的に整流子の外周面の真円度を高精度とする仕上げ切削加工工程での切削代を増大させ、ひいては仕上げ切削加工工程の長時間化や歩留まり低下等を招く原因となっていた。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、容易に製造することができるとともに、整流子片が絶縁体から剥離し難い構造とすることができ、更に真円度を容易に高くすることができる整流子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、平行に複数並設された凸部を有する板材を、前記凸部が内周側に配置されるように丸めて円筒形状にする丸め工程と、前記円筒形状の板材の内周側に絶縁材料としての液体状の樹脂を充填する充填工程と、前記樹脂の硬化後、前記円筒形状の板材における所定間隔毎のアンダーカット予定部を切削することで、該板材から整流子片を複数形成する整流子形成工程とを有する整流子の製造方法であって、少なくとも前記丸め工程の前に、整流子の外周と略対応した円弧凹部が前記凸部毎に対応して並設されたダイに前記板材の平面側を当接させて分割パンチにてプレスすることで前記凸部に前記平行方向に延びる分割溝を形成するとともに、前記凸部をそれらの並設方向に分割した一対の分割凸部とし、更に前記板材の平面側を前記円弧凹部に沿った円弧凸部が複数並設された形状とする凸部分割工程と、前記凸部分割工程の後であって少なくとも前記丸め工程の前に、斜め溝形成パンチにてプレスすることで前記分割凸部に前記平行方向に対して傾斜した斜め溝を形成するとともに、該斜め溝を形成することで同時に前記分割凸部の凸設方向の直交方向に突出する突出部を形成する突出部形成工程とを有する。
【００１０】
同発明によれば、凸部分割工程では、分割パンチにてプレスすることで凸部に平行方向に延びる分割溝が形成されるとともに、その凸部がそれらの並設方向に分割された一対の分割凸部とされる。そして、突出部形成工程では、斜め溝形成パンチにてプレスすることで分割凸部に平行方向に対して傾斜した斜め溝が形成されるとともに、該斜め溝が形成されることで同時に分割凸部の凸設方向の直交方向に突出する突出部が形成される。このようにすると、板材に並設される凸部同士の間隔を狭くすることなく、１つの整流子片に周方向に一対の分割凸部を設けることができ、各分割凸部に形成される突出部にて整流子片の絶縁体に対する保持力を高くすることができる。即ち、例えば、整流子片の周方向幅が小さいものにおいても、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうといったことを回避しながら凸部を有する板材、ひいては整流子を容易に製造することができ、整流子片が絶縁体から剥離し難い構造とすることができる。
【００１１】
しかも、凸部分割工程では、整流子の外周と略対応した円弧凹部が凸部毎に対応して並設されたダイに板材の平面側を当接させて分割パンチにてプレスすることで、板材の平面側が、円弧凹部に沿った円弧凸部が複数並設された形状とされる。このようにすると、分厚く単に丸めるだけでは湾曲し難い凸部に対応した部分が予め整流子の外周と略対応した円弧形状とされるため、後の丸め工程で円筒形状とされた板材の真円度を容易に高くすることができる。よって、例えば、最終的に整流子の外周面の真円度を高精度とする仕上げ切削加工工程での切削代を低減することができ、ひいては仕上げ切削加工工程の時間短縮や歩留まり向上等を図ることができる。尚、板材の平面側（凸部が形成されない側）を円弧凸部が複数並設された形状とする工程は、凸部を一対の分割凸部とする工程と同じ工程（凸部分割工程）であるため、工程数が増大してしまうこともない。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の整流子の製造方法において、前記突出部形成工程は、前記凸部分割工程の直後に前記ダイを用いて行う。
同発明によれば、突出部形成工程は、凸部分割工程の直後に前記ダイを用いて行われるため、凸部分割工程で形成された円弧凸部の形状を保ったまま、良好且つ容易に突出部を形成する（突出部形成工程を行う）ことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の整流子の製造方法において、前記板材を圧延加工にて成形する圧延加工工程を備えた。
