JP2007312503A - 回転電機の整流子表面切削方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機の整流子表面を切削具で切削するにあたり、整流子の真円度の向上と生産性の向上を同時に達成する。
【解決手段】切削装置１０では、各偏芯カム１８，２０，２２を回転させてシャフト載置台３６，３８の交換を行う。このとき、切削具８０に対する整流子１０２の位置が常に一定となるように、各偏芯カム１８，２０，２２の偏芯量、径寸法等が設定されており、各シャフト載置台３６，３８の位置調整が自動的に行われるようになっている。従って、切削具８０の加工基準は変わらないので、切削具８０については、整流子１０２に対して芯高調整等の位置調整を行う必要がない。これにより、生産性が向上する。また、Ｕ字状のシャフト受部４０，４２で回転シャフト１０４を支持することで回転シャフト１０４の真円度の影響を受けにくくでき、結果として整流子１０２の真円度を向上させることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機の整流子表面切削方法及びその装置に係り、特に、回転電機の回転シャフトをシャフト載置台に載置した状態で切削具により回転電機の整流子表面を切削する回転電機の整流子表面切削方法及びその装置に関する。

従来より、直流ブラシ付き回転電機において駆動時の騒音を低減するための方策としては、整流子の真円度を向上させることが有効であることが知られている。そして、一般に、整流子の真円度を向上させるためには、電機子を回転させた状態で整流子の表面を切削加工することが行われている。ここで、整流子の表面を切削加工するための装置としては、旋盤よりも生産性を向上させるために、回転シャフトを加工基準とする専用機が用いられる。

つまり、この専用機では、一般に、Ｖ字状のシャフト受部を有して構成されたシャフト載置台が用いられ、このＶ字状のシャフト受部で回転シャフトが回転自在に支持される。この場合、Ｖ字状のシャフト受部で回転シャフトを支持するだけで回転シャフトを加工基準とすることができるので、旋盤のように回転シャフトのチャックやセンター出し等の作業が不要である。しかも、この場合、回転シャフトの外径に応じてシャフト載置台の交換をする必要も無い。このため、回転シャフトの外径のバリエーションへの対応が容易であり、生産性に優れる。

ところが、Ｖ字状のシャフト受部を有して構成されたシャフト載置台を用いた場合には、回転シャフトの真円度が整流子の真円度に影響するため、回転シャフトの真円度が低下する。

このとき、上記専用機において、シャフト受部の形状をＶ字状からＵ字状とし、このＵ字状のシャフト受部で回転シャフトを回転自在に支持するようにすると、一般的に、Ｕ字状のシャフト受部はＶ字状のシャフト受部よりも回転シャフトの真円度の影響を受けにくいことにより、結果として整流子の真円度を向上させることができる。

しかしながら、Ｕ字状のシャフト受部を用いる場合には、回転シャフトの外径のバリエーションへの対応ができず、Ｖ字状のシャフト受部を用いる場合に比して生産性が低下する。つまり、Ｕ字状のシャフト受部を用いる場合には、例えば回転シャフトの外径に合わせてシャフト載置台を交換する必要がある。また、シャフト載置台を交換した場合には、加工基準が変わることにより、切削具の整流子に対する切削外径調整、芯高調整、切削長さ調整等の位置調整を行う必要があり、生産性が低下する。

また、Ｕ字状のシャフト受部を用いる場合には、Ｖ字状のシャフト受部が点当たりに対して面当たりであるため、回転シャフトとの摩擦が大きく、潤滑油の供給が必要となる。また、このときには、シャフト載置台の交換に伴い、潤滑油の配管の付け替え等が必要となり、生産性が低下する。

ところで、従来、この種の回転電機の整流子表面切削方法及びその装置としては、次の技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１には、整流子切削機の例が開示されている。この特許文献１に記載の整流子切削機には、刃物支持装置と電機子支持装置とが備えられている。刃物支持装置は、バイトを支持しており、このバイトを整流子の軸方向に移動することができるように構成されている。一方、電機子支持装置は、電機子の軸の両端を支持するためのＶブロックを有し、このＶブロックの高さ調整をボールスクリュー装置により行うことができるように構成されている。

ところが、上記技術では、Ｖ字状のシャフト載置台が用いられており、整流子の真円度の向上と生産性の向上との両立が十分に図られていない。従って、整流子の真円度の向上と生産性の向上とを両立させるためには改善の余地がある。
特開平２−２５０７０７号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、回転電機の整流子表面を切削具で切削するにあたり、整流子の真円度の向上と生産性の向上を同時に達成することにある。

請求項１に係る発明の回転電機の整流子表面切削方法は、回転電機の回転シャフトを載置可能なシャフト載置台を回転中心軸に対して偏芯した状態で回転可能な偏芯回転部の外周面に周方向に亘って複数設けた状態で前記偏芯回転部を回転させることにより、前記複数のシャフト載置台を前記回転中心軸に対して径方向に移動させて前記シャフト載置台の切削具に対する位置調整を行い、前記シャフト載置台に回転シャフトを載置した状態で前記シャフト載置台に回転シャフトが載置された回転電機の整流子表面を前記切削具で切削することを特徴とする。

