JP2000133405A - 電機用刷子の製造方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リード線用ワイヤーの切断の際、切断端に撚
りの解れが生じない電機用刷子の製造方法を提供する。 【解決手段】 撚線からなり、リールから繰り出される
リード線用ワイヤーの端部を埋め込みながら原料粉末を
プレスして刷子本体を成形した後、リード線用ワイヤー
を剪断作用によって切断する電機用刷子の製造方法にお
いて、前記リード線用ワイヤーの撚線をリード線用ワイ
ヤーの端部からリード線の長さの整数倍離れた位置で電
気的に溶着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電機や電動機の
電機に用いられる刷子を製造する方法とその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電機用刷子は、図８に示すように、カー
ボン粉末等の原料粉末をプレス成形した刷子本体５１に
銅線等の撚線からなるリード線５２の一端部を埋設し、
リード線５２に絶縁被覆筒（図示せず）を嵌装し、か
つ、リード線５２の他端部に端子金具（図示せず）を取
り付けてなる。従来、この種の電機用刷子の製造装置と
しては、鋏具による機械的な切断に伴ってリード線の切
断端の撚りが解かれるのを防止するため、実公平６−９
５６８号公報、特開平７−３３６９５４号公報記載のも
のが知られている。前者のものは、テーブルに設けら
れ、電機用刷子の原料粉末が充填される外型（Ｄｉｅ
ｂｏｄｙ）と、撚線からなるリード線用ワイヤーを巻回
したリールと、リールから繰り出されるリード線用ワイ
ヤーをチャッキング可能に挿通するアッパ・パンチ（Ｕ
ｐｐｅｒ ｐｕｎｃｈ）と、押出パンチ（Ｓｔｒｉｐｐ
ｅｒｐｕｎｃｈ）を兼ねるロア・パンチ（Ｌｏｗｅｒ
ｐｕｎｃｈ）と、アッパ・パンチの昇降経路の側方に配
設され、アッパ・パンチの上昇後にリード線用ワイヤー
を挟持して通電し、リード線用ワイヤーの切断と切断端
の電気的焼結とを行う一対のウェルディング電極とを備
えてなり、外型に原料粉末を充填し、リード線用ワイヤ
ーを下方へ所定長さ突出させてチャッキングした状態で
アッパ・パンチを下降して原料粉末をプレスし、リード
線用ワイヤーの端部を埋め込みながら刷子本体を成形し
てアッパ・パンチを上昇した後、リード線用ワイヤーの
撚線をウェルディング電極の通電により溶着、溶断する
ものである。又、後者のものは、ウェルディング電極の
構成及び動作が複雑になり、かつ、切断可能なリード線
用ワイヤーの線径に限界がある前者の不具合を解消する
ため、アッパ・パンチの昇降経路の側方に配設されるウ
ェルディング電極を１個とし、リード線用ワイヤーの撚
線をウェルディング電極の通電により溶着、溶断するも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電機用
刷子の製造方法とその装置は、いずれもリード線用ワイ
ヤーの撚線をウェルディング電極の通電により同時に溶
着、溶断するものであるので、撚線の溶断に伴って撚線
同士が溶着しないうちに撚りが解れ、端子金具や絶縁被
覆筒の取り付けが困難になる不具合がある。そこで、本
発明は、リード線用ワイヤーの切断の際、切断端に撚り
の解れが生じない生産性の高い電機用刷子の製造方法と
その装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の電機用刷子の製造方法は、撚線からなり、
リールから繰り出されるリード線用ワイヤーの端部を埋
め込みながら原料粉末をプレスして刷子本体を成形した
後、リード線用ワイヤーを剪断作用によって切断する電
機用刷子の製造方法において、前記リード線用ワイヤー
の撚線をリード線用ワイヤーの端部からリード線の長さ
の整数倍離れた位置で電気的に溶着することを特徴とす
る電機用刷子の製造方法。一方、電機用刷子の製造装置
は、テーブルに設けられ、電機用刷子の原料粉末が充填
される外型と、撚線からなるリード線用ワイヤーを巻回
したリールと、リールから繰り出されるリード線用ワイ
ヤーをチャッキング可能に挿通するアッパ・パンチと、
押出パンチを兼ねるロア・パンチと、アッパ・パンチの
昇降経路の側方に配設され、アッパ・パンチの上昇後に
リード線用ワイヤーを切断する一対の切断刃とを備える
電機用刷子の製造装置において、前記リールとアッパ・
パンチとの間でアッパ・パンチに挿通されてチャッキン
グされたリード線用ワイヤーの端部からリード線の長さ
の整数倍離れた位置におけるリード線用ワイヤーの移動
経路の側方に配設され、リード線用ワイヤーを挟持して
通電し、撚線を溶着する少なくとも一対の電極を備えた
ことを特徴とする。前記電極による挟持は、定圧力によ
るものであることが好ましい。