同発明によれば、圧延加工工程では、前記板材が圧延加工にて成形される。この場合、並設される凸部同士の間隔を狭くすると、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうことになるが、圧延加工工程では、１つの整流子片に対応して１つの凸部を形成するだけでよいので、凸部同士の間隔を確保することができ、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうことを回避することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の整流子の製造方法において、前記凸部分割工程では、前記凸部の前記並設方向における中間部に分割溝を形成するとともに、前記凸部を均等に分割した一対の分割凸部とする。
【００１５】
同発明によれば、凸部分割工程では、凸部の並設方向における中間部に分割溝が形成されるとともに、凸部が均等に分割された一対の分割凸部とされるため、整流子片の絶縁体に対する保持力を整流子片の周方向の両方で均等とすることができる。よって、整流子片の周方向の一方のみが絶縁体から剥落し易くなるといったことを防止することができ、バランス良く剥離を防止することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の整流子の製造方法において、前記突出部形成工程の後に、潰しパンチにてプレスすることで一対の前記分割凸部の互いに向かい合う側の前記突出部を更に突出させる潰し工程を備えた。
【００１７】
同発明によれば、潰し工程では、潰しパンチにてプレスすることで一対の分割凸部の互いに向かい合う側の突出部が更に突出されるため、該突出部が絶縁体と係合する面積が増え、整流子片の絶縁体に対する保持力を更に高くすることができる。尚、周方向に隣り合う整流子片における突出部同士が互いに近づく方向に更に突出されると、それらが短絡してしまう虞が生じるが、この虞はない。即ち、整流子片同士の短絡の虞を回避しながら、整流子片が絶縁体から更に剥離し難い構造とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、容易に製造することができるとともに、整流子片が絶縁体から剥離し難い構造とすることができ、更に真円度を容易に高くすることができる整流子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図８に従って説明する。
図１は、モータの要部断面図である。モータのモータハウジング１には、回転軸２が回転可能に支持され、その回転軸２には整流子（コンミテータ）３及び巻線４ａが巻着された電機子コア４が固定されている。モータハウジング１には、電機子コア４と対向するようにマグネット５が固定され、整流子３と押圧接触される給電用ブラシ６が保持されている。
【００２０】
図２に示すように、整流子３は、樹脂からなる略円筒形状の絶縁体７と、その絶縁体７の外周側に周方向に複数配設される整流子片８とを備える。尚、本実施の形態の整流子片８は、絶縁体７の外周に等角度間隔に１８個配設されている。
【００２１】
各整流子片８は、略円筒形状を所定角度で一部分切り取った形状に形成されている。又、整流子片８の絶縁体７に固定される側の面（以下、内周面という）には、板厚方向に突出し絶縁体７に埋設される一対の分割凸部９が周方向に並設されている。又、整流子片８の軸方向の一端における周方向中央には、径方向外側に折り返された整流子ライザ（結線爪）８ａが形成され、その整流子ライザ８ａには、前記巻線４ａが係止されることになる。
【００２２】
１つの整流子片８における一対の前記分割凸部９は、図５及び図７に示すように、元々１つの凸部１１（図４（ａ）参照）に分割溝１２が形成されることで一対に分割されてなり、その後、分割凸部９に斜め溝１３ａ，１３ｂ（図７参照）が形成されることで同時に分割凸部９の凸設方向の直交方向に突出形成された突出部１４を有する。尚、図５は、後に分割凸部９が内周側に配置されるように丸められて円筒形状とされ、等角度間隔毎（一対の分割凸部９毎）のアンダーカット予定部Ａ（図５中、２点鎖線で示す）が切削される（等角度間隔に分割される）ことで整流子片８を構成する整流子形成用板材（板材Ｔ）を軸方向から見た模式図である。又、図７は、分割凸部９をその凸設方向の上方（整流子３の径方向内側）から見た模式図であって、突出部１４の基端部、即ち、突出部１４が形成される前の分割凸部９の側壁を２点鎖線で図示している。言い換えると、図７中、前記２点鎖線より突出した部分が突出部１４である。又、本実施の形態における一対の分割凸部９のアンダーカット予定部Ａ側の基端部には、前記凸部１１（図４（ａ）参照）の時点で形成されていた軸方向から見て（整流子３の）周方向に広がる拡幅部１５が形成されている。又、一対の分割凸部９の間の形状は、前記分割溝１２の形状に応じて決まり、本実施の形態では、軸方向から見て分割凸部９の基端側に向かうほど互いに近づくＶ字状に形成されている。