請求項１記載の回転電機の整流子表面切削方法では、シャフト載置台を偏芯回転部の外周面に周方向に亘って複数設けた状態で、この偏芯回転部を回転させることにより、複数のシャフト載置台の交換が行われる。また、このときには、偏芯回転部の回転に伴い、複数のシャフト載置台を回転中心軸に対して径方向に移動させてシャフト載置台の切削具に対する位置調整を行う。従って、上述の如く、偏芯回転部を回転させて複数のシャフト載置台の交換を行うときに、切削具に対する整流子の位置が常に一定となるように、偏芯回転部の偏芯量、径寸法等の設定をし、各シャフト載置台の位置調整が自動的に行われる設定とすれば、切削具の加工基準は変わらないので、切削具については、整流子に対して芯高調整等の位置調整を行う必要がない。これにより、生産性を向上させることが可能となる。

また、このときに、各シャフト載置台にＵ字状のシャフト受部を設け、このＵ字状のシャフト受部で回転シャフトを回転自在に支持し、この状態で回転電機の電機子全体を回転させて整流子表面を切削具で切削するようにすれば、Ｕ字状のシャフト受部で回転シャフトを支持することで回転シャフトの真円度の影響を受けにくくでき、結果として整流子の真円度を向上させることが可能となる。

請求項２に係る発明の回転電機の整流子表面切削方法は、請求項１に記載の回転電機の整流子表面切削方法において、前記偏芯回転部に設けられた外側偏芯カム及び前記外側偏芯カムに内蔵された内側偏芯カムの少なくともいずれかを回転させることにより、前記複数のシャフト載置台を前記回転中心軸に対して径方向に移動させて前記シャフト載置台の前記切削具に対する位置調整を行うことを特徴とする。

請求項２記載の回転電機の整流子表面切削方法では、偏芯回転部に設けられた外側偏芯カム及び外側偏芯カムに内蔵された内側偏芯カムの少なくともいずれかを回転させることにより、複数のシャフト載置台を回転中心軸に対して径方向に移動させてシャフト載置台の切削具に対する位置調整を行う。従って、偏芯回転部に設けられた外側偏芯カム及び外側偏芯カムに内蔵された内側偏芯カムの少なくともいずれかを回転させることで、一つの偏芯カムでシャフト載置台の位置調整を行う場合よりも、より決め細やかなシャフト載置台の位置調整を行うことができる。これにより、整流子の加工精度を向上させることが可能となる。

請求項３に係る発明の回転電機の整流子表面切削方法は、請求項１又は請求項２に記載の回転電機の整流子表面切削方法において、前記各シャフト載置台のＵ字状のシャフト受部で前記回転シャフトを回転自在に支持した状態で前記回転電機の電機子全体を回転させて前記整流子表面を前記切削具で切削することを特徴とする。

請求項３記載の回転電機の整流子表面切削方法では、各シャフト載置台のＵ字状のシャフト受部で回転シャフトを回転自在に支持し、この状態で回転電機の電機子全体を回転させて整流子表面を切削具で切削する。従って、Ｕ字状のシャフト受部で回転シャフトを支持することで回転シャフトの真円度の影響を受けにくくでき、結果として整流子の真円度を向上させることが可能となる。

請求項４に係る発明の回転電機の整流子表面切削方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の回転電機の整流子表面切削方法において、前記偏芯回転部に設けられた外側偏芯カム及び前記外側偏芯カムに内蔵された内側偏芯カムのそれぞれに付された識別マークに基づいて前記外側偏芯カム及び前記内側偏芯カムの少なくともいずれかを回転させて互いの回転位置の位置決めを行うことを特徴とする。

請求項４記載の回転電機の整流子表面切削方法では、外側偏芯カム及び内側偏芯カムのそれぞれに付された識別マークに基づいて外側偏芯カム及び内側偏芯カムの少なくともいずれかを回転させて互いの回転位置の位置決めを行う。従って、識別マークを目印とすることで、外側偏芯カム及び内側偏芯カムの相対的な回転位置を容易に把握できるので、これにより、生産性を向上させることが可能となる。

請求項５に係る発明の回転電機の整流子表面切削方法は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の回転電機の整流子表面切削方法において、外部から前記複数のシャフト載置台のシャフト受部への潤滑油の供給を前記偏芯回転部の回転を利用して切り替えることを特徴とする。

請求項５記載の回転電機の整流子表面切削方法では、外部から複数のシャフト載置台のシャフト受部への潤滑油の供給を偏芯回転部の回転を利用して切り替える。従って、偏芯回転部を回転させることにより複数のシャフト載置台を交換したときでも、この偏芯回転部の回転に伴い、外部から複数のシャフト載置台のシャフト受部への潤滑油の供給を自動的に切り替えることができるので、シャフト載置台の交換に伴う潤滑油の配管の付け替え等が不要となる。これにより、生産性がより向上する。

請求項６に係る発明の回転電機の整流子表面切削装置は、回転中心軸に対して偏芯した状態で回転可能であると共に、その外周面に回転電機の回転シャフトを載置可能なシャフト載置台が周方向に亘って複数設けられた偏芯回転部と、前記シャフト載置台に回転シャフトが載置された回転電機の整流子表面を切削するための切削具を有して構成された切削加工部と、を備えることを特徴とする。