【０００５】前記電極による定圧力による挟持は、少な
くとも片側の電極を弾機により付勢して行うことが望ま
しい。又、電極は、リード線の長さの変化に対応し得る
ように、上下動可能に設けることが望ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１、図２、図３、図４、
図５及び図６は本発明に係る電機用刷子の製造装置の実
施の形態の一例を示す概略正面図、概略側面図、要部の
正面図、図３におけるIV方向矢視側面図、図３における
Ｖ−Ｖ線矢視断面図、図４におけるVI−VI線矢視断面図
である。図１、図２において１は水平なテーブル２と、
テーブル２の側方に垂直に立設したコラム３とを有する
機体で、そのテーブル２には、電機用刷子の原料粉末が
充填される外型４が設けられると共に、外型４の型穴４
ａから後述するようにリード線付き刷子本体を押し出す
押出パンチを兼ね、外型４の型穴４ａの下方に入れられ
るロア・パンチ５が設けられている。又、機体１のコラ
ム３の上部には、銅線等の撚線からなるリード線用ワイ
ヤー６を巻回したリール７が装着されている一方、リー
ル７の下方におけるコラム３の側面には、２本の平行な
ガイドレール８が垂直に取り付けられており、両ガイド
レール８には、図示しない油圧シリンダによって上下動
されるラム９が滑動可能に装着されている。ラム９の下
端には、外型４の型穴４ａの上方に入れられ、原料粉末
を圧縮するアッパ・パンチ１０が、ラム９側からロード
セル受台１１とロードセル１２を順に介在して取り付け
られており、これらには、リール７から繰り出されるリ
ード線用ワイヤー６が移動可能に挿通されている。そし
て、ラム９には、リード線用ワイヤー６の移動を拘束す
るチャック（図示せず）が装着されている一方、ロード
セル受台１１には、後述するように撚線溶着機構の１対
の電極を対向して挿入する窓１３が設けられている。更
に、機体１には、アッパ・パンチ１０の昇降経路の側方
に配置され、アッパ・パンチ１０の上昇後にリード線用
ワイヤー６を剪断作用によって切断し、一端部が刷子本
体に埋設されたリード線（共に図示せず）とする一対の
切断刃１４が上記昇降経路に対して進退可能に設けられ
ている。

【０００７】一方、ラム９には、リード線用ワイヤー６
の撚線を前記切断刃１４による切断位置（リード線用ワ
イヤーの端部）からリード線の長さ（刷子本体に埋設さ
れる部分も含む）の２倍離れた位置で電気的に溶着する
撚線溶着機構１５が装着されている。すなわち、ラム９
には、図３、図４に詳細に示すように、撚線溶着機構の
１５の一部を構成する取付けベース１６が、その前面
（図４においては左側面）から下面に及んで取り付けら
れており、この取付けベース１６の上部にはエアシリン
ダ１７によって上下方向へ移動される縦長の上下方向ス
ライダー１８が装着されている一方、下部には、水平な
ガイドレール１９に案内されて左右方向へ移動する一対
の左右方向スライダー２０が装着されている。そして、
上下方向スライダー１８の下端部と両左右方向スライダ
ー２０の内端部とは、それぞれリンク２１を介して連結
されており、両左右方向スライダー２０は、上下方向ス
ライダー１８の上下動に伴って互いに接近、離反するよ
うに左右方向へ移動するように設けられている。両左右
方向スライダー２０の前面には、アーム支持プレート２
２が、それぞれ上下方向の長孔２３を挿通したボルト２
４を介して上下方向の位置調節可能に取り付けられてお
り、両アーム支持プレート２２の後面（図４においては
右側面）には、前記ロードセル受台１１に向って水平に
延びる互いに平行なホルダ用アーム２５の基部がそれぞ
れ取り付けられている。両ホルダ用アーム２５の一方に
は、図５に示すように、他方のホルダ用アーム２５側に
位置して平行に配置されたスライドアーム２６が、水平
な複数のボルト２５を介して他方のホルダ用アーム２５
に対して進退可能に支持され、かつ、圧縮コイルばね２
８を介して他方のホルダ用アーム２５側へ付勢されてい
る。そして、スライドアーム２６と他方のホルダ用アー
ム２５の端部には、電気的な絶縁材料からなり、ロード
セル受台１１に向って水平に延びる互いに平行な電極ホ
ルダ２９の基部がそれぞれ取り付けられており、両電極
ホルダ２９の端部には、図示しない電源に接続されると
共に、図６に示すように、ロードセル受台１１の窓１３
から挿入され、かつ、先端部でリード線用ワイヤー６を
挟持する水平な電極３０の基部がそれぞれ取り付けられ
ている。なお、両電極３０は、アッパ・パンチ１０に挿
通されてチャックによりチャッキングされたリード線用
ワイヤー６の端部からリード線の長さの２倍離れた位置
に位置しているものであるが、リード線の長さ等によっ
ては、１倍又は３倍以上の整数倍としてもよい。又、図
６において３１はロードセル受台１１内に設けたワイヤ
ーガイドで、ロードセル受台１１内を挿通するリード線
用ワイヤー６が所定位置になるように案内するものであ
る。

