JP2002345212A - 円筒形整流子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モールド樹脂とセグメントとの結合一体化を
より確実強固な円筒形整流子及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 結線用のフック部７を一端側に備えた複
数のセグメント９をモールド樹脂３３により円筒形状に
固着保持し、かつ前記モールド樹脂３３に埋没されたア
ンカー部１１を前記各セグメント９のほぼ全長に亘って
設けた円筒形整流子において、前記アンカー部１１は、
各セグメント９に分割する前の円筒形状の整流子母材１
５の内周面に周方向へ切込みを形成することにより内方
向へ切り起された構成である。そして、フック部７を備
えた円筒形状の整流子母材１５の内周面に周方向へ切込
みを形成して切り起し突起を形成する工程と、整流子母
材１５を成形型にセットしてモールドする工程と、モー
ルド樹脂３３の外周面に周方向にスリット１３を加工す
る工程を有する製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型モータに使用
される円筒形整流子及びその製造方法に係り、さらに詳
細には、モールド樹脂とセグメントとの結合一体化をよ
り強固で確実な円筒形整流子及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】小型モータに使用される円筒形整流子
は、結線用のフック部を一端側に備えた複数のセグメン
トを円筒形状に配置してモールド樹脂により一体的に固
着保持した構成であって、上記セグメントをモールド樹
脂に固定するために、上記モールド樹脂内に埋没固定さ
れるアンカー部を上記セグメントの両端側に屈曲して備
えた構成である。

【０００３】上記構成においては、セグメントの両端部
側のみがアンカー部によってモールド樹脂に固定された
構成であって、セグメントの長手方向の中央部付近はモ
ールド樹脂との係合手段がないので、高速回転時にセグ
メントの中央部付近がモールド樹脂から浮き上ることが
あるなどという問題がある。

【０００４】なお、セグメントの長手方向の中央部にも
アンカー部を設けた円筒形整流子の先行例として、例え
ば特許第２９０４６２３号がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記先行例において
は、フック部を一端部に備えたセグメントのほぼ全長に
亘ってアンカー部が形成されているので、前述した従来
の円筒形整流子と比較した場合、モールド樹脂によるセ
グメントの固着保持はより確実になる。しかし、先行例
においては、平板状の素材の表面に深い溝および浅い窪
みを交互に形成することによって上記溝と窪みとの間に
位置する稜線部を楔によってＶ字形状に切り開くことに
よって前記アンカー部を形成するものであることから、
平板状の素材が厚い場合はともかくも、小型整流子にお
いては、素材の板厚は薄いものであるから、前記アンカ
ー部の寸法は極めて小さなものであり、さらに改善が求
められている。

【０００６】さらに先行例においては、平板状の素材に
前記溝、窪み及びアンカー部を形成した状態において、
上記アンカー部が内側になるように上記素材を円筒形状
に形成するものであるから、円筒形状に形成したときの
外周面に歪みを生じ易く、精度向上において問題があ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述のごとき従
来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明
は、結線用のフック部を一端側に備えた複数のセグメン
トをモールド樹脂により円筒形状に固着保持し、かつ前
記モールド樹脂に埋没されたアンカー部を前記各セグメ
ントのほぼ全長に亘って設けた円筒形整流子において、
前記アンカー部は、各セグメントに分割する前の円筒形
状の整流子母材の内周面に周方向への切込みを形成する
ことにより内方向へ切り起された切り起し突起よりなる
構成である。

【０００８】請求項２にかかる発明は、請求項１に記載
の円筒形整流子において、アンカー部は、各セグメント
に分割する前の円筒形状の整流子母材の内周面に周方向
へ切込みを形成することにより内方向へ切り起された一
対の切り起し突起を備え、この一対の切り起し突起の一
端部は連結してあり、かつ他端部は切り起し突起の長手
方向に対して傾斜してあるものである。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載の円筒形整流子において、各セグメントは、フック
部の厚さを２分割して内方向へ折り曲げたアンカー部を
備えた構成である。