【００２３】
そして、分割凸部９は絶縁体７に埋設され（その突出部１４が）該絶縁体７と係合することから、整流子片８が絶縁体７から剥離することが防止される。
次に、前記整流子３の製造方法について図３〜図７、図８（ａ）に従って説明する。
【００２４】
まず、図３に示すように、圧延加工工程では、一平面上に複数（本実施の形態では、１８個であって、図３中、９個のみ図示）の前記凸部１１が（一定の高さで）平行に延びるように並設された導電性の板材Ｔを圧延加工にて成形する。尚、この凸部１１は、等間隔であって、前記アンダーカット予定部Ａ（２点鎖線で示す）間にそれぞれ１つ形成される。又、各凸部１１の凸設方向の中間位置から基端側には、前記軸方向から見て（図４（ａ）参照）該中間位置から基端位置に向かうほど凸部１１の並設方向（整流子３の周方向）に広がる前記拡幅部１５が形成される。この板材Ｔの軸方向（凸部１１の平行に延びる方向）の長さは、前記整流子３の軸線方向の長さ、詳しくは整流子ライザ８ａが折り曲げられる前の整流子片８の長さを多数含むような長さに設定されている。又、この板材Ｔにおいて凸部１１の前記並設方向の長さは、整流子３の外周面の長さより両端のフレーム部Ｔａ（図３中、片方のみ図示）分だけ大きく設定されている。
【００２５】
次に、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、凸部分割工程では、前記整流子３の外周と略対応した円弧凹部２０ａが前記凸部１１毎に対応して並設されたダイ２０に前記板材Ｔの平面側（凸部１１が形成されない側）を当接させて分割パンチ２１にてプレスすることで前記凸部１１に平行方向（軸方向）に延びる前記分割溝１２（図４（ｂ）及び図６参照）を形成するとともに、凸部１１をそれらの並設方向に分割した一対の前記分割凸部９とし、更に前記板材Ｔの平面側を円弧凹部２０ａに沿った円弧凸部Ｔｂが複数並設された形状とする。即ち、本実施の形態の分割パンチ２１は、図４（ａ）に示すように、複数の凸部１１毎に対応したプレス凸部２１ａを備え、そのプレス凸部２１ａは、前記分割溝１２を形成すべく凸部１１の長手方向に沿って延び、その先端部は軸方向から見て先端に向かうほど幅が狭く（Ｖ字状に）なっている。そして、凸部１１を分割パンチ２１のプレス凸部２１ａにて（凸部１１の凸設方向の上方から）プレスすることで、分割溝１２を形成するとともに、該分割溝１２を形成することで同時に凸部１１を一対の分割凸部９とする。尚、本実施の形態の凸部分割工程では、凸部１１の並設方向における中間部に分割溝１２を形成することで、凸部１１を均等に分割した一対の分割凸部９としている。又、本実施の形態のプレス凸部２１ａの基端部には、基端に向かうほど前記幅が広くされた（本実施の形態では軸方向から見て円弧形状の）拡幅部としてのＲ形状部２１ｂが形成され、そのＲ形状部２１ｂにて破損（プレス凸部２１ａの倒れ）が低減されている。又、本実施の形態のダイ２０は、図４（ａ）に示すように、前記アンダーカット予定部Ａと対応した位置を境に円弧凹部２０ａが並設されたもの、言い換えると、整流子３の外周を整流子片８の数で割り算した長さ毎に円弧凹部２０ａが繰り返し形成されたものであって、その各円弧凹部２０ａは、整流子３の整流子片８が１８個であることから、角度が略（３６０°／１８個＝）２０°の円弧となるように形成されている。
【００２６】
次に、図５〜図７に示すように、突出部形成工程では、斜め溝形成パンチ２２にてプレスすることで分割凸部９に前記斜め溝１３ａ，１３ｂ（図７参照）を形成するとともに、該斜め溝１３ａ，１３ｂを形成することで同時に分割凸部９の凸設方向の直交方向に突出する前記突出部１４（図７参照）を形成する。詳述すると、斜め溝形成パンチ２２は、図６に示すように、複数のプレス凸部２２ａを備え、そのプレス凸部２２ａは、前記斜め溝１３ａ，１３ｂを形成すべく分割凸部９の長手方向に延びる辺（前記軸方向）に対して傾斜し、その先端に向かうほど幅が狭くなっている。尚、図６に示す斜め溝形成パンチ２２のプレス凸部２２ａは、一方の前記斜め溝１３ａを形成すべく傾斜しているが、９０°回転させることで他方の前記斜め溝１３ｂを形成すべく傾斜したものとなる。そして、分割凸部９を斜め溝形成パンチ２２のプレス凸部２２ａにて（分割凸部９の凸設方向の上方から）プレスすることで、斜め溝１３ａを形成するとともに、該斜め溝１３ａを形成することで同時に分割凸部９の凸設方向の直交方向に突出する突出部１４を形成する。