JP2010154694A - Commutator, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータに備えられる整流子の製造方法、及び該整流子に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a commutator provided in a motor, and the commutator.
例えば特許文献1に記載されているように、従来、整流子は、円筒状のセグメント用素材の内側に溶融樹脂を充填して硬化させることにより同セグメント用素材の内側に円筒状の絶縁体を形成し、その後、セグメント用素材の周方向の複数個所を切断することにより周方向に離間した複数のセグメントを形成して製造される。このように製造された整流子は、絶縁体の径方向の中央部に設けられ軸方向に貫通した圧入孔にモータの回転軸が圧入されることにより該回転軸に固定される。 For example, as described in Patent Document 1, a commutator has conventionally been provided with a cylindrical insulator inside a segment material by filling the segment segment material with a molten resin and curing it. After that, a plurality of segments separated in the circumferential direction are formed by cutting a plurality of portions in the circumferential direction of the segment material. The commutator manufactured in this way is fixed to the rotating shaft by press-fitting the rotating shaft of the motor into a press-fitting hole provided in the central portion in the radial direction of the insulator and penetrating in the axial direction.
溶融樹脂を硬化させて形成される絶縁体には、径方向に延びるウェルドラインが生じることがある。このウェルドラインは絶縁体の周方向の引っ張り強度を低下させるため、ウェルドラインを有する絶縁体は、回転軸の圧入時にウェルドラインの部分に亀裂が生じる等、破損する虞がある。そして、絶縁体の破損は、モータの駆動時に騒音が発生する一因となる。また、ウェルドラインを有する絶縁体に回転軸を圧入した場合には、ウェルドラインの部位において絶縁体が変形し周方向に隣り合うセグメントの径方向位置がずれて段差を生じる虞がある。 An insulator formed by curing the molten resin may have a weld line extending in the radial direction. Since this weld line lowers the tensile strength in the circumferential direction of the insulator, the insulator having the weld line may be damaged, such as a crack in the weld line when the rotary shaft is press-fitted. The breakage of the insulator contributes to the generation of noise when the motor is driven. In addition, when the rotating shaft is press-fitted into an insulator having a weld line, the insulator may be deformed at the weld line portion, and the radial position of the segments adjacent in the circumferential direction may be shifted to cause a step.
そこで、一般的に、絶縁体の製造時には、絶縁体を成形するための成形型内に溶融樹脂を充填する成形装置にフィルムゲートを採用してウェルドラインの発生を抑制している。詳述すると、図10及び図11に示すように、成形装置は、有底円筒状の第1の成形型101と、該第1の成形型101の開口部を略閉塞する第2の成形型102とを備えている。第1の成形型101内には、該第1の成形型101の底部中央から軸方向に沿って延びる円柱状の成形部101aが設けられている。そして、第1の成形型101の内周面と成形部101aの外周面との間の空間が、円筒状のセグメント用素材103が配置され絶縁体104(図12参照)を形成するためのキャビティC2となる。第2の成形型102には、成形部101aの先端部と軸方向に対向する位置に筒状のランナ105が形成されるとともに、該ランナ105におけるキャビティC2側の開口部には、キャビティC2に近づくに連れて拡径されて略円錐台状の内周面を有する第1ゲート構成部106が設けられている。また、成形部101aの先端部には、円錐形状をなす第2ゲート構成部107が設けられるとともに、該第2ゲート構成部107は、第1ゲート構成部106内に配置されている。そして、第1ゲート構成部106と第2ゲート構成部107とによってフィルムゲート108が構成されている。このフィルムゲート108は、360°全ての方向から溶融樹脂P2をキャビティC2内に射出することができる。そして、フィルムゲート108を介して360°全ての方向から一様にキャビティC2内に溶融樹脂P2を射出することにより、形成する絶縁体104に径方向に沿ったウェルドラインが生じることが抑制される。
しかしながら、図13に示すように、溶融樹脂P2に強度確保のために混入したフィラーの塊等の異物110によってフィルムゲート108の一部が閉塞されると、該異物110によってフィルムゲート108の一部からの溶融樹脂P2の射出が阻害されてしまう。すると、フィルムゲート108において360°全ての方向から一様に溶融樹脂P2が射出されなくなるため、異物110によって溶融樹脂P2の射出が阻害された部分では、図12に示すように、キャビティ内において周方向の両側から溶融樹脂P2が回り込むように流れ(図12中、矢印参照)、溶融樹脂P2の合わせ面が形成されてしまう。その結果、溶融樹脂P2の合わせ面が生じた部位に径方向に沿ったウェルドライン111が形成されてしまう。
However, as shown in FIG. 13, when a part of the
ウェルドラインを有する絶縁体を外観や寸法に基づいて発見することは非常に困難である。また、キャビティ内の溶融樹脂の充填ピーク圧や充填時間の自動監視機能を備えた近年の成形装置では、充填ピーク圧や充填時間に基づいて溶融樹脂の充填異常を検知できる確率が向上されてはいるものの、微小な異物による僅かなウェルドラインは、殆どの場合、検出することが非常に困難である。特に、絶縁体を多数個取りする場合にはウェルドラインの発生を検知することが非常に困難である。これらのことから、絶縁体の成形時には、出来る限り径方向に沿ったウェルドラインが形成されないようにすることが望まれている。 It is very difficult to find an insulator having a weld line based on appearance and dimensions. Also, in recent molding machines equipped with an automatic monitoring function for the filling peak pressure and filling time of the molten resin in the cavity, the probability that an abnormal filling of the molten resin can be detected based on the filling peak pressure and filling time has been improved. However, a slight weld line due to a minute foreign material is very difficult to detect in most cases. In particular, when a large number of insulators are taken, it is very difficult to detect the occurrence of a weld line. From these facts, it is desired to prevent the formation of weld lines along the radial direction as much as possible when forming the insulator.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、径方向に沿ったウェルドラインの発生を抑制することができる整流子の製造方法及び整流子を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the manufacturing method and commutator of a commutator which can suppress generation | occurrence | production of the weld line along radial direction.