請求項６記載の回転電機の整流子表面切削装置では、シャフト載置台を偏芯回転部の外周面に周方向に亘って複数設けた状態で、この偏芯回転部を回転させることにより、複数のシャフト載置台の交換が行われる。また、このときには、偏芯回転部の回転に伴い、複数のシャフト載置台を回転中心軸に対して径方向に移動させてシャフト載置台の切削具に対する位置調整を行うことができる。従って、上述の如く、偏芯回転部を回転させて複数のシャフト載置台の交換を行うときに、切削具に対する整流子の位置が常に一定となるように、偏芯回転部の偏芯量、径寸法等の設定をし、各シャフト載置台の位置調整が自動的に行われる設定とすれば、切削具の加工基準は変わらないので、切削具については、整流子に対して芯高調整等の位置調整を行う必要がない。これにより、生産性を向上させることが可能となる。

また、このときに、各シャフト載置台にＵ字状のシャフト受部を設け、このＵ字状のシャフト受部で回転シャフトを回転自在に支持し、この状態で回転電機の電機子全体を回転させて整流子表面を切削具で切削するようにすれば、Ｕ字状のシャフト受部で回転シャフトを支持することで回転シャフトの真円度の影響を受けにくくでき、結果として整流子の真円度を向上させることが可能となる。

請求項７に係る発明の回転電機の整流子表面切削装置は、請求項６に記載の回転電機の整流子表面切削装置において、前記偏芯回転部は、外側偏芯カムの内側に内側偏芯カムが内蔵されて構成された複数の偏芯カムを備えることを特徴とする。

請求項７記載の回転電機の整流子表面切削装置では、偏芯回転部に設けられた外側偏芯カム及び外側偏芯カムに内蔵された内側偏芯カムの少なくともいずれかを回転させることにより、複数のシャフト載置台を回転中心軸に対して径方向に移動させてシャフト載置台の切削具に対する位置調整を行うことができる。従って、偏芯回転部に設けられた外側偏芯カム及び外側偏芯カムに内蔵された内側偏芯カムの少なくともいずれかを回転させることで、一つの偏芯カムでシャフト載置台の位置調整を行う場合よりも、より決め細やかなシャフト載置台の位置調整を行うことができる。これにより、整流子の加工精度を向上させることが可能となる。

請求項８に係る発明の回転電機の整流子表面切削装置は、請求項６又は請求項７に記載の回転電機の整流子表面切削装置において、前記各シャフト載置台は、前記回転シャフトを回転自在に支持するためのＵ字状のシャフト受部を有して構成されていることを特徴とする。

請求項８記載の回転電機の整流子表面切削装置では、各シャフト載置台のＵ字状のシャフト受部で回転シャフトを回転自在に支持し、この状態で回転電機の電機子全体を回転させて整流子表面を切削具で切削することができる。従って、Ｕ字状のシャフト受部で回転シャフトを支持することで回転シャフトの真円度の影響を受けにくくでき、結果として整流子の真円度を向上させることが可能となる。

請求項９に係る発明の回転電機の整流子表面切削装置は、請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の回転電機の整流子表面切削装置において、前記複数の偏芯カムのそれぞれには、互いの回転位置を示す識別マークが設けられていることを特徴とする。

請求項９記載の回転電機の整流子表面切削装置では、外側偏芯カム及び内側偏芯カムのそれぞれに付された識別マークに基づいて外側偏芯カム及び内側偏芯カムの少なくともいずれかを回転させて互いの回転位置の位置決めを行うことができる。従って、識別マークを目印とすることで、外側偏芯カム及び内側偏芯カムの相対的な回転位置を容易に把握できるので、これにより、生産性を向上させることが可能となる。

請求項１０に係る発明の回転電機の整流子表面切削装置は、請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の回転電機の整流子表面切削装置において、前記複数のシャフト載置台のそれぞれに対応して設けられ、外部からの潤滑油を対応するシャフト載置台のシャフト受部へ搬送するための複数の搬送部と、外部からの潤滑油の前記複数の搬送部への搬送を前記偏芯回転部の回転を利用して切り替える切替部と、を備えることを特徴とする。

請求項１０記載の回転電機の整流子表面切削装置では、外部から複数のシャフト載置台のシャフト受部への潤滑油の供給を偏芯回転部の回転を利用して切り替えることができる。従って、偏芯回転部を回転させることにより複数のシャフト載置台を交換したときでも、この偏芯回転部の回転に伴い、外部から複数のシャフト載置台のシャフト受部への潤滑油の供給を自動的に切り替えることができるので、シャフト載置台の交換に伴う潤滑油の配管の付け替え等が不要となる。これにより、生産性がより向上する。

はじめに、本発明の一実施形態に係る切削装置１０の構成について説明する。

図１乃至図５には、本発明の一実施形態に係る切削装置１０の構成が示されている。本発明の一実施形態に係る切削装置１０は、直流ブラシ付き回転電機の電機子１００に設けられた整流子１０２の表面を切削加工するのに好適に用いられるものである。この切削装置１０は、図１に示されるように、電機子支持部１２と、電機子回転部１４と、切削加工部１６と、を有して構成されている。