即ち、分割凸部９の長手方向に延びる辺（前記軸方向）に対して傾斜した斜め溝１３ａにて分けられる分割凸部９の角部分が、分割凸部９の凸設方向の直交方向に移動されて突出し、突出部１４が形成される。尚、本実施の形態では、一方の前記斜め溝１３ａを形成した後、９０°回転された形状の図示しない斜め溝形成パンチにて同様に他方の前記斜め溝１３ｂ及び突出部１４を形成する。又、本実施の形態の互いに反対方向に傾斜した斜め溝１３ａと斜め溝１３ｂとは、一対の分割凸部９に対してその長手方向（前記軸方向）に交互に連続して形成される。即ち、斜め溝１３ａ，１３ｂは、一対の分割凸部９に対してジグザグ形状に形成される。又、本実施の形態では、説明の便宜上、この状態、即ち斜め溝１３ａ，１３ｂ及び突出部１４が形成された状態の分割凸部９及び板材Ｔ等も、形成前と同様に分割凸部９及び板材Ｔとして記載する。又、本実施の形態の突出部形成工程は、前記凸部分割工程の直後に前記ダイ２０を用いて（即ち、凸部分割工程の後、ダイ２０から板材Ｔを離間させずに）行っている。
【００２７】
次に、打ち抜き工程では、板材Ｔの前記フレーム部Ｔａ（図３参照）等を打ち抜き除去し、板材Ｔを所定の大きさとするとともに、折り曲げられる前の前記整流子ライザ８ａを形成する。尚、この所定の大きさとは、整流子３の軸方向長さや外周の長さと対応した大きさである。
【００２８】
次に、丸め工程では、前記板材Ｔを、分割凸部９が内周側に配置されるように、言い換えると、前記円弧凸部Ｔｂが外周側に配置されるように、丸めて円筒形状にする。尚、本実施の形態の丸め工程は、図８（ａ）に示すように、前記分割凸部９の先端と当接して支持する芯金２３と、外側から板材Ｔを芯金２３側に加圧する周方向に複数（図中、１個のみ図示）の加圧ツール２４とによって行われる。
【００２９】
次に、充填工程では、図示しない型に前記円筒形状の板材Ｔを配置し、円筒形状の板材Ｔの内周側に絶縁材料としての液体状の樹脂（溶融樹脂）を充填する。
次に、その樹脂の硬化後、整流子ライザ８ａを径方向外側に折り曲げる（図２参照）。
【００３０】
次に、図２に示すように、整流子形成工程では、円筒形状の板材Ｔにおける所定間隔毎の前記アンダーカット予定部Ａ（図３〜図６参照）を切削する（即ち板材Ｔを等角度間隔に分割する）ことで、該板材Ｔから、周方向に一対の分割凸部９を有する整流子片８を複数（本実施の形態では１８個）形成する。詳述すると、硬化した樹脂を含む円筒形状の板材Ｔの外周側から板材Ｔを貫通し樹脂まで達するように、前記アンダーカット予定部Ａを切削加工により切削して切削溝２５を軸方向一端部から他端部まで形成する。
【００３１】
次に、仕上げ切削加工工程では、整流子３（整流子片８）の外周面を切削してその真円度を高精度に高くする。これにより整流子３の製造が完了する。
次に、上記実施の形態の方法及び整流子３の特徴的な作用効果を以下に記載する。
【００３２】
（１）凸部分割工程では、分割パンチ２１にてプレスすることで凸部１１に平行方向に延びる分割溝１２が形成されるとともに、その凸部１１がそれらの並設方向に分割された一対の分割凸部９とされる。そして、突出部形成工程では、斜め溝形成パンチ２２にてプレスすることで分割凸部９に平行方向に対して傾斜した斜め溝１３ａ，１３ｂが形成されるとともに、該斜め溝１３ａ，１３ｂが形成されることで同時に分割凸部９の凸設方向の直交方向に突出する突出部１４が形成される。このようにすると、板材に並設される凸部１１同士の間隔を狭くすることなく、１つの整流子片８に周方向に一対（２つ）の分割凸部９を設けることができ、各分割凸部９に形成される突出部１４にて整流子片８の絶縁体７に対する保持力を高くすることができる。即ち、本実施の形態のように板材Ｔを圧延加工（圧延加工工程）にて成形する場合、並設される凸部１１同士の間隔を狭くすると、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうことになるが、１つの整流子片８に対応して１つの凸部１１を形成するだけでよい（最終的には一対の分割凸部９となる）ので、凸部１１同士の間隔を確保することができ、圧延加工に用いる金型の寿命が大幅に低下してしまうことを回避することができる。その結果、整流子３を容易に製造することができ、且つ、一対の分割凸部９にて整流子片８が絶縁体７から剥離し難い構造とすることができる。
【００３３】