【０００８】上記構成の電機用刷子の製造装置によって
電機用刷子を製造するには、先ず、ラム９を上方へ移動
してアッパ・パンチ１０を上昇させると共に、リール７
から繰り出されるリード線用ワイヤー６をラム９、ロー
ドセル受台１１、ロードセル１２及びアッパ・パンチ１
０に挿通してその端部を下方へ一定長さ突出させ、か
つ、チャックによりリード線用ワイヤー６をチャッキン
グする。次に、撚線溶着機構１５におけるエアシリンダ
１７を作動して上下方向スライダー１８を上方へ移動
し、これに伴って一対の左右方向スライダー２０を互い
に接近させて一対の電極３０の端部でリード線用ワイヤ
ー６を挟持させた後、電源から給電してリード線用ワイ
ヤー６の撚線を溶着し、しかる後に、上記とは逆の手順
で一対の電極３０をリード線用ワイヤー６から離反させ
る。この一対の電極３０の端部によるリード線用ワイヤ
ー３０の挟持は、一方の電極３０が圧縮コイルばね２８
によって他方の電極３０側に付勢されているので定圧力
で行われる。次いで、ロア・パンチ５を外型４の型穴４
ａの下方に入れ、かつ、外型４の型穴４ａに原料粉末を
充填した後、ラム９を下方へ移動してアッパ・パンチ１
０を下降させ、リード線用ワイヤー６の端部を埋め込み
ながら原料粉末をプレスして刷子本体を成形する。次
に、チャックによるリード線用ワイヤー６のチャッキン
グを解除し、ラム９の上方への移動によってアッパ・パ
ンチ１０を上昇させた後、切断刃１４による剪断作用に
よりリード線用ワイヤー６を切断し、しかる後に、ロア
・パンチ５を上昇させて外型４の型穴４ａからリード線
付きの刷子本体を押出す。なお、リード線の長さが変化
した場合は、ボルト２４を緩めてアーム支持プレート２
４を上下動し、ホルダ用アーム２５、スライドアーム２
６及び電極ホルダ２９を一緒に動かして電極３０の高さ
をリード線の長さに合わせて調節する。

【０００９】上記構成の電機用刷子の製造装置において
は、リード線用ワイヤーの撚線がリード線用ワイヤーの
端部からリード線の長さの整数倍離れた位置で予め電気
的に溶着された後、一対の切断刃による剪断作用によっ
て切断されるので、従来のようにリード線用ワイヤーの
切断の際に、切断端に撚りの解れが生じることはない。