電機子支持部１２は、切削具８０に対する電機子１００の位置調整を行うと共に、電機子１００を回転自在に支持するためのものであり、三つの偏芯カム１８，２０，２２、上下方向ガイド部材２４、左右方向ガイド部材２６、回転方向ガイド部材２８、バネ３０、バネ受部材３２、本体支持部材３４を有して構成されている。

第一の偏芯カム１８は、図１，図２に示されるように、中実状の円柱体で構成された本体部１８Ａを備え、この本体部１８Ａの中心からずれた位置に軸方向に沿って本体支持部材３４側へ延びる軸部１８Ｂを一体的に有して構成されている。そして、この第一の偏芯カム１８は、図１，図３に示される如く、その軸部１８Ｂが後述する上下方向ガイド部材２４のガイド孔２４Ａに回転自在に支持されることにより偏芯した状態で回転自在とされている。

第二の偏芯カム２０は、第一の偏芯カム１８の本体部１８Ａを同軸状に内蔵する本体部２０Ａと、本体部２０Ａの中心からずれた位置に軸方向に沿って本体支持部材３４側へ延びる軸部２０Ｂとを一体的に有して構成されている。また、第二の偏芯カム２０に形成された孔部２０Ｃは、本体部２０Ａに対して同軸状に設けられており、第一の偏芯カム１８の本体部１８Ａが摺接可能に挿入される径寸法で構成されている。そして、この第二の偏芯カム２０は、孔部２０Ｃに第一の偏芯カム１８の本体部１８Ａが摺接可能に挿入されることにより第一の偏芯カム１８に対して同軸回転する一方で、その軸部２０Ｂが後述する回転方向ガイド部材２８のガイド孔２８Ａに回転自在に支持されることにより偏芯した状態で回転自在とされている。

第三の偏芯カム２２は、第二の偏芯カム２０の本体部２０Ａを同軸状に内蔵する筒状体で構成されている。第三の偏芯カム２２の本体部２２Ａに形成された孔部２２Ｂは、本体部２２Ａに対して同軸状に設けられており、第二の偏芯カム２０の本体部２０Ａが摺接可能に挿入される径寸法で構成されている。そして、この第三の偏芯カム２２は、孔部２２Ｂに第二の偏芯カム２０の本体部２０Ａが摺接可能に挿入されることにより第二の偏芯カム２０に対して同軸回転すると共に、その本体部２２Ａが後述する回転方向ガイド部材２８のガイド孔２８Ｂに回転自在に支持されている。

また、第三の偏芯カム２２には、図１に示されるように、外周部の長手方向に離間した二箇所の位置に、その周方向に亘って複数のシャフト載置台３６，３８がそれぞれ配置されている。各シャフト載置台３６，３８は、第三の偏芯カム２２の長手方向に離間配置された一対の組み合わせにより、電機子１００の回転シャフト１０４の両端部を回転自在に支持するものである。この第三の偏芯カム２２の長手方向に離間配置された一対のシャフト載置台３６，３８間の距離は、加工対象である電機子１００の寸法に応じてそれぞれ異なって設定されている。

また、各シャフト載置台３６には、図２に示されるように、第三の偏芯カム２２の径方向外側に開口する正面視Ｕ字状のシャフト受部４０がそれぞれ形成されている。各シャフト受部４０は、加工対象である電機子１００の回転シャフト１０４の径寸法に応じてそれぞれ異なる寸法に設定されている。また、このシャフト受部４０を備えるシャフト載置台３６全体も、加工対象である電機子１００の形状、寸法等に応じてそれぞれ異なる形状、寸法に設定されている。

同様に、各シャフト載置台３８には、図５に示されるように（なお、図５では、理解の容易のために後述するストッパ４８を不図示としている）、第三の偏芯カム２２の径方向外側に開口する正面視Ｕ字状のシャフト受部４２がそれぞれ形成されている。各シャフト受部４２は、加工対象である電機子１００の回転シャフト１０４の径寸法に応じてそれぞれ異なる寸法に設定されている。また、このシャフト受部４２を備えるシャフト載置台３８全体も、加工対象である電機子１００の形状、寸法等に応じてそれぞれ異なる形状、寸法に設定されている。

また、第三の偏芯カム２２には、図１に示されるように、自由端側の外周部に、シャフト載置台３８に隣接してストッパ４８が突設されている。このストッパ４８は、電機子１００に設けられた回転シャフト１０４の後端面が当接されることにより、この回転シャフト１０４の長手方向の位置決めを行うためのものである。

上下方向ガイド部材２４は、本体支持部材３４に固定されており、この本体支持部材３４に対して左右方向ガイド部材２６を上下方向（Ｚ方向）に移動自在に支持している。この上下方向ガイド部材２４には、図３に示される如く、左右方向（Ｘ方向）に沿って延び、第一の偏芯カム１８の軸部１８Ｂを回転自在且つ左右方向に移動自在に支持する長孔状のガイド孔２４Ａが形成されている。