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、成形型に形成されたキャビティ内に略環状のセグメント用素材を配置し、前記キャビティ内に溶融樹脂を充填し硬化させて前記セグメント用素材と一体化された略環状の絶縁体を形成する絶縁体成形工程と、前記セグメント用素材の周方向の複数箇所を切断して周方向に並設された複数のセグメントを形成する切断工程とを備えた整流子の製造方法であって、前記絶縁体成形工程では、前記溶融樹脂は、前記セグメント用素材の中心軸線の外周側から前記キャビティ内に射出され前記キャビティ内で前記セグメント用素材の周方向に沿って流れて充填されることをその要旨としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is characterized in that a substantially annular segment material is disposed in a cavity formed in a mold, and a molten resin is filled in the cavity and cured to be used for the segment. An insulator forming step for forming a substantially annular insulator integrated with the material, and a cutting step for cutting a plurality of circumferential portions of the segment material to form a plurality of segments arranged in parallel in the circumferential direction; In the insulator forming step, the molten resin is injected into the cavity from the outer peripheral side of the central axis of the segment material, and the segment material is formed in the cavity. The gist is to flow and fill in the circumferential direction.
同発明によれば、キャビティ内に射出された溶融樹脂は、キャビティ内でセグメント用素材の周方向に沿って流れて充填されるため、径方向に延びる溶融樹脂の合わせ面が形成され難くなり、径方向に沿ったウェルドラインの発生が抑制される。尚、本発明においては、「略環状」には「略筒状」も含まれる。 According to the present invention, since the molten resin injected into the cavity flows and fills along the circumferential direction of the segment material in the cavity, it becomes difficult to form a mating surface of the molten resin extending in the radial direction, Generation of weld lines along the radial direction is suppressed. In the present invention, “substantially annular” includes “substantially cylindrical”.
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、前記絶縁体成形工程では、前記溶融樹脂は、前記キャビティに繋がるゲートから前記キャビティ内に射出されるとともに、前記ゲートは、該ゲートにおける前記キャビティ側の先端開口部の中心を通り且つ前記キャビティ内に配置された前記セグメント用素材の中心軸線と直交する直線に対して傾斜していることをその要旨としている。 According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a commutator according to the first aspect, in the insulator forming step, the molten resin is injected into the cavity from a gate connected to the cavity, and The gist is that the gate is inclined with respect to a straight line that passes through the center of the opening on the cavity side of the gate and is orthogonal to the central axis of the segment material disposed in the cavity.
同発明によれば、ゲートの先端開口部の中心を通り且つセグメント用素材の中心軸線と直交する直線に対して傾斜したゲートから溶融樹脂を射出することにより、キャビティ内に射出された溶融樹脂をセグメント用素材の周方向に沿って容易に流動させることができる。 According to the invention, the molten resin injected into the cavity is injected by injecting the molten resin from the gate that is inclined with respect to a straight line that passes through the center of the opening at the tip of the gate and is orthogonal to the central axis of the segment material. It can be made to flow easily along the circumferential direction of the segment material.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の整流子の製造方法において、前記絶縁体成形工程では、前記キャビティの容積を調節する治具を前記キャビティ内に配置し、前記治具における前記セグメント用素材の軸方向の端面に前記溶融樹脂が接触した状態で、前記溶融樹脂の前記キャビティ内への射出に伴って、キャビティの容積が徐々に拡大されるように前記治具を前記セグメント用素材の軸方向に沿って移動させることをその要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing a commutator according to the first or second aspect, in the insulator forming step, a jig for adjusting the volume of the cavity is disposed in the cavity. In the state where the molten resin is in contact with the axial end surface of the segment material in the jig, the volume of the cavity is gradually increased as the molten resin is injected into the cavity. The gist is to move the tool along the axial direction of the segment material.
同発明によれば、キャビティの容積は、キャビティ内への溶融樹脂の射出に伴って徐々に拡大される。そして、キャビティの容積の拡大は、軸方向の端面に溶融樹脂が接触した状態の治具をセグメント用素材の軸方向に移動させることにより行われる。従って、キャビティ内に射出された溶融樹脂は、セグメント用素材の周方向に沿った螺旋状の流れを形成することができる。その結果、キャビティ内への溶融樹脂の充填時に溶融樹脂に径方向に沿った合わせ面が形成されることがより抑制され、径方向に沿ったウェルドラインの発生がより抑制される。 According to the invention, the volume of the cavity is gradually enlarged as the molten resin is injected into the cavity. The volume of the cavity is increased by moving the jig in a state where the molten resin is in contact with the axial end surface in the axial direction of the segment material. Therefore, the molten resin injected into the cavity can form a spiral flow along the circumferential direction of the segment material. As a result, formation of a mating surface along the radial direction in the molten resin during filling of the molten resin into the cavity is further suppressed, and generation of a weld line along the radial direction is further suppressed.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の整流子の製造方法において、前記絶縁体成形工程では、前記治具を、前記セグメント用素材の中心軸線を中心として前記溶融樹脂の射出方向に沿って回転させながら前記セグメント用素材の軸方向に沿って移動させることをその要旨としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a commutator according to the third aspect, in the insulator forming step, the jig is used as an injection direction of the molten resin around a central axis of the segment material. The gist is to move along the axial direction of the segment material while rotating along the axis.