【００１０】請求項４に係る発明は、円筒形整流子の製
造方法において、一端部に複数のフック部を備えた円筒
形状の整流子母材の内周面に、前記各フック部に対応し
て周方向への切込みを形成して内方向への切り起し突起
を形成する（ａ）工程と、上記切り起し突起を形成した
整流子母材を成形型にセットして前記切り起し突起がモ
ールド樹脂内に埋没するようにモールドする（ｂ）工程
と、各フック及び前記切り起し突起を各セグメント毎に
分割すべくモールド樹脂の外周面に周方向に等間隔にス
リットを加工する（ｃ）工程の各工程を有する円筒形整
流子の製造方法である。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１を参照するに、本発明の実施
の形態に係る円筒形の整流子１は、モータシャフト嵌合
用の嵌合孔３を軸心に備えた円筒形状の整流子本体５を
備えている。

【００１２】上記整流子本体５はモールド樹脂よりなる
ものであって、その外周面には、モータのコイルとの結
線用のフック部７を一端側に備えた複数のセグメント９
が全体として円筒形状を呈するように円周方向に等間隔
に配置して埋没固定してある。

【００１３】上記各セグメント９は、当該セグメント９
のほぼ全長に亘ってアンカー部１１を備えた構成であっ
て、前記アンカー部１１を前記モールド樹脂内に埋没す
ることによってモールド樹脂と一体的に埋没固定してあ
る。上記アンカー部１１は、モールド樹脂の直径方向に
対して傾斜してある。なお、前記モールド樹脂の外周面
にはスリット１３が等間隔に形成してあって各セグメン
ト９を個別に分割してある。

【００１４】上記構成のごとき整流子１は、次のごとく
して製造されるものである。

【００１５】すなわち、先ず、図２に示すように、屈曲
する前の直線上の薄肉のフック部７を一端部に等間隔に
備えた円筒形状の整流子母材１５を作成する。この整流
子母材１５は、例えば棒状材料を切削加工によってパイ
プ状に加工すると共にフック部７を形成すべく適宜切削
加工を行ってもよく、またパイプ材に切込み等を加工す
ると共に適宜切削加工を行って薄肉のフック部７を形成
しても良いものであるが、銅または銅合金等からなる金
属板に、周知のようにプレス加工を行って薄肉のフック
部７を形成すると共に適正幅、長さ寸法に剪断し、その
後に図２に示すように、一端部にフック部７を備えたパ
イプにカーリング加工することが望ましいものである。

【００１６】次に、図１１に示すように、先端部が鋭利
な切り起し刃部１７を円周方向に等間隔に備えた切り起
し工具１９を用いて前記整流子母材１５の内周面に、前
記アンカー部１１となる切り起し突起の切り起しを行う
ものである。

【００１７】前記切り起し工具１９の構成についてより
詳細に説明すると、切り起し工具１９は、円柱状の工具
本体２１の外周面に長手方向の溝２３を周方向に等間隔
に形成することによって、断面形状が４角形状の突条２
５を周方向に等間隔に備えた構成である。すなわち、前
記溝２３と突条２５は、工具本体２１の外周面に周方向
に交互に設けられているのである。

【００１８】前記工具本体２１の一端側から突出した前
記突条２５の突出部には、前記切り起し刃部１７を形成
すべく、前記突条２５の側面２５Ａ，２５Ｂに接続した
傾斜面１７Ａ，１７Ｂが形成してあり、この傾斜面１７
Ａ，１７Ｂが交差した稜線１７Ｃの内端部１７Ｄより外
端部である先端部１７Ｅを大きく突出し尖鋭に形成して
ある。

【００１９】上記構成の切り起し工具１９における切り
起し刃部１７の鋭利な先端部１７Ｅを、前記整流子母材
１５におけるフック部７の反対側の端部に当接し、かつ
上記切り起し工具１９を前記整流子母材１５に押し込む
ことにより、前記切り起し刃部１７によってアンカー部
１１としての切り起し突起が整流子母材１５の全長に亘
って図３（Ａ）に示すように切り起されるものである。