左右方向ガイド部材２６は、上下方向ガイド部材２４に上下方向（Ｚ方向）に移動自在に支持された状態で、回転方向ガイド部材２８を左右方向（Ｘ方向）に移動自在に支持している。本体支持部材３４には、上下方向ガイド部材２４の下方にバネ受部材３２が突設されており、バネ受部材３２には、バネ３０が設けられている。そして、左右方向ガイド部材２６は、バネ３０により上下方向上側に常時付勢されている。また、この左右方向ガイド部材２６には、第二の偏芯カム２０に対して第一の偏芯カム１８が左右方向に移動することを許容する長孔状のガイド孔２６Ａが左右方向（Ｘ方向）に沿って延びて形成されている。

回転方向ガイド部材２８は、左右方向ガイド部材２６により左右方向（Ｘ方向）に移動自在に支持されており、上下方向（Ｚ方向）に沿って延びると共に第二の偏芯カム２０の軸部２０Ｂを回転自在且つ上下方向に移動自在に支持する長孔状のガイド孔２８Ａと、第三の偏芯カム２２を回転自在に支持する丸孔状のガイド孔２８Ｂと、を有して構成されている。

そして、上述の如く三つの偏芯カム１８，２０，２２を有して構成された電機子支持部１２は、後に詳述する如く、各偏芯カム１８，２０，２２を任意の回転角度に相対回転させるだけで、切削加工部１６に設けられた切削具８０に対するシャフト載置台３６，３８、ひいては、電機子１００に設けられた整流子１０２の芯高調整（Ｈ方向の調整）、切削外径調整（Ｗ方向の調整）、切削長さ調整（Ｌ方向の調整）を自動的に行うことができる構成である。つまり、各偏芯カム１８，２０，２２を回転させてシャフト載置台３６，３８の交換を行う場合でも、切削具８０に対する整流子１０２の位置が常に一定となるように、各偏芯カム１８，２０，２２の偏芯量、径寸法等が設定されており、各シャフト載置台３６，３８の位置調整が自動的に行われるようになっている。

なお、このとき、本実施形態では、第一の偏芯カム１８及び第二の偏芯カム２０を回転させたときに、第一の偏芯カム１８の軸部１８Ｂがガイド孔２４Ａに沿って左右方向に移動することにより、電機子１００の芯高調整（Ｈ方向の調整）を行うことができ、また、第二の偏芯カム２０の軸部２０Ｂがガイド孔２６Ａに沿って上下方向に移動することにより、電機子１００の切削外径調整（Ｗ方向の調整）を行うことができる。さらに、第三の偏芯カム２２の本体部２２Ａがガイド孔２８Ｂによって支持された状態で第二の偏芯カム２０の本体部２０Ａに対して同軸状に回転することにより、治具であるシャフト載置台３６，３８のインデックスを行うことができるようになっている（第三の偏芯カム２２がシャフト載置台３６，３８を交換するロータリー式チェンジ機構を構成している）。

また、各偏芯カム１８，２０，２２には、図５に示されるように、作業者の視認可能な位置である自由端側の端面に、識別マーク５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃが付されている。各識別マーク５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、各シャフト載置台３６，３８を選定して使用する際に各偏芯カム１８，２０，２２の回転位置を決めるための目印となるものである。

つまり、各偏芯カム１８，２０，２２に付された識別マーク５０Ａが鉛直方向に一致するように、各偏芯カム１８，２０，２２を相対回転させた場合には、複数のシャフト載置台３６，３８のうちシャフト載置台３６Ａ，３８Ａが選定された状態となり、このシャフト載置台３６Ａ，３８Ａが切削具８０の正面の予め定められた位置に配置される。

同様に、各偏芯カム１８，２０，２２に付された識別マーク５０Ｂが鉛直方向に一致するように、各偏芯カム１８，２０，２２を相対回転させた場合には、複数のシャフト載置台３６，３８のうちシャフト載置台３６Ｂ，３８Ｂが選定された状態となり、このシャフト載置台３６Ｂ，３８Ｂが切削具８０の正面の予め定められた位置に配置される。

また、各偏芯カム１８，２０，２２に付された識別マーク５０Ｃが鉛直方向に一致するように、各偏芯カム１８，２０，２２を相対回転させた場合には、複数のシャフト載置台３６，３８のうちシャフト載置台３６Ｃ，３８Ｃが選定された状態となり、このシャフト載置台３６Ｃ，３８Ｃが切削具８０の正面の予め定められた位置に配置される。

なお、本実施形態では、各偏芯カム１８，２０，２２に付された各識別マーク５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃが鉛直方向に一致するときに、シャフト載置台３６，３８が選定される構成としたが、これに限られるものではない。例えば、シャフト載置台３６，３８が選定されるときに各識別マーク５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃが目印となれば良く鉛直方向に一致しなくても良い。

ところで、上述の第三の偏芯カム２２のインデックスについては、図示しない位置決め機構が設けられており、第三の偏芯カム２２の回転位置に再現性を持たせている。つまり、例えば、位置決めピンやボールプランジャ等により第三の偏芯カム２２の位置決めを行えるようになっており、割締めやクランプレバー等により第三の偏芯カム２２を予め定められた位置で固定できるようになっている。また、各偏芯カム１８，２０，２２の上下方向及び左右方向についても、各偏芯カム１８，２０，２２を図示しないツマミ又はハンドル等でそれぞれ独立して回転できるようになっている。