同構成によれば、キャビティの容積を調節するための治具が、該治具におけるセグメント用素材の軸方向の端面に溶融樹脂が接触した状態でセグメント用素材の中心軸線を中心として溶融樹脂の射出方向に沿って回転されるため、溶融樹脂の周方向の流れがより安定し、溶融樹脂がキャビティ内にムラ無く収まるようになる。 According to the same configuration, the jig for adjusting the volume of the cavity has the molten resin centered on the central axis of the segment material with the molten resin in contact with the axial end surface of the segment material in the jig. Since the molten resin is rotated along the injection direction, the flow of the molten resin in the circumferential direction becomes more stable, and the molten resin can be uniformly accommodated in the cavity.
請求項5に記載の発明は、請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載の整流子の製造方法において、前記絶縁体成形工程では、前記溶融樹脂は、前記キャビティに繋がるゲートから前記キャビティに射出されるとともに、前記ゲートは、該ゲートにおける前記キャビティ側の端部が前記キャビティの底部側を向くように、形成される前記絶縁体の軸方向の端面に対して傾斜していることをその要旨としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a commutator according to any one of the second to fourth aspects, in the insulator forming step, the molten resin is supplied from the gate connected to the cavity. The gate is injected into the cavity, and the gate is inclined with respect to the end surface in the axial direction of the insulator to be formed so that the end of the gate on the cavity faces the bottom side of the cavity. Is the gist.
同発明によれば、ゲートは、そのキャビティ側の端部が同キャビティの底部側を向くように、形成される絶縁体の軸方向の端面に対して傾斜しているため、ゲートから射出される溶融樹脂の射出方向が安定し、セグメント用素材の周方向に沿った溶融樹脂の流れを更に得やすくなる。 According to the invention, since the gate is inclined with respect to the end surface in the axial direction of the formed insulator so that the end on the cavity side faces the bottom side of the cavity, the gate is injected from the gate. The injection direction of the molten resin is stabilized, and it becomes easier to obtain the flow of the molten resin along the circumferential direction of the segment material.
請求項6に記載の発明は、絶縁性の樹脂材料よりなり略環状をなす絶縁体と、前記絶縁体に固定され周方向に並設された複数のセグメントとを備えた整流子であって、前記絶縁体は、周方向に沿って流れた溶融樹脂が硬化されたものであることをその要旨としている。 The invention according to claim 6 is a commutator comprising an insulator made of an insulating resin material and having a substantially annular shape, and a plurality of segments fixed to the insulator and arranged in parallel in the circumferential direction. The gist of the insulator is that the molten resin flowing along the circumferential direction is cured.
同構成によれば、絶縁体は、溶融樹脂が周方向に沿って流されて硬化されたものであるため、径方向に沿ったウェルドラインの発生が抑制されている。
請求項7に記載の発明は、絶縁性の樹脂材料よりなり略環状をなす絶縁体と、前記絶縁体に固定され周方向に並設された複数のセグメントとを備えた整流子であって、前記絶縁体は、該絶縁体を補強するための補強用フィラーが混入されており、前記補強用フィラーは、周方向に沿って配向されていることをその要旨としている。
According to this configuration, since the insulator is a material in which the molten resin is flowed along the circumferential direction and hardened, generation of weld lines along the radial direction is suppressed.
The invention according to claim 7 is a commutator comprising an insulator made of an insulating resin material and having a substantially annular shape, and a plurality of segments fixed to the insulator and arranged in parallel in the circumferential direction, The gist of the insulator is that a reinforcing filler for reinforcing the insulator is mixed, and the reinforcing filler is oriented along the circumferential direction.
同構成によれば、補強用フィラーは周方向に配向されている。補強用フィラーの周方向の配向は、絶縁体の成形時に、絶縁体を形成するための溶融樹脂を周方向に沿って流れるようにすることにより得ることができる。そして、溶融樹脂を周方向に沿って流して絶縁体を形成した場合には、径方向に沿ったウェルドラインの発生が抑制される。更に、補強用フィラーが周方向に配向されているため、絶縁体の周方向の引っ張り強度がより大きくなる。 According to this configuration, the reinforcing filler is oriented in the circumferential direction. The circumferential orientation of the reinforcing filler can be obtained by causing the molten resin for forming the insulator to flow along the circumferential direction during the molding of the insulator. And when molten resin is flowed along the circumferential direction and an insulator is formed, generation | occurrence | production of the weld line along a radial direction is suppressed. Furthermore, since the reinforcing filler is oriented in the circumferential direction, the tensile strength in the circumferential direction of the insulator is further increased.