【００２０】より詳細には、前記切り起し刃部１７の先
端部１７Ｅを、図３（Ａ）に示すように、隣接したフッ
ク部７の中間点のＰ点に当接して切り起し工具１９を整
流子母材１５に押し込むと、前記傾斜面１７Ａ，１７Ｂ
と突条２５の外側面２５Ｃとの交差部である両側の傾斜
した稜線１７Ｆによって整流子母材１５に周方向への切
込みが行われて軸心に平行な溝１５Ｇが整流子母材１５
の内周面に形成される。

【００２１】前記溝１５Ｇを形成するとき、前記切り起
し刃部１７の稜線１７Ｆによって周方向への切込みが形
成され、前記溝１５Ｇの内側に位置する部分が稜線１７
Ｃによって２分割されると共に次第に切り起されて一対
の板状の切り起し突起が内方向へ形成され、この切り起
し突起が一対のアンカー部１１となるものである。この
際、モータの極数が少なくセグメント９の数が少ない場
合には、隣接するフック部７の間隔を大きくして前記ア
ンカー部１１の切り起し高さ寸法（径方向の寸法）を大
きくすることができるものである。すなわち、極数に対
応してモールド樹脂に埋没されるアンカー部１１の高さ
寸法を調節することができるものである。

【００２２】前記切り起し工具１９によってアンカー部
１１を切り起すとき一対に２分割される旨説明したが、
切り起し刃部１７の形状によっては２分割することなく
アンカー部１１を切り起すことができるものである。こ
の場合、アンカー部を２分割する場合に比較して、切り
起し高さ寸法がより大きなアンカー部を切り起すことが
できるものである。

【００２３】次に、図１２に示すように、前記切り起し
工具１９における切り起し刃部１７に相当する部分を適
宜の曲面に形成した構成のアンカー広げ工具２７を用い
て、図３（Ａ）に示すように、切り起されて先端側が狭
くなっているアンカー部１１の間隔を広げるものであ
る。すなわち、前記アンカー広げ工具２７におけるアン
カー広げ部２７Ａを前記各アンカー部１１の間に押入し
て各アンカー部１１の間隔を広げることにより、図３
（Ｂ）に示すように、対をなすアンカー部１１を八字状
に広げることができるものである。

【００２４】この場合、一対のアンカー部１１を備えた
厚肉の根本部２９は、例えば従来の構成のように、整流
子母材１５の内周面に等間隔にアリ溝を形成した場合
に、上記アリ溝間に鳩尾状に残るアンカー部に相当する
ことになる。しかし、本例によれば、上記鳩尾状部分に
さらに切り起されたアンカー部１１を全長に亘って備え
た構成に等しくなるので、単にアリ溝等を形成した場合
に比較して、モールド樹脂内に埋没されるアンカー部の
寸法をより大きくすることができ、モールド樹脂とセグ
メントとの一体化がより確実強固になるものである。

【００２５】ところで、上記説明では、フック部７の厚
さを整流子母材１５の本体部（セグメント９に分割され
る部分）の厚さより薄くした場合について説明したが、
図４に示すように、フック部７の厚さを整流子母材１５
の本体部１５Ｂの厚さに等しく構成しても良いものであ
る。この場合、前述同様に、整流子母材１５の内周面に
おいて隣接する各フック部７の間に位置する部分に、前
記切り起し工具１９により全長に亘って溝１５Ｇを形成
することによってアンカー部１１を切り起して形成して
も良い。

【００２６】しかし、図５に示すように、前記切り起し
工具によって形成される溝１５Ｇの中心とフック部７の
中心とがラインＬに一致するようにし、アンカー部１１
の切り起し角を予め小さく抑え、かつ整流子母材１５に
おける本体部１５Ｂの全長に亘って溝１５Ｇを形成する
のではなく、フック部７側の端部付近までとする。そし
て、図６に示すように、フック部７の厚さを２分割する
ように切込みを入れて内側部分を、前記溝１５Ｇに対向
するように屈曲してアンカー部３１を形成する。

