JP2009112070A

JP2009112070A - カーボンコンミテータとその製造方法および製造用治具、並びに回転電機

Info

Publication number: JP2009112070A
Application number: JP2007278795A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Tanaka; 宏明田中; Minoru Isoda; 稔磯田; Mitsunari Ishizaki; 三成石崎; Keizo Hayama; 恵三葉山; Takao Ikaruga; 孝夫鵤木
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】ブラシが摺接するカーボン材９、ライザ７が形成される金属材、そして内周面部にコア軸２が組込まれる樹脂材１０からなり、スリット６を介してセグメント８が絶縁状に隣接して構成されるカーボンコンミテータ５を製造するにあたり、スリット６が樹脂材１０にまで至らないようにする。
【解決手段】カーボンコンミテータ５を、カーボン材９および金属材７が各セグメント毎に分割形成されたものとし、これを、スリット６相当部位に樹脂材が入らないように型面１１ｂを有した第一治具１１に組込んでから樹脂材１０を射出するようにしてスリットが樹脂材１０に至らないようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動モータに用いられるカーボンコンミテータとその製造方法および製造用治具、並びに該カーボンコンミテータを備えた回転電機の技術分野に属するものである。

一般に、電装品に用いられる電動モータ等の回転電機においては、カーボンコンミテータが用いられることがあり、このようなコンミテータは、スリット（隙間）を存してライザ付きのカーボンセグメントの複数が周回り方向に並設されて構成してある。ところでこのようなコンミテータを製造する場合、カーボンプレートにリング状に形成したライザ集合板を固定した後、該裏面に絶縁性の樹脂材をモールド加工して一体化し、しかる後、カーボンプレート、ライザ集合板から樹脂材の外周部位に至るまでをカットしてスリットを形成し、これによってスリットによって絶縁されたライザ付きのセグメントを分離するようにして製造していた（例えば特許文献１参照）。
特開２００６−２５４５８０号公報

ところが前記従来のものは、絶縁性を維持するため前記セグメントの切欠き工程でカーボンとライザだけでなく、樹脂材の外周部位までを切欠くことから、ロータ軸を圧入組込みする場合に、前記切欠かれた樹脂材が広がる方向の負荷を受けることになるため、割れたりヒビが入ったりしてしまう惧れがあるだけでなく、スリットを切欠き形成する際の衝撃で、カーボンが欠けたり脱落したりするという問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、ブラシが摺接するカーボン材、ライザが形成される金属材、そして内周面部にコア軸が組込まれる樹脂材からなり、スリットを介してセグメントが絶縁状に隣接して構成されるカーボンコンミテータであって、該カーボンコンミテータは、カーボン材および金属材が各セグメント毎に分割形成されたものを、スリット相当部位に樹脂材が入らないように型面を有した治具に組込んで樹脂材を射出して形成されたものであることを特徴とするカーボンコンミテータである。
請求項２の発明は、ブラシが摺接するカーボン材、ライザが形成される金属材、そして内周面部にコア軸が組込まれる樹脂材からなり、スリットを介してセグメントが絶縁状に隣接して構成されるカーボンコンミテータの製造方法であって、該カーボンコンミテータの製造方法は、各セグメント毎に分割形成されたカーボン材および金属材を、スリット相当部位に樹脂材が入らないように型面を有した治具に組込んだ後、樹脂材を射出して形成することを特徴とするカーボンコンミテータの製造方法である。
請求項３の発明は、ブラシが摺接するカーボン材、ライザが形成される金属材、そして内周面部にコア軸が組込まれる樹脂材からなり、スリットを介してセグメントが絶縁状に隣接して構成されるカーボンコンミテータの製造用治具であって、該カーボンコンミテータの製造用治具は、各セグメント毎に分割形成されたカーボン材および金属材を組込むための組込み空間と、スリット相当部位に樹脂材が入らないようにするための型面とが形成されていることを特徴とするカーボンコンミテータの製造用治具である。
請求項４の発明は、ブラシが摺接するカーボン材、ライザが形成される金属材、そして内周面部にコア軸が組込まれる樹脂材からなり、スリットを介してセグメントが絶縁状に隣接して構成されるカーボンコンミテータを備えた回転電機において、前記カーボンコンミテータは、カーボン材および金属材が各セグメント毎に分割形成されたものを、スリット相当部位に樹脂材が入らないように型面を有した治具に組込んで樹脂材を射出して形成されたものであることを特徴とする回転電機である。