本発明によれば、径方向に沿ったウェルドラインの発生を抑制可能な整流子の製造方法及び整流子を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method and commutator of a commutator which can suppress generation | occurrence | production of the weld line along radial direction can be provided.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施形態の整流子1の斜視図である。図1に示すように、整流子1は、絶縁性の樹脂材料よりなる略円筒状の絶縁体2と、該絶縁体2の外周面に固定され周方向に並設された8個のセグメント3とから構成されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a commutator 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the commutator 1 includes a substantially cylindrical insulator 2 made of an insulating resin material, and eight
絶縁体2は、略円筒状をなすことにより、その径方向の中央部に軸方向に貫通した圧入孔2aを備えている。この圧入孔2aにモータの回転軸4(図1では二点差線にて図示)が圧入されることにより、整流子1は、回転軸4に対して一体回転可能に固定される。
The insulator 2 has a substantially cylindrical shape and is provided with a press-
また、絶縁体2は、周方向に沿って螺旋状に流れた溶融樹脂を硬化して形成されている。更に、絶縁体2を構成する樹脂材料には、該絶縁体2を補強するための複数のフィラー2bが混入されるとともに、これらフィラー2bは、絶縁体2の周方向に沿った螺旋状に配向されている。尚、図1においては、フィラー2bの一部のみを図示するとともに、同フィラー2bを誇張して図示している。
The insulator 2 is formed by curing a molten resin that flows spirally along the circumferential direction. Further, the resin material constituting the insulator 2 is mixed with a plurality of
銅製の各セグメント3は、軸方向に延びる略短冊状をなすとともに、絶縁体2の外周で該絶縁体2の周方向に沿って湾曲している。また、周方向に隣り合うセグメント3間には、隣り合うセグメント3同士を周方向に離間させる溝5が形成されており、該溝5は、絶縁体2にまで達している。そして、8個のセグメント3は、周方向に等角度間隔に設けられるとともに、同8個のセグメント3においては、軸方向の一端面及び他端面がそれぞれ同一平面内に位置する。更に、セグメント3の軸方向の一端面(図1において上側の端面)には、該一端面から径方向外側に向かって延びる結線部3aが形成されている。この結線部3aは、モータの巻線の端部(図示略)が接続されるものである。
Each
また、各セグメント3の内側面には、軸方向に並設された複数の埋設固定部3bが径方向内側に向かって突出形成されている。各セグメント3における複数の埋設固定部3bは、軸方向に隣り合う埋設固定部3b同士が互い違いに周方向に突出し、セグメント3の内側面との間に鋭角を形成している。また、各埋設固定部3bの周方向の略中央部には、径方向外側に向かって凹設された係止凹部3cが形成されている。各セグメント3は、このような埋設固定部3bが絶縁体2の周縁部で該絶縁体2に埋設されることにより絶縁体2からの脱落が防止されている。
In addition, a plurality of embedded
次に、上記のような整流子1の製造方法を説明する。本実施形態の整流子1は、セグメント用素材形成工程、絶縁体成形工程、除去工程及び切断工程を経て製造される。
まず、セグメント3となるセグメント用素材11(図2参照)を形成するセグメント用素材形成工程が行われる。セグメント用素材形成工程では、図2に示すように、予め8個の結線部3a及び複数の埋設固定部3bを有するように形成した所定形状のセグメント用板材(図示略)を丸めて筒状にすることによりセグメント用素材11が形成される。尚、本実施形態のセグメント用板材は銅よりなる。そして、形成されたセグメント用素材11は、略円筒状をなすとともに、その軸方向の一端面(図2において上側の端面)に周方向に等角度間隔に結線部3aが形成されている。また、セグメント用素材11の内周面には、8個の結線部3aに対応する周方向の8箇所に、軸方向に沿って複数の埋設固定部3bが並設されている。
Next, a method for manufacturing the commutator 1 as described above will be described. The commutator 1 of this embodiment is manufactured through a segment material forming process, an insulator forming process, a removing process, and a cutting process.