【００１０】図７は本発明に係る電機用刷子の製造装置
の実施の形態の他の例を示す要部の平断面図である。こ
の電機用刷子の製造装置は、前述したものが一対の電極
３０を備えていたのに対し、１回のプレスで２個の電機
用刷子を成形する場合に対応し得るように、二対の電極
３０，３２を備えるようにしたものである。すなわち、
両ホルダ用アーム２５の他方（図７においては右方）に
も、一方のホルダ用アーム２５の反対側（図７において
は右側）に位置して平行に配置されたスライドアーム３
３が、水平な複数のボルト３４を介して一方のホルダ用
アーム２５に対して進退可能に支持され、かつ、圧縮コ
イルばね３５を介して一方のホルダ用アーム２５側へ付
勢されている。そして、一方のホルダ用アーム２５と上
記スライドアーム３３の端部には、電気的な絶縁材料か
らなり、ロードセル受台１１に向って水平に延びる互い
に平行で前述した電極ホルダ２９よりも適宜に長い電極
ホルダ３６の基部がそれぞれ取り付けられており、両電
極ホルダ３６の端部には、図示しない電源に接続される
と共に、ロードセル受台１１の窓１３から挿入され、か
つ、先端部でリード線用ワイヤー６を挟持する水平な前
記電極３２が取り付けられている。なお、リード線用ワ
イヤー６が繰り出されるリールは、図示はしないが機体
のコラムの上部に２つ装着されているものである。他の
構成及び作用効果は、２つの電機用刷子が同時に成形さ
れることの他、前述したものと同様であるので、同一の
構成部材等には同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００１１】なお、上述した両実施の形態のものにおい
ては、リード線用ワイヤー６の電気的な溶着をロードセ
ル受台１１の内部で行う場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、アッパ・パンチ１０に挿通
されてチャッキングされたリード線用ワイヤー６の端部
からリード線の長さの整数倍離れたリール７とアッパ・
パンチ１０との間であれば、ラム９上等であってもよ
い。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電機用刷
子の製造方法とその装置によれば、リード線用ワイヤー
の撚線がリード線用ワイヤーの端部からリード線の長さ
の整数倍離れた位置で予め電気的に溶着された後、一対
の切断面による剪断作用によって切断されるので、従来
のようにリード線用ワイヤーの切断の際に、切断端に撚
りの解れが生じることがなく、より高い生産性の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電機用刷子の製造装置の実施の形
態の一例を示す概略正面図である。

【図２】図１の電機用刷子の製造装置の概略側面図であ
る。

【図３】図１の電機用刷子の製造装置の要部の正面図で
ある。

【図４】図３におけるIV方向矢視側面図である。

【図５】図３におけるＶ−Ｖ線矢視断面図である。

【図６】図４におけるVI−VI線矢視断面図である。

【図７】本発明に係る電機用刷子の製造装置の実施の形
態の他の例を示す要部の平断面図である。

【図８】電機用刷子の斜視図である。

【符号の説明】

２ テーブル ４ 外型 ４ａ 型穴 ５ ロア・パンチ ６ リード線用ワイヤー ７ リール １０ アッパ・パンチ １４ 切断刃 １５ 撚線溶着機構 １６ 取付けベース １８ 上下方向スライダー ２０ 左右方向スライダー ２２ アーム支持プレート ２３ 長孔 ２４ ボルト ２５ ホルダ用アーム ２６ スライドアーム ２８ 圧縮コイルばね ２９ 電極ホルダ ３０ 電極 ３２ 電極 ３３ スライドアーム ３５ 圧縮コイルばね ３６ 電極ホルダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 泰毅 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内 Ｆターム(参考） 5E063 FA04 5H613 AA01 BB15 GA09 GA17 GB01 GB09 GB12 GB13 KK02 KK07 KK17 KK18 5H615 AA01 BB01 BB02 BB04 BB05 PP26 SS03 SS13 SS16 TT01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撚線からなり、リールから繰り出される
   リード線用ワイヤーの端部を埋め込みながら原料粉末を
   プレスして刷子本体を成形した後、リード線用ワイヤー
   を剪断作用によって切断する電機用刷子の製造方法にお
   いて、前記リード線用ワイヤーの撚線をリード線用ワイ
   ヤーの端部からリード線の長さの整数倍離れた位置で電
   気的に溶着することを特徴とする電機用刷子の製造方
   法。
2. 【請求項２】 テーブルに設けられ、電機用刷子の原料
   粉末が充填される外型と、撚線からなるリード線用ワイ
   ヤーを巻回したリールと、リールから繰り出されるリー
   ド線用ワイヤーをチャッキング可能に挿通するアッパ・
   パンチと、押出パンチを兼ねるロア・パンチと、アッパ
   ・パンチの昇降経路の側方に配設され、アッパ・パンチ
   の上昇後にリード線用ワイヤーを切断する一対の切断刃
   とを備える電機用刷子の製造装置において、前記リール
   とアッパ・パンチとの間でアッパ・パンチに挿通されて
   チャッキングされたリード線用ワイヤーの端部からリー
   ド線の長さの整数倍離れた位置におけるリード線用ワイ
   ヤーの移動経路の側方に配設され、リード線用ワイヤー
   を挟持して通電し、撚線を溶着する少なくとも一対の電
   極を備えたことを特徴とする電機用刷子の製造装置。
3. 【請求項３】 前記電極による挟持が、定圧力によるも
   のであることを特徴とする請求項２記載の電機用刷子の
   製造装置。