又、ところで、整流子片８の軸方向の一端における周方向中央に形成される整流子ライザ８ａは、巻線４ａと電気的に接続される部分であり、十分に厚い板厚を確保したい場合がある。しかし、従来技術のように、１つの整流子片の周方向の両側に一対の平行な（軸方向に沿った）凸部を（圧延加工にて）予め形成しておいた場合では、整流子ライザの周方向位置が凸部の周方向位置と異なるため、該凸部を利用して整流子ライザの板厚を厚くすることはできず、凸部が形成されていない部分の板厚より厚くすることは困難となる。これに対して、本実施の形態では、分割凸部９とされる前の凸部１１が整流子片８の周方向中央と対応した位置（整流子ライザを形成したい位置）に形成されるため、該凸部１１を利用して（凸部１１を潰さずに整流子ライザの形状に打ち抜いて）整流子ライザの板厚を厚くすることが可能となる。
【００３４】
しかも、凸部分割工程では、整流子３の外周と略対応した円弧凹部２０ａが凸部１１毎に対応して並設されたダイ２０に板材Ｔの平面側を当接させて分割パンチ２１にてプレスすることで、板材Ｔの平面側が、円弧凹部２０ａに沿った円弧凸部Ｔｂが複数並設された形状とされる。このようにすると、分厚く単に丸めるだけでは湾曲し難い凸部１１（分割凸部９）に対応した部分が予め整流子３の外周と略対応した円弧形状とされるため、後の丸め工程で円筒形状とされた板材Ｔの真円度を容易に高くすることができる。よって、例えば、最終的に整流子３の外周面の真円度を高精度とする仕上げ切削加工工程での切削代を低減することができ、ひいては仕上げ切削加工工程の時間短縮や歩留まり向上等を図ることができる。尚、板材Ｔの平面側（凸部１１が形成されない側）を円弧凸部Ｔｂが複数並設された形状とする工程は、凸部１１を一対の分割凸部９とする工程と同じ工程（凸部分割工程）であるため、工程数が増大してしまうこともない。又、本実施の形態の丸め工程では、図８（ａ）に示すように、最初から加圧ツール２４が円弧凸部Ｔｂに略密着しその加圧力が製品（板材Ｔ）を介して芯金２３にダイレクト（直線的）に伝わることなどから、製品（板材Ｔ）を良好に塑性変形させることができ、ひいては、丸め加工後に板材Ｔの合わせ部の開きが低減される。即ち、図８（ｂ）に示すように、円弧凸部Ｔｂが形成されていない（従来技術の）板材Ｔについて丸め工程を行っても、スプリングバックによって、湾曲し難い凸部１１（分割凸部９）に対応した部分と加圧ツール２４との間に隙間Ｓが生じ、塑性変形が不完全となり、ひいては、丸め加工後に板材Ｔの合わせ部に開きが生じ易いが、これが低減される。
【００３５】
（２）突出部形成工程は、凸部分割工程の直後に（凸部分割工程で用いた）ダイ２０を用いて行われるため、凸部分割工程で形成された円弧凸部Ｔｂの形状を保ったまま、良好且つ容易に突出部１４を形成する（突出部形成工程を行う）ことができる。
【００３６】
（３）凸部分割工程では、凸部１１の並設方向における中間部に分割溝１２が形成されるとともに、凸部１１が均等に分割された一対の分割凸部９とされるため、整流子片８の絶縁体７に対する保持力を整流子片８の周方向の両方で均等とすることができる。よって、整流子片８の周方向の一方のみが絶縁体７から剥落し易くなるといったことを防止することができ、バランス良く剥離を防止することができる。
【００３７】
（４）分割パンチ２１におけるプレス凸部２１ａの基端部には、基端に向かうほど幅が広くされた（本実施の形態では軸方向から見て円弧形状の）Ｒ形状部２１ｂが形成されるため、プレス凸部２１ａの破損（倒れ）が低減される。
【００３８】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態の前記突出部形成工程の後であって少なくとも前記丸め工程の前に、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、潰しパンチ３１にてプレスすることで一対の前記分割凸部９の互いに向かい合う（相対向する）側の前記突出部１４を更に突出させる潰し工程を行ってもよい。即ち、潰しパンチ３１は、図９（ａ）に示すように、一対の分割凸部９毎に対応したプレス凸部３１ａを備え、そのプレス凸部３１ａの前記軸方向から見た幅は、突出部形成工程を終えた後の相対向する突出部１４の間隔より大きく（この例では前記プレス凸部２１ａより大きく）設定されている。そして、相対向する突出部１４を含む分割凸部９を潰しパンチ３１のプレス凸部３１ａにて（分割凸部９の凸設方向の上方から）プレスすることで、突出部１４を更に相対向する方向に突出させる（図９（ｂ）参照）。
【００３９】