First, a segment material forming step for forming the segment material 11 (see FIG. 2) to be the
次に、絶縁体2を形成する絶縁体成形工程が行われる。ここで、図3乃至図5を参照して、本実施形態の絶縁体成形工程で使用する成形装置20について詳述する。
図3は、成形装置20の概略構成図である。成形装置20は、形成する絶縁体2の軸方向に分割された3つの成形型(即ち、第1成形型21、第2成形型22及び第3成形型23)を備えている。
Next, an insulator forming step for forming the insulator 2 is performed. Here, with reference to FIG. 3 thru | or FIG. 5, the shaping |
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the
第1成形型21は、その上面が水平で平坦な平坦面21aとされるとともに、該第1成形型21には、平坦面21aに開口部を有するように凹設され前記セグメント用素材11が配置される第1成形凹部21bが形成されている。第1成形凹部21bは、開口部側から見た形状が円形状をなしており(図4参照)、その内径はセグメント用素材11の結線部3aを除く外径と等しく形成されるとともに、その深さは、セグメント用素材11の軸方向の長さ(結線部3aを含む)と等しく形成されている。また、第1成形型21には、第1成形凹部21bの開口部から径方向外側に向かって延びる8個の収容凹部21cが凹設されるとともに、これら8個の収容凹部21cは、第1成形凹部21bの外周で8個の結線部3aに対応するように周方向に等角度間隔に設けられている。また、図4に示すように、各収容凹部21cは、各結線部3aの外形に対応した形状とされており、第1成形凹部21bにおける軸方向(第1成形凹部21の軸方向)の深さが結線部3aの結線部3aの軸方向の幅と等しく形成されるとともに、第1成形凹部21bの周方向(第1成形凹部の周方向)の幅が結線部3aの周方向の幅と等しく形成されている。
The first molding die 21 has a
また、図3に示すように、第1成形凹部21bの底面には、その径方向の中央から該第1成形凹部21bの開口部側に向かって延びる凹部形成部21dが一体に設けられている。凹部形成部21dは、円柱状をなすとともに、その外径は、絶縁体2に設けられる圧入孔2aの内径と等しい値に設定されている。また、凹部形成部21dの軸方向の長さは、第1成形凹部21bの深さよりも若干短い値に設定されており、該凹部形成部21dの先端面は、第1成形型21の平坦面21aよりも第1成形凹部21bの底部側に位置する。
Moreover, as shown in FIG. 3, the bottom surface of the first molding
そして、第1成形型21において、第1成形凹部21bの内部空間であって凹部形成部21dの外周の部位は、絶縁体2の成形時に前記セグメント用素材11が配置され溶融樹脂P1が充填されるキャビティC1となっている。キャビティC1内に配置されたセグメント用素材11は、8個の結線部3aがそれぞれ収容凹部21c内に配置され、結線部3aにおける第2成形型22側の面が第1成形凹部21bの平坦面21aと同一平面内に配置される。また、セグメント用素材11は、その外周面が第1成形凹部21bの内周面に当接するとともに、セグメント用素材11の下端面が第1成形凹部21bの底面に当接する。更に、セグメント用素材11は、凹部形成部21dの外周に配置され、その中心軸線L1は、凹部形成部21dの中心軸線L2と一致する。
In the first molding die 21, the
前記第2成形型22は、略円板状をなすとともに、第1成形凹部21bの開口部を閉塞するように配置されている。第2成形型22における第1成形型21側の面は、第1成形型21の平坦面21aと当接される平面状の第1当接面22aとされるとともに、第2成形型22における第3成形型23側の面は、平面状の第2当接面22bとされている。そして、第2成形型22の略中央部には、第2成形型22を軸方向(凹部形成部21dの中心軸線L2方向に同じ)に貫通する位置決め孔22cが形成されている。図4に示すように、位置決め孔22cは、軸方向から見た形状が第1成形凹部21bの開口部の約半分に対応した半円形状をなすとともに、第1成形型21側の開口部における弦に該当する部位(即ち直線状の部位)から径方向外側に向かって延びる第1傾斜面22dを備えている。第1傾斜面22dは、第3成形型23側を向くとともに、径方向外側に向かうに連れて第1成形型21から遠ざかるように傾斜している。そして、第1傾斜面22dにおける周方向の一方側(図4において手前側)の側方には、該第1傾斜面22dの周方向の一方側の端部に沿って延びる第2成形凹部22eが凹設されている。第2成形凹部22eは、第3成形型23側に開口するとともに、第1傾斜面22dと同様に傾斜、即ち外周側から中央部に向かうに連れて第1成形型21に近づくように傾斜している。そして、第2成形凹部22eにおける第1成形型21側の端部は、第1成形型21に向かって略U字状に開口している。
The second molding die 22 has a substantially disk shape and is disposed so as to close the opening of the
前記第3成形型は、第1成形型21との間に第2成形型22が介在されるように配置されている。第3成形型23における第2成形型22側の面は、平面状の第3当接面23aとされており、第2成形型22の第2当接面22bに当接される。また、第3成形型23は、第3当接面23aから軸方向に沿って第2成形型22側に突出した位置決め凸部23cを備えている。位置決め凸部23cは、第2成形型22に形成された前記位置決め孔22cに係合して第2成形型22に対する第3成形型23の周方向及び径方向の位置決めをするものである。この位置決め凸部23cは、先端面が位置決め孔22cの第1成形型21側の開口部に対応した半円形状をなすとともに、位置決め凸部23cが位置決め孔22cに挿入されて係合された状態においては、位置決め凸部23cの先端面は、第2成形型22の第1当接面22aと同一平面内に配置される。また、位置決め凸部23cの側面には、先端面における弦に該当する部位(即ち直線状の部位)から径方向外側に向かって延びる第2傾斜面23dが設けられている。この第2傾斜面23dは、前記位置決め孔22cの第1傾斜面22dに対応するように形成されており、径方向外側に向かうに連れて第1成形型21から遠ざかるように傾斜している。そして、位置決め凸部23cが位置決め孔22cに挿入されて係合された状態においては、第1傾斜面22d及び第2傾斜面23dが互いに当接する。