請求項１〜４の発明とすることにより、スリットを介してセグメントが隣接するカーボンコンミテータが製造できながら、スリット部位には樹脂材が始めから入らないものとして製造することができ、この結果、スリットを切欠き形成するための工程が不要になってカーボンが脱落したり欠けたりすることを防止できるだけでなく、樹脂材は外周部位に切欠きのないものになって、コア軸を組込む際に割れたりひびが入ったりする不具合を解消できることになる。

次ぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図中、１は回転電機の一例である電動モータを構成するロータ（アーマチュアコア）であって、該ロータ１は、ロータ軸２、該ロータ軸２に設けられ、コイル３が巻装されるロータコア４、ロータ軸２の一端部に設けられ、前記コイル３が接続されるカーボンコンミテータ５を備えて構成されている。

前記コンミテータ５は、スリット６を介してライザ７付きのセグメント８が周回り方向に複数並設された円筒状のものであるが、外周側に設けられ、外周面にブラシ（図示せず）が摺接するカーボン材９と、内周側に設けられ、内周面にロータ軸２が貫通するための貫通孔１０ａが開設された絶縁性の樹脂材１０とを備えて構成される。前記ライザ７は金属板からなり、カーボン材９と樹脂材１０とのあいだに介装される基部７ａと、カーボン材９の一端面に沿う（当接する）状態で立上がってカーボン材９の外周面部にまで至る立上がり部７ｂと、該立上がり部７ｂからさらに外径方向に延出したものが折曲されて前記コイル３が接続される接続部７ｃとから構成されている。

次に前記コンミテータ５の製造手順について説明する。まずライザ７およびカーボン材９は、各セグメント８毎に分割形成されており、本実施の形態では、ライザ７は、カーボン材９の内周側を嵌め込んで仮止めできるよう基部７ａと立上がり部７ｂとで凹溝状になっており、この凹溝部にカーボン材９を嵌め込んでライザ７に仮止めしたものをセグメント８の数だけ用意する（図３（Ａ）参照。該図上段の矢印部位の端面を中段に示す。図３において以下同じ）。そして該仮止めしたカーボン材９、ライザ７をセグメント整列用の第一治具（第一金型）１１にセットする。該第一治具１１には、カーボン材９の外周に対応する型面部位１１ａ、スリット６に対応し、該スリット対応部位に後述するように樹脂材の射出時、該樹脂材が入り込まないように設定された型面部位１１ｂ、そして貫通孔１０ａに対応する型面部位１１ｃとを有しており、該治具１１の隣接する型面部位１１ｂに挟まれる組込み空間Ｓ１に前記仮止めされたカーボン材９、ライザ７が周回り方向に整列状に組込まれる（図３（Ｂ）参照。）。

前記仮組込したものを第一治具１１に組込んだ後、該第一治具１１に第二治具（第二金型）１２を突き合わせることで、樹脂材１０の射出空間Ｓ２が形成され（図３（Ｂ）参照）、該射出空間Ｓ２に樹脂材１０を射出し（図３（Ｃ）参照）、しかる後、治具１１、１２を脱型し（図３（Ｄ）参照）、ライザ７を初手異形状に折曲形成することでコンミテータ５を製造することができる（図２（Ａ）参照）。