このようにすると、一対の分割凸部９の相対向する側の突出部１４が更に突出されるため、該突出部１４が絶縁体７と係合する面積が増え、整流子片８の絶縁体７に対する保持力を更に高くすることができる。尚、周方向に隣り合う整流子片８における突出部１４同士が互いに近づく方向に更に突出されると、それらが短絡してしまう虞が生じるが、この虞はない。即ち、整流子片８同士の短絡の虞を回避しながら、整流子片８が絶縁体７から更に剥離し難い構造とすることができる。又、この例の潰し工程は、前記突出部形成工程の直後に前記ダイ２０を用いて（即ち、突出部形成工程の後、ダイ２０から板材Ｔを離間させずに）行っている。
【００４０】
・上記実施の形態の突出部形成工程は、前記凸部分割工程の直後に前記ダイ２０を用いて（即ち、凸部分割工程の後、ダイ２０から板材Ｔを離間させずに）行うとしたが、これに限定されず、凸部分割工程と突出部形成工程との間に何らかの他の工程を行ってもよい。
【００４１】
・上記実施の形態の凸部分割工程では、凸部１１の並設方向における中間部に分割溝１２を形成するとともに、凸部１１を均等に分割した一対の分割凸部９とするとしたが、これに限定されず、凸部１１の並設方向における中間部から若干ずれた位置に分割溝を形成し、凸部１１を不均等に分割した分割凸部としてもよい。
【００４２】
・上記実施の形態の分割パンチ２１におけるプレス凸部２１ａの基端部には、基端に向かうほど幅が広くされた軸方向から見て円弧形状のＲ形状部２１ｂ（拡幅部）が形成されるとしたが、これに限定されず、基端に向かうほど幅が広くされた他の形状（非円弧形状）の拡幅部としてもよいし、拡幅部のないプレス凸部２１ａとしてもよい。
【００４３】
・上記実施の形態では、整流子片８を１８個備えた整流子３に具体化したが、整流子片の数が異なる整流子に具体化してもよい。
上記実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
【００４４】
（イ）請求項１乃至５のいずれか１項に記載の整流子の製造方法において、前記分割パンチは、分割溝を形成すべく凸設されたプレス凸部を有するものであって、前記プレス凸部の基端部には、基端に向かうほど幅が広くされた拡幅部が形成されたことを特徴とする整流子の製造方法。
【００４５】
このようにすると、プレス凸部の基端部には、基端に向かうほど幅が広くされた拡幅部が形成されるため、プレス凸部の破損（倒れ）が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】モータの要部断面図。
【図２】整流子の斜視図。
【図３】本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図４】（ａ）（ｂ）本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図５】本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図６】本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図７】本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図８】（ａ）本実施の形態の整流子の製造方法を説明するための説明図。（ｂ）従来の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【図９】（ａ）（ｂ）別例の整流子の製造方法を説明するための説明図。
【符号の説明】
【００４７】
３…整流子、８…整流子片、９…分割凸部、１１…凸部、１２…分割溝、１３ａ，１３ｂ…斜め溝、１４…突出部、２０…ダイ、２０ａ…円弧凹部、２１…分割パンチ、２２…斜め溝形成パンチ、３１…潰しパンチ、Ａ…アンダーカット予定部、Ｔ…板材、Ｔｂ…円弧凸部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に複数並設された凸部を有する板材を、前記凸部が内周側に配置されるように丸めて円筒形状にする丸め工程と、
前記円筒形状の板材の内周側に絶縁材料としての液体状の樹脂を充填する充填工程と、
前記樹脂の硬化後、前記円筒形状の板材における所定間隔毎のアンダーカット予定部を切削することで、該板材から整流子片を複数形成する整流子形成工程と
を有する整流子の製造方法であって、
少なくとも前記丸め工程の前に、整流子の外周と略対応した円弧凹部が前記凸部毎に対応して並設されたダイに前記板材の平面側を当接させて分割パンチにてプレスすることで前記凸部に前記平行方向に延びる分割溝を形成するとともに、前記凸部をそれらの並設方向に分割した一対の分割凸部とし、更に前記板材の平面側を前記円弧凹部に沿った円弧凸部が複数並設された形状とする凸部分割工程と、