【００２７】上述のように、フック部７の厚さを２分割
するようにして内側にアンカー部３１を形成することに
より、当該アンカー部３１は比較的長く大きく形成でき
ると共に、整流子母材１５の本体部１５Ｂのほぼ全長に
亘るアンカー部１１と一端側から内方向へ屈曲した長く
大きいアンカー部３１を備える構成となるので、モール
ド樹脂に対するセグメントの固定をより確実強固に行う
ことができるものである。なお、上記アンカー部３１は
必ずしも必要ではなく、必要に応じて形成すれば良いも
のである。

【００２８】前述のごとく、一端部に複数の直線状のフ
ック部７を備えた整流子母材１５の内周面にほぼ全長に
亘ってアンカー部１１を形成した後、この整流子母材１
５をモールド金型（図示省略）内にセットしモールド樹
脂３３（図７参照）をモールドして前記整流子本体５を
形成すると共に整流子母材１５とモールド樹脂３３とを
一体化する。

【００２９】上述のように、モールド樹脂３３と整流子
母材１５とを一体化した後、整流子母材１５の外周面に
等間隔にスリット１３を加工することにより、整流子母
材１５を各セグメント９に分割すると共に各フック部７
を外方向へ屈曲加工することにより、図１に示すごとき
整流子１を得ることができるものである。

【００３０】既に理解されるように、本実施の形態に係
る整流子１を製造する際の整流子母材１５は、丸棒材、
丸パイプ材から中空の円筒形状に加工可能であると共に
板材を円形に加工することによっても中空の円筒形状に
加工可能であり、このように整流子母材１５を中空円形
状に加工した後に、整流子母材１５の内周面に周方向に
切り込みを行うことによる切り起しによってアンカー部
１１をほぼ全長に亘って形成するものであるから、整流
子母材１５を精度のより円筒形状に形成できると共に、
アンカー部１１の切り起し高さ寸法をモータの極数に応
じて大きくできモールド樹脂に対するセグメントの一体
化固定をより確実強固にできるものである。

【００３１】ところで、図５，図６に示した実施形態に
おいては、一対のアンカー部１１を２分割した構成につ
いて説明したが、図９，図１０に示すように、溝１５Ｇ
を形成して一対の切り起し突起すなわちアンカー部１１
を切り起すとき、切り起し角を小さく保持し、かつ一対
のアンカー部１１のフック部７側の端部を連結部１１Ａ
によって連結した構成とすることにより、前記溝１５Ｇ
は貫通した溝ではなく行止りの溝となる。

【００３２】そして、前記溝１５Ｇの入口部分におい
て、一対のアンカー部１１の入口端部側１１Ｂを、図
９，図１０に示すように、前記溝１５Ｇの入口を閉じる
方向又は開く方向に傾斜して、すなわち一対のアンカー
部１１，溝１５Ｇの長手方向に対して傾斜して設けてあ
る。なお、その他の構成は前述した実施形態の構成と同
一であるから、同一機能を奏する構成部分には同一符号
を付することとして重複した説明は省略する。

【００３３】前述のごとく、一対のアンカー部１１の一
端側を連結部１１Ａによって連結し、かつ上記アンカー
部１１の他端側（入口端部側１１Ｂ）を、アンカー部１
１の長手方向に対して傾斜した構成とすることにより、
モールド樹脂３３内にアンカー部１１を埋設し一体的に
固定すると、前記連結部１１Ａ及び入口端部側１１Ｂ
は、整流子の軸方向に作用する負荷に対して抵抗するこ
ととなる。したがって、整流子１においてのセグメント
９は、高速回転時の遠心力や、ブラシとの接触による周
方向への負荷及びフック部７に連結したコイルの張力等
による軸方向の負荷に対し、その強度がより向上するも
のである。

【００３４】

【発明の効果】以上のごとき説明より理解されるよう
に、本発明によれば、円筒形の小型整流子の真円精度の
向上を図りつつモールド樹脂に対するセグメントの一体
化を確実強固に行うことができ、前述したごとき従来の
問題を解消することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る円筒形整流子の全体
的構成を示す説明図である。