叙述のごとく構成された本発明の実施の形態において、カーボンコンミテータ５は、スリット６を介してカーボン材９およびライザ７とが分割形成されたセグメント５が隣接することになるが、セグメント５は、予めカーボン材９およびライザ７をセグメント５に対応するよう分割形成しておき、このものを第一治具１１に組込むことになるが、この場合に第一治具１１には、スリット対応部位には射出樹脂材が入り込まないように設定した型面１１ｂが形成されており、この結果、カーボンコンミテータ５は、スリット６部位には樹脂材が始めから入らないものとして製造することができることになって、スリット６を切欠き形成するための工程が不要になってカーボン材９が脱落したり欠けたりすることを防止できるだけでなく、樹脂材１０は外周部位にスリット形成時の切欠きがないものになって、コア軸２を組込む際に樹脂材１０が割れたりひびが入ったりする不具合を解消できることになる。

しかもこのものでは、ライザ基部７ａおよび立上がり部７ｂがカーボン材９に当接した状態で、該ライザ基部７ａの内周側から樹脂材１０が射出されるため、該基部７ａおよび立上がり部７ｂが樹脂材で覆われた状態で射出され、これによって射出圧がライザ基部７ａをカーボン材９に押し当てる方向に働くことになる結果、前述したようにスリット６が樹脂材１０まで至らないものでありながら、ライザ基部７ａとカーボン材９との接続が良好になる。因みに、ライザ７とカーボン材９とを予め電気的に接続しておいてもよいが、その場合にはこの接続がより強固で確実になる。

ロータコアの側面図である。（Ａ）カーボンコンミテータの断面図、（Ｂ）は第一治具の立て断面図である。（Ａ）〜（Ｄ）はカーボンコンミテータの製造工程を示す工程図である。

符号の説明

１ロータコア
５コンミテータ
７ライザ
８セグメント
９カーボン材
１１第一治具
１２第二治具
Ｓ１組込み空間
Ｓ２射出空間

Claims

ブラシが摺接するカーボン材、ライザが形成される金属材、そして内周面部にコア軸が組込まれる樹脂材からなり、スリットを介してセグメントが絶縁状に隣接して構成されるカーボンコンミテータであって、該カーボンコンミテータは、カーボン材および金属材が各セグメント毎に分割形成されたものを、スリット相当部位に樹脂材が入らないように型面を有した治具に組込んで樹脂材を射出して形成されたものであることを特徴とするカーボンコンミテータ。
ブラシが摺接するカーボン材、ライザが形成される金属材、そして内周面部にコア軸が組込まれる樹脂材からなり、スリットを介してセグメントが絶縁状に隣接して構成されるカーボンコンミテータの製造方法であって、該カーボンコンミテータの製造方法は、各セグメント毎に分割形成されたカーボン材および金属材を、スリット相当部位に樹脂材が入らないように型面を有した治具に組込んだ後、樹脂材を射出して形成することを特徴とするカーボンコンミテータの製造方法。
ブラシが摺接するカーボン材、ライザが形成される金属材、そして内周面部にコア軸が組込まれる樹脂材からなり、スリットを介してセグメントが絶縁状に隣接して構成されるカーボンコンミテータの製造用治具であって、該カーボンコンミテータの製造用治具は、各セグメント毎に分割形成されたカーボン材および金属材を組込むための組込み空間と、スリット相当部位に樹脂材が入らないようにするための型面とが形成されていることを特徴とするカーボンコンミテータの製造用治具。
ブラシが摺接するカーボン材、ライザが形成される金属材、そして内周面部にコア軸が組込まれる樹脂材からなり、スリットを介してセグメントが絶縁状に隣接して構成されるカーボンコンミテータを備えた回転電機において、前記カーボンコンミテータは、カーボン材および金属材が各セグメント毎に分割形成されたものを、スリット相当部位に樹脂材が入らないように型面を有した治具に組込んで樹脂材を射出して形成されたものであることを特徴とする回転電機。