また、上記構成からなる電機子支持部１２には、外部からシャフト載置台３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃのシャフト受部４０及びシャフト載置台３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃのシャフト受部４２への潤滑油の供給を第三の偏芯カム２２の回転を利用して切り替えることが可能なロータリー式チェンジ機構が備えられている。すなわち、図４に示されるように、電機子支持部１２に設けられた本体支持部材３４、上下方向ガイド部材２４、左右方向ガイド部材２６、回転方向ガイド部材２８には、外部潤滑油供給装置の供給口と連結可能な一本の給油口５２が開口形成されている。また、第三の偏芯カム２２には、各シャフト載置台３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ及び各シャフト載置台３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃに対応して軸方向管路５４及び径方向管路５６，５８がそれぞれ三本ずつ形成されている（図２，図５参照）。

各軸方向管路５４は、例えば、図１に示されるように、第三の偏芯カム２２の軸方向に沿って形成され、一端が第三の偏芯カム２２の回転方向ガイド部材２８側の端面に開口すると共に、他端が第三の偏芯カム２２のシャフト載置台３８が設けられた位置よりも自由端側の長手方向中間部で終端している。また、各軸方向管路５４は、第三の偏芯カム２２の相対回転に伴って給油口５２と順次連通されるように配置構成されている。

このとき、複数の軸方向管路のうち、第三の偏芯カム２２の相対回転に伴って切削具８０の正面位置に配置されるシャフト載置台３６，３８に対応して設けられた軸方向管路５４が、給油口５２と連通される。つまり、例えば、第三の偏芯カム２２の相対回転に伴って切削具８０の正面位置にシャフト載置台３６Ａ，３８Ａが選定されて配置された場合には、このシャフト載置台３６Ａ，３８Ａに対応して設けられた軸方向管路５４が、給油口５２と連通される。

なお、本体支持部材３４、上下方向ガイド部材２４、左右方向ガイド部材２６、回転方向ガイド部材２８の各端面には、給油口５２の周りにＯリング６０が配置されている。そして、このＯリング６０により給油口５２と各軸方向管路５４とが密閉状態で連結されるようになっている。

一方、径方向管路５６は、図２に示されるように、第三の偏芯カム２２の径方向に沿って形成され、一端が第三の偏芯カム２２の外周面に開口すると共に、他端が軸方向管路５４に連通されている。また、各径方向管路５６は、ジョイント６２、ホース６４、ニップル６６を介してシャフト載置台３６に形成された潤滑油供給口４４に接続されている。そして、この各シャフト載置台３６に形成された潤滑油供給口４４の出口は、各シャフト載置台３６のシャフト受部４０内に開口されている。

同様に、径方向管路５８は、図５に示されるように、第三の偏芯カム２２の径方向に沿って形成され、一端が第三の偏芯カム２２の外周面に開口すると共に、他端が軸方向管路５４に連通されている。なお、各径方向管路５６と各径方向管路５８は連通されず、各々で管路を有していても良い。また、各径方向管路５８は、ジョイント６８、ホース７０、ニップル７２を介してシャフト載置台３８に形成された潤滑油供給口４６に接続されている。そして、この各シャフト載置台３８に形成された潤滑油供給口４６の出口は、各シャフト載置台３８のシャフト受部４２内に開口されている。

電機子回転部１４は、電機子支持部１２に回転自在に支持された電機子１００を回転させるためのものであり、図１に示されるように、モータ７４と、プーリ７６と、ベルト７８を有して構成されている。モータ７４の回転軸には、プーリ７６が一体回転可能に連結されており、このプーリ７６には、ベルト７８が巻装されている。そして、この電機子回転部１４は、一端側がプーリ７６に巻装されたベルト７８の他端側を電機子１００に設けられた積層コア１０６に巻装し、この状態でモータ７４を回転させることにより、モータ７４の回転力をプーリ７６及びベルト７８を介して整流子１０２、ひいては、電機子支持部１２によって回転自在に支持された電機子１００全体に伝達し、この電機子１００を回転させる構成である。

切削加工部１６は、電機子支持部１２に支持された電機子１００の整流子１０２の表面を切削加工するためのものであり、切削具８０と、切削具ホルダ８２と、スライド機構８４とを有して構成されている。切削具８０は、切削具ホルダ８２により支持されており、切削具ホルダ８２は、例えばボールスクリュー装置等で構成されるスライド機構８４により送り方向（Ｌ方向）にスライドされるようになっている。

次に、本発明の一実施形態に係る切削装置１０を用いて整流子１０２の表面を切削する方法及びその作用について説明する。

まず、複数の異なる寸法等からなる電機子のうち切削対象である電機子１００の型番等から使用するシャフト載置台３６，３８を選定する。そして、各偏芯カム１８，２０，２２に付された識別マーク５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃが鉛直方向に一致するように、各偏芯カム１８，２０，２２を相対回転させ、シャフト載置台３６，３８を切削具８０の正面の予め定められた位置に配置させる。