前記凸部分割工程の後であって少なくとも前記丸め工程の前に、斜め溝形成パンチにてプレスすることで前記分割凸部に前記平行方向に対して傾斜した斜め溝を形成するとともに、該斜め溝を形成することで同時に前記分割凸部の凸設方向の直交方向に突出する突出部を形成する突出部形成工程と
を有することを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の整流子の製造方法において、
前記突出部形成工程は、前記凸部分割工程の直後に前記ダイを用いて行うことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の整流子の製造方法において、
前記板材を圧延加工にて成形する圧延加工工程を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の整流子の製造方法において、
前記凸部分割工程では、前記凸部の前記並設方向における中間部に分割溝を形成するとともに、前記凸部を均等に分割した一対の分割凸部とすることを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の整流子の製造方法において、
前記突出部形成工程の後に、潰しパンチにてプレスすることで一対の前記分割凸部の互いに向かい合う側の前記突出部を更に突出させる潰し工程を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項１】
平行に複数並設された凸部を有する板材を、前記凸部が内周側に配置されるように丸めて円筒形状にする丸め工程と、
前記円筒形状の板材の内周側に絶縁材料としての液体状の樹脂を充填する充填工程と、
前記樹脂の硬化後、前記円筒形状の板材における所定間隔毎のアンダーカット予定部を切削することで、該板材から整流子片を複数形成する整流子形成工程と
を有する整流子の製造方法であって、
少なくとも前記丸め工程の前に、整流子の外周と略対応した円弧凹部が前記凸部毎に対応して並設されたダイに前記板材の平面側を当接させて分割パンチにてプレスすることで前記凸部に前記平行方向に延びる分割溝を形成するとともに、前記凸部をそれらの並設方向に分割した一対の分割凸部とし、更に前記板材の平面側を前記円弧凹部に沿った円弧凸部が複数並設された形状とする凸部分割工程と、
前記凸部分割工程の後であって少なくとも前記丸め工程の前に、斜め溝形成パンチにてプレスすることで前記分割凸部に前記平行方向に対して傾斜した斜め溝を形成するとともに、該斜め溝を形成することで同時に前記分割凸部の凸設方向の直交方向に突出する突出部を形成する突出部形成工程と
を有することを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の整流子の製造方法において、
前記突出部形成工程は、前記凸部分割工程の直後に前記ダイを用いて行うことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の整流子の製造方法において、
前記板材を圧延加工にて成形する圧延加工工程を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の整流子の製造方法において、
前記凸部分割工程では、前記凸部の前記並設方向における中間部に分割溝を形成するとともに、前記凸部を均等に分割した一対の分割凸部とすることを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の整流子の製造方法において、
前記突出部形成工程の後に、潰しパンチにてプレスすることで一対の前記分割凸部の互いに向かい合う側の前記突出部を更に突出させる潰し工程を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。
【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２０１０−１２３２８５（Ｐ２０１０−１２３２８５Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９３５１９（Ｐ２００８−２９３５１９）
【出願日】平成２０年１１月１７日（２００８．１１．１７）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１７日（２００８．１１．１７）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]