The third mold is disposed so that the
また、第2傾斜面23dにおける周方向の一方側(図4において手前側)の側方には、該第2傾斜面23dの周方向の一方側の端部に沿って延びる第3成形凹部23eが凹設されている。第3成形凹部23eは、第2成形型22側に開口するとともに、第2傾斜面23dと同様に傾斜、即ち外周側から中央部に向かうに連れて第1成形型21に近づくように傾斜している。そして、第3成形凹部23eにおける第1成形型21側の端部は、第1成形型21に向かって略U字状に開口している。また、第3成形型23には、第3成形凹部23eにおける第1成形型21と反対側の端部と繋がるように軸方向に延びる孔であるランナ24が形成されている。
Further, on the side of the second
そして、位置決め孔22cに位置決め凸部23cが係合されて第2成形型22と第3成形型23とが組み合わされると、第2成形凹部22e及び第3成形凹部23eの軸方向に互いに対向する開口部が合わせられてこれら第2成形凹部22e及び第3成形凹部23eによって孔状のゲート25が形成される。ゲート25は、第1成形型21と反対側の端部において前記ランナ24と繋がる。また、本実施形態の成形装置20にはピンゲートが採用されており、ゲート25は、第1成形型21に近づくに連れて徐々に縮径されている。更に、第2成形凹部22eにおける第1成形型21側の端部と、第3成形凹部23eにおける第1成形型21側の端部とは、合わせられて楕円形の開口部25aを形成する。この開口部25aは、第1成形凹部21bの底部側に開口するとともに、絶縁体2の成形時には、形成される絶縁体2における第1成形凹部21bの開口部側の軸方向の端面上となる位置に配置される。
When the
図5(a)に示すように、凹部形成部21dの中心軸線L2方向から見ると、ゲート25は、第1成形凹部21b内に配置されたセグメント用素材11の径方向に対してずれるように延びている。詳しくは、ゲート25は、該ゲート25におけるキャビティC1側の先端の開口部25aの中心を通り且つキャビティC1内に配置されたセグメント用素材11の中心軸線L1と直交する直線L3に対して、該ゲート25の中心線L4が角度θだけ傾斜するように形成されている。そのため、ゲート25のキャビティC1側の先端は、凹部形成部21dの中心軸線L2(即ちセグメント用素材11の中心軸線L1に同じ)からずれた方向を向いている。
As shown in FIG. 5A, when viewed from the direction of the central axis L2 of the
更に、図5(b)に示すように、凹部形成部21dの径方向から見ると、ゲート25は、第1成形凹部21b内に配置されたセグメント用素材11の径方向に対してずれるように延びている。詳しくは、ゲート25は、該ゲート25におけるキャビティC1側の端部がキャビティC1の底部側(即ち第1成形凹部21b(図3参照)の底部側)を向くように、形成される絶縁体2の軸方向の端面に対して、該ゲート25の中心線L4が角度αだけ傾斜するように形成されている。尚、図5(b)には、絶縁体2の図示は省略しているが、絶縁体2における第1成形凹部21b側の軸方向の端面と軸方向位置が同じとなる位置に点鎖線にて直線L5を図示している。この直線L5は、形成される絶縁体2における第1成形凹部21b側の軸方向の端面と同一平面内にある。
Further, as shown in FIG. 5B, when viewed from the radial direction of the
また、図3に示すように、成形装置20は、形成された絶縁体2をセグメント用素材11と共に第1成形凹部21bから取り出すためのエジェクタ26を備えるとともに、該エジェクタ26は、キャビティC1の容積を調節(拡大・縮小)可能に構成されている。エジェクタ26は、有底円筒状の調節部27と該調節部27を軸方向に沿って移動させるための移動軸28とが一体に形成されてなる。そして、前記第1成形型21には、凹部形成部21dの外周で第1成形凹部21bの底面から軸方向に沿って凹設された円環状のガイド部21fが形成されており、前記調節部27における円筒状の部位である挿入部27aが、該ガイド部21fに案内されつつキャビティC1内に挿入されるように構成されている。この挿入部27aは、その軸方向の長さが第1成形凹部21bの深さよりも長く形成されるとともに、その内径が凹部形成部21dの外径よりも若干大きく、その外径がセグメント用素材11の内径よりも若干小さく形成されている。従って、挿入部27aは、第1成形凹部21b内に配置されたセグメント用素材11には接触しない。また、挿入部27aは、凹部形成部21dと同軸状に配置されるとともに、挿入部27aの内周面及び外周面とガイド部21fの内周面との間の気密性が確保されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
第1成形型21におけるガイド部21fの内側の部位には、前記移動軸28が配置される軸案内部21gが形成されている。軸案内部21gは、軸方向に沿って延びるとともに、その内径が移動軸28の外径と略等しく形成されており、移動軸28の軸方向の移動を許容する。また、調節部27の底部には、第1成形型21におけるガイド部21fと軸案内部21gとの間の部位が挿通されて、第1成形型21におけるガイド部21fと軸案内部21gとの間の部位とエジェクタ26との相対移動を可能にする挿通孔27bが形成されている。
A shaft guide portion 21g on which the moving
そして、移動軸28には、サーボモータ31にて駆動される駆動機構32が連結されており、サーボモータ31が駆動されると、駆動機構32を介してエジェクタ26が軸方向に沿って移動される。これにより、挿入部27aがキャビティC1内に出入され、エジェクタ26によってキャビティC1の容積が変更される。
A drive mechanism 32 driven by a servo motor 31 is connected to the moving
また、前記第2成形型22には、キャビティC1内の樹脂圧力を検出するための圧力センサ33が設けられている。圧力センサ33は、キャビティC1内の樹脂圧力を検出し、その検出結果を成形装置20の制御部34に出力する。制御部34は、成形装置20の駆動を制御するものであり、絶縁体2の成形時に、圧力センサ33から出力されるキャビティC1内の樹脂圧力に応じてサーボモータ31を制御し、キャビティC1の容積を変更する速度を制御する。また、制御部34は、第2成形型22及び第3成形型23を第1成形型21に対して移動させる駆動装置(図示略)の制御を行う。