つまり、シャフト載置台３６Ａ，３８Ａを使用する場合には、識別マーク５０Ａが鉛直方向に一致するように、各偏芯カム１８，２０，２２を相対回転させ、シャフト載置台３６Ａ，３８Ａを切削具８０の正面の予め定められた位置に配置させる。同様に、シャフト載置台３６Ｂ，３８Ｂを使用する場合には、識別マーク５０Ｂが鉛直方向に一致するように、各偏芯カム１８，２０，２２を相対回転させ、シャフト載置台３６Ｂ，３８Ｂを切削具８０の正面の予め定められた位置に配置させる。また、シャフト載置台３６Ｃ，３８Ｃを使用する場合には、識別マーク５０Ｃが鉛直方向に一致するように、各偏芯カム１８，２０，２２を相対回転させ、シャフト載置台３６Ｃ，３８Ｃを切削具８０の正面の予め定められた位置に配置させる。

なお、このとき、本実施形態では、第一の偏芯カム１８及び第二の偏芯カム２０を回転させたときに、第一の偏芯カム１８の軸部１８Ｂがガイド孔２４Ａに沿って左右方向に移動することにより、電機子１００の芯高調整（Ｈ方向の調整）を行うことができ、また、第二の偏芯カム２０の軸部２０Ｂがガイド孔２６Ａに沿って上下方向に移動することにより、電機子１００の切削外径調整（Ｗ方向の調整）を行うことができる。さらに、第三の偏芯カム２２の本体部２２Ａがガイド孔２８Ｂによって支持された状態で第二の偏芯カム２０の本体部２０Ａに対して同軸状に回転することにより、治具であるシャフト載置台３６，３８のインデックスを行うことができる。

そして、本実施形態では、上述の要領で所定のシャフト載置台３６，３８を切削具８０の正面の予め定められた位置に配置するだけで、切削具８０に対するシャフト載置台３６，３８の芯高調整（Ｈ方向の調整）、切削外径調整（Ｗ方向の調整）、切削長さ調整（Ｌ方向の調整）が完了する。また、このとき、切削具８０に対するシャフト載置台３６，３８の芯高調整（Ｈ方向の調整）及び切削外径調整（Ｗ方向の調整）が行われることで、整流子１０２に対する切削具８０の切り込み量の設定が完了する。

続いて、選定したシャフト載置台３６，３８に電機子１００の回転シャフト１０４を載置する。すなわち、例えば、シャフト載置台３６Ａ，３８Ａを選定した場合には、このシャフト載置台３６Ａ，３８Ａのシャフト受部４０，４２で電機子１００の回転シャフト１０４を回転自在に支持する。また、このとき、同時に、一端側がプーリ７６に巻装されたベルト７８の他端側を電機子１００の積層コア１０６に巻装する。そして、給油口５２に外部潤滑油供給装置の供給口を連結し、この外部潤滑油供給装置から潤滑油を供給する。これにより、潤滑油が例えばシャフト載置台３６Ａ，３８Ａのシャフト受部４０，４２に供給される。

そして、モータ７４を作動させて電機子１００全体を回転させ、この状態で、スライド機構８４を作動させることにより切削具８０を送り方向（Ｌ方向）にスライドさせる。これにより、整流子１０２の表面が切削具８０により切削加工される。

以上詳述したように、本実施形態では、上述の如く、各偏芯カム１８，２０，２２を回転させてシャフト載置台３６，３８の交換を行う場合でも、切削具８０に対する整流子１０２の位置が常に一定となるように、各偏芯カム１８，２０，２２の偏芯量、径寸法等が設定されており、各シャフト載置台３６，３８の位置調整が自動的に行われるようになっている。従って、切削具８０の加工基準は変わらないので、切削具８０については、整流子１０２に対して切削外径調整、芯高調整、切削長さ調整等の位置調整を行う必要がない（芯高調整については加工中心が一定）。また、シャフト載置台３６，３８は、第三の偏芯カム２２に一体的に固定されており取り外す必要が無いので、品質確認、潤滑油確認、異物確認、切粉清掃等の交換ロスが発生しない。これにより、生産性を向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、各偏芯カム１８，２０，２２のそれぞれに付された識別マーク５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃに基づいて各偏芯カム１８，２０，２２を回転させて互いの回転位置の位置決めを行うことができる。従って、識別マーク５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃを目印とすることで、各偏芯カム１８，２０，２２の相対的な回転位置を容易に把握できるので、これにより、生産性をより向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、外部から複数のシャフト載置台３６，３８のシャフト受部４０，４２への潤滑油の供給を第三の偏芯カム２２の回転を利用して切り替えることができる。従って、第三の偏芯カム２２を回転させることにより複数のシャフト載置台３６，３８を交換したときでも、この第三の偏芯カム２２の回転に伴い、外部から複数のシャフト載置台３６，３８のシャフト受部４０，４２への潤滑油の供給を自動的に切り替えることができるので、シャフト載置台３６，３８の交換に伴う潤滑油の配管の付け替え等が不要となる。これにより、潤滑油の配管を付け替えのための潤滑油吐出確認、異物確認等を行う必要が無くなり、生産性がより向上する。