【図２】直線上のフック部を一端部に備えた円筒形状の
整流子母材の一部を破断した第１例を示す説明図であ
る。

【図３】上記整流子母材の内周面にアンカー部を切り起
し形成した状態を示す説明図である。

【図４】整流子母材の第２例を示す説明図である。

【図５】同上の整流子母材の内周面にアンカー部を切り
起し形成した状態を示す説明図である。

【図６】同上の整流子母材の一端部側にフック部を２分
割してアンカー部を形成した場合を示す説明図である。

【図７】前記整流子母材の内側にモールド樹脂をモール
ドしてモールド樹脂と整流子母材とを一体化した構成を
示す説明図である。

【図８】同上のモールド樹脂の外周面にスリットを加工
して各セグメントに分割しかつフック部を屈曲した状態
を示す説明図である。

【図９】整流子母材の内周面に切り起したアンカー部の
第２例を示す説明図である。

【図１０】整流子母材の内周面に切り起したアンカー部
の第２例を示す説明図である。

【図１１】一部を断面して示した切り起し工具の斜視説
明図である。

【図１２】一部を断面して示したアンカー広げ工具の斜
視説明図である。

【符号の説明】

１ 整流子 ５ 整流子本体 ７ フック部 ９ セグメント １１ アンカー部 １３ スリット １５ 整流子母材 １５Ｇ 溝 １５Ｂ 本体部 ３１ アンカー部 ３３ モールド樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小暮 喜保 静岡県小笠郡浜岡町塩原新田1360−１ 株 式会社杉山製作所静岡工場内 (72)発明者 石渡 勉 東京都目黒区目黒本町２−15−24 株式会 社杉山製作所内 (72)発明者 ジーン ラーソン 東京都目黒区目黒本町２−15−24 株式会 社杉山製作所内 Ｆターム(参考） 5E063 EA03 EA07 XA02 5H613 AA01 AA02 AA03 BB04 BB08 BB09 GA03 GA06 GA07 GB01 GB02 GB05 GB09 GB13 GB17 KK03 5H615 AA01 BB01 BB04 PP26 RR01 SS44 TT01 TT03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結線用のフック部を一端側に備えた複数
   のセグメントをモールド樹脂により円筒形状に固着保持
   し、かつ前記モールド樹脂に埋没されたアンカー部を前
   記各セグメントのほぼ全長に亘って設けた円筒形整流子
   において、前記アンカー部は、各セグメントに分割する
   前の円筒形状の整流子母材の内周面に周方向への切込み
   を形成することにより内方向へ切り起された切り起し突
   起よりなる構成であることを特徴とする円筒形整流子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の円筒形整流子におい
   て、アンカー部は、各セグメントに分割する前の円筒形
   状の整流子母材の内周面に周方向へ切込みを形成するこ
   とにより内方向へ切り起された一対の切り起し突起を備
   え、この一対の切り起し突起の一端部は連結してあり、
   かつ他端部は切り起し突起の長手方向に対して傾斜して
   あることを特徴とする円筒形整流子。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の円筒形整流子に
   おいて、各セグメントは、フック部の厚さを２分割して
   内方向へ折り曲げたアンカー部を備えたことを特徴とす
   る円筒形整流子。
4. 【請求項４】 円筒形整流子の製造方法において、 （ａ）一端部に複数のフック部を備えた円筒形状の整流
   子母材の内周面に、前記各フック部に対応して周方向へ
   の切込みを形成して内方向への切り起し突起を形成する
   工程。 （ｂ）上記切り起し突起を形成した整流子母材を成形型
   にセットして前記切り起し突起がモールド樹脂内に埋没
   するようにモールドする工程。 （ｃ）各フック及び前記切り起し突起を各セグメント毎
   に分割すべくモールド樹脂の外周面に周方向に等間隔の
   スリットを加工する工程、 の各工程を有することを特徴とする円筒形整流子の製造
   方法。