The
上記の成形装置20を用いて行われる絶縁体成形工程では、まず、第1成形型21と第2成形型22とが離間されて開口部が開口された第1成形凹部21b内にセグメント用素材11が配置される。その後、第2成形型22及び第3成形型23が第1成形型21側に移動され、第1当接面22aが平坦面21aに当接されて第1成形凹部21bが閉塞される。このとき、エジェクタ26は、挿入部27aの先端面が、凹部形成部21dの先端面と略等しい位置となる位置に配置されている。
In the insulator molding step performed using the
次いで、図6(a)に示すように、射出装置(図示略)から射出された溶融樹脂P1がスプル(図示略)を通ってランナ24内に流れ込み、更にランナ24を通ってゲート25からキャビティC1内に射出される。溶融樹脂P1は、フェノール樹脂を含む絶縁性の樹脂材料であり、補強用のフィラー2bが混入されている。そして、図6(b)及び図6(c)に示すように、調節部27における第1成形凹部21bの開口部側の軸方向の端面に溶融樹脂P1が接触した状態(即ち調節部27の上端面に溶融樹脂P1が載った状態)で、溶融樹脂P1のキャビティC1内への射出に伴って、エジェクタ26が下降されて徐々にキャビティC1の容積が拡大される。このエジェクタ26によるキャビティC1の容積の拡大は、圧力センサ33によるキャビティC1内の樹脂圧力の検出結果に応じてエジェクタ26の下降速度を調整して行われる。
Next, as shown in FIG. 6A, the molten resin P1 injected from the injection device (not shown) flows into the
ここで、本実施形態の成形装置20においては、ゲート25は、該ゲート25におけるキャビティC1側の先端の開口部25aの中心を通り且つキャビティC1内に配置されたセグメント用素材11の中心軸線L1と直交する直線L3に対して、該ゲート25の中心線L4が角度θだけ傾斜するように形成されている。更に、ゲート25は、該ゲート25におけるキャビティC1側の端部がキャビティC1の底部側(即ち第1成形凹部21b(図3参照)の底部側)を向くように、形成される絶縁体2の軸方向の端面に対して、該ゲート25の中心線L4が角度αだけ傾斜するように形成されている。従って、図7に示すように、ゲート25から射出された溶融樹脂P1は、キャビティC1内で周方向に沿って流れる。図7には、溶融樹脂P1の流れる方向を矢印にて図示している。更に、図6(a)乃至図6(c)に示すように、エジェクタ26を下降させて徐々にキャビティC1の容積を拡大することにより、溶融樹脂P1は、螺旋状に流れて充填される。そのため、径方向に沿ったウェルドラインが形成され難くなっている。尚、図6(a)乃至図6(c)では、溶融樹脂P1の螺旋状の流れを分かりやすくするため、溶融樹脂P1を模式的にコイルばねのように図示している。また、溶融樹脂P1がセグメント用素材11の周方向に沿った螺旋状に流れて充填されることにより、溶融樹脂P1内のフィラー2bも周方向に沿って螺旋状に配向される。
Here, in the
挿入部27aの先端面が第1成形凹部21bの底面と同一平面内に配置されるまでエジェクタ26が下降され、即ち、キャビティC1の容積が最大となるまでエジェクタ26が下降されて、セグメント用素材11内に溶融樹脂P1が十分に充填されると、溶融樹脂P1の射出が停止される。その後、溶融樹脂P1が硬化されてセグメント用素材11の内側に絶縁体2が形成される。この絶縁体2には、凹部形成部21dによってその径方向の中央部に軸方向に沿って延びる圧入孔2a(図1参照)が形成されているが、この時点では、圧入孔2aにおける凹部形成部21dの先端側の部位は、溶融樹脂P1が硬化して形成された閉塞部2c(図4において二点鎖線にて図示)にて閉塞されている。
The
そして、溶融樹脂P1が硬化されて絶縁体2が形成された後に、第1成形型21に対して第2成形型22及び第3成形型23が離間され、更にエジェクタ26が上昇されて絶縁体2がエジェクタ26によって押し出され、セグメント用素材11と共に絶縁体2が第1成形凹部21bから取り出される。取り出された絶縁体2には、ランナ24内及びゲート25内で固化された溶融樹脂P1が一体に設けられている(図4参照)。
After the molten resin P1 is cured and the insulator 2 is formed, the
次に、絶縁体2から不要な樹脂成形部を除去する除去工程が行われる。不要な樹脂成形部とは、ランナ24内及びゲート25内で固化された溶融樹脂P1、及び前記閉塞部2cである。これら不要な樹脂成形部が除去されることにより、絶縁体2は、径方向の中央部を軸方向に貫通した圧入孔2aを有する円筒状になる(図1参照)。
Next, a removal step of removing an unnecessary resin molded portion from the insulator 2 is performed. The unnecessary resin molded parts are the molten resin P1 solidified in the
次に、セグメント用素材11の周方向の複数箇所を切断してセグメント3を形成する切断工程が行われる。切断工程では、切削加工により、図1に示すように、セグメント用素材11の外周側から絶縁体2まで達する溝5を軸方向に沿って形成する。溝5は、隣り合う結線部3a間にそれぞれ形成される。これにより、セグメント用素材11が周方向に8分割されて8個のセグメント3が形成されるとともに、周方向に隣り合うセグメント3同士が溝5によって離間される。この切断工程が終了すると整流子1が完成する。
Next, a cutting process is performed in which a plurality of portions in the circumferential direction of the
上記したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
(1)キャビティC1内に射出された溶融樹脂P1は、キャビティC1内でセグメント用素材11の周方向に沿って流れて充填されるため、径方向に延びる溶融樹脂P1の合わせ面が形成され難くなり、絶縁体2の成形時に径方向に沿ったウェルドラインの発生が抑制される。従って、圧入孔2aに回転軸4が圧入されるときに、周方向の引っ張り力が作用しても、絶縁体2が破損し難い。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects are obtained.