また、本実施形態では、各シャフト載置台３６，３８にＵ字状のシャフト受部４０，４２が設けられており、このＵ字状のシャフト受部４０，４２で回転シャフト１０４を回転自在に支持し、この状態で回転電機の電機子１００全体を回転させて整流子１０２表面を切削具８０で切削する。従って、Ｕ字状のシャフト受部４０，４２で回転シャフト１０４を支持することで回転シャフト１０４の真円度の影響を受けにくくでき、結果として整流子１０２の真円度を向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、複数の偏芯カム１８，２０，２２を回転させることにより、複数のシャフト載置台３６，３８を回転中心軸に対して径方向に移動させてシャフト載置台３６，３８の切削具８０に対する位置調整を行う。従って、一つの偏芯カムでシャフト載置台３６，３８の位置調整を行う場合よりも、より決め細やかなシャフト載置台３６，３８の位置調整を行うことができる。これにより、整流子１０２の加工精度を向上させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る切削装置の全体構成を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る切削装置に設けられた電機子支持部のうち各偏芯カムの正面図である（Ａ−Ａ矢視図）。 本発明の一実施形態に係る切削装置に設けられた電機子支持部の正面図である（Ａ−Ａ矢視図）。 本発明の一実施形態に係る切削装置の側面断面図である。 本発明の一実施形態に係る切削装置に設けられた電機子支持部のうち各偏芯カムの背面図である（Ｂ−Ｂ矢視図）。

符号の説明

１０…切削装置、１２…電機子支持部、１４…電機子回転部、１６…切削加工部、１８，２０，２２…偏芯カム（偏芯回転部）、１８Ａ，２０Ａ，２２Ａ…本体部、１８Ｂ，２０Ｂ…軸部、２０Ｃ，２２Ｂ…孔部、２４…上下方向ガイド部材、２４Ａ，２６，２８Ａ，２８Ｂ…ガイド孔、２６…左右方向ガイド部材、２８…回転方向ガイド部材、３０…バネ、３２…バネ受部材、３４…本体支持部材、３６，３８…シャフト載置台、４０，４２…シャフト受部、４４，４６…潤滑油供給口、４８…ストッパ、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ…識別マーク、５２…給油口（切替部）、５４…軸方向管路（複数の搬送部）、５６，５８…径方向管路（複数の搬送部）、６０…Ｏリング、６２，６８…ジョイント、６４，７０…ホース、６６，７２…ニップル、７４…モータ、７６…プーリ、７８…ベルト、８０…切削具、８２…切削具ホルダ、８４…スライド機構、１００…電機子、１０２…整流子、１０４…回転シャフト、１０６…積層コア

Claims (10)

1. 回転電機の回転シャフトを載置可能なシャフト載置台を回転中心軸に対して偏芯した状態で回転可能な偏芯回転部の外周面に周方向に亘って複数設けた状態で前記偏芯回転部を回転させることにより、前記複数のシャフト載置台を前記回転中心軸に対して径方向に移動させて前記シャフト載置台の切削具に対する位置調整を行い、前記シャフト載置台に回転シャフトを載置した状態で前記シャフト載置台に回転シャフトが載置された回転電機の整流子表面を前記切削具で切削することを特徴とする回転電機の整流子表面切削方法。
2. 前記偏芯回転部に設けられた外側偏芯カム及び前記外側偏芯カムに内蔵された内側偏芯カムの少なくともいずれかを回転させることにより、前記複数のシャフト載置台を前記回転中心軸に対して径方向に移動させて前記シャフト載置台の前記切削具に対する位置調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の整流子表面切削方法。
3. 前記各シャフト載置台のＵ字状のシャフト受部で前記回転シャフトを回転自在に支持した状態で前記回転電機の電機子全体を回転させて前記整流子表面を前記切削具で切削することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機の整流子表面切削方法。
4. 前記偏芯回転部に設けられた外側偏芯カム及び前記外側偏芯カムに内蔵された内側偏芯カムのそれぞれに付された識別マークに基づいて前記外側偏芯カム及び前記内側偏芯カムの少なくともいずれかを回転させて互いの回転位置の位置決めを行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の回転電機の整流子表面切削方法。
5. 外部から前記複数のシャフト載置台のシャフト受部への潤滑油の供給を前記偏芯回転部の回転を利用して切り替えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の回転電機の整流子表面切削方法。
6. 回転中心軸に対して偏芯した状態で回転可能であると共に、その外周面に回転電機の回転シャフトを載置可能なシャフト載置台が周方向に亘って複数設けられた偏芯回転部と、
   前記シャフト載置台に回転シャフトが載置された回転電機の整流子表面を切削するための切削具を有して構成された切削加工部と、
   を備えることを特徴とする回転電機の整流子表面切削装置。
7. 前記偏芯回転部は、外側偏芯カムの内側に内側偏芯カムが内蔵されて構成された複数の偏芯カムを備えることを特徴とする請求項６に記載の回転電機の整流子表面切削装置。
8. 前記各シャフト載置台は、前記回転シャフトを回転自在に支持するためのＵ字状のシャフト受部を有して構成されていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の回転電機の整流子表面切削装置。
9. 前記複数の偏芯カムのそれぞれには、互いの回転位置を示す識別マークが設けられていることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の回転電機の整流子表面切削装置。
10. 前記複数のシャフト載置台のそれぞれに対応して設けられ、外部からの潤滑油を対応するシャフト載置台のシャフト受部へ搬送するための複数の搬送部と、
    外部からの潤滑油の前記複数の搬送部への搬送を前記偏芯回転部の回転を利用して切り替える切替部と、
    を備えることを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の回転電機の整流子表面切削装置。

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