(1) Since the molten resin P1 injected into the cavity C1 flows and fills along the circumferential direction of the
(2)ゲート25は、該ゲート25におけるキャビティC1側の先端の開口部25aの中心を通り且つキャビティC1内に配置されたセグメント用素材11の中心軸線L1と直交する直線L3に対して、該ゲート25の中心線L4が角度θだけ傾斜するように形成されている。従って、このようなゲート25から溶融樹脂P1を射出することにより、キャビティC1内に射出された溶融樹脂P1をセグメント用素材11の周方向に沿って容易に流動させることができる。
(2) The
(3)キャビティC1の容積は、キャビティC1内への溶融樹脂P1の射出に伴って徐々に拡大される。そして、キャビティC1の容積の拡大は、調節部27における第1成形凹部21bの開口部側の軸方向の端面に溶融樹脂P1が接触した状態のエジェクタ26をセグメント用素材11の軸方向に移動させることにより行われる。従って、キャビティC1内に射出された溶融樹脂P1は、セグメント用素材11の周方向に沿った螺旋状の流れを形成することができる。その結果、キャビティC1内への溶融樹脂P1の充填時に溶融樹脂P1に径方向に沿った合わせ面が形成されることがより抑制され、径方向に沿ったウェルドラインの発生がより抑制される。
(3) The volume of the cavity C1 is gradually expanded as the molten resin P1 is injected into the cavity C1. And the expansion of the volume of the cavity C1 moves the
(4)ゲート25は、該ゲート25におけるキャビティC1側の端部がキャビティC1の底部側(即ち第1成形凹部21b(図3参照)の底部側)を向くように、形成される絶縁体2の軸方向の端面に対して、該ゲート25の中心線L4が角度αだけ傾斜するように形成されている。従って、ゲート25から射出される溶融樹脂P1の射出方向が安定し、セグメント用素材11の周方向に沿った溶融樹脂P1の流れを更に得やすくなる。
(4) The
(5)絶縁体成形工程において、溶融樹脂P1がセグメント用素材11の周方向に沿った螺旋状に流動されることから、補強用のフィラー2bは絶縁体2の周方向に沿った螺旋状に配向される。このように、補強用のフィラー2bが周方向に沿った螺旋状に配向されることにより、絶縁体2の周方向の引っ張り強度が大きくなるため、絶縁体2における回転軸4の圧入限界が上昇する。更に、フィラー2bが周方向に配向されたことにより、絶縁体2の熱膨張や収縮による径方向の寸法変化を抑制できるため、隣り合うセグメント3同士に径方向の段差が生じることを抑制することができる。
(5) In the insulator molding step, since the molten resin P1 flows in a spiral shape along the circumferential direction of the
(6)エジェクタ26によるキャビティC1の容積の拡大は、圧力センサ33によるキャビティC1内の樹脂圧力の検出結果に応じてエジェクタ26の下降速度を調整して行われる。従って、溶融樹脂P1の粘度の急激な低下等が抑制される。
(6) Expansion of the volume of the cavity C1 by the
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、絶縁体2には補強用のフィラー2bが混入されている。しかしながら、絶縁体2は、フィラー2bを備えない構成であってもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the insulator 2 is mixed with the
・上記実施形態では、エジェクタ26は、セグメント用素材11の軸方向に沿ってのみ移動される。しかしながら、図8(a)及び(b)に示す例のように、エジェクタ65を軸方向に沿って移動させつつ回転させてもよい。尚、図8(a)及び図8(b)では上記実施形態と同一の構成には同一の符号を付している。図8(a)に示す成形装置60の基台61の上面には、複数の支持部62(図8(a)には2つのみ図示)が立設されるとともに、これら支持部62の先端部には、第1成形型63が固定されており、複数の支持部62によって第1成形型63が支持されている。第1成形型63の上面は、水平で平坦な平坦面63aとされるとともに、第1成形型63の中央部には、平坦面63aに開口部を有するように凹設されセグメント用素材11が配置される第1成形凹部63bが形成されている。第1成形凹部63bは、開口部側から見た形状が円形状をなしており、その内径はセグメント用素材11の結線部3aを除く外径と等しく形成されるとともに、その深さは、セグメント用素材11の軸方向の長さ(結線部3aを含む)と等しく形成されている。また、第1成形型63には、第1成形凹部63bの開口部から径方向外側に向かって延びる8個の収容凹部21cが凹設されるとともに、第1成形凹部63bの底面から軸方向に沿って第1成形型63を貫通する挿入孔63cが形成されている。挿入孔63cには、基台61の上面に固定され該上面から上方に向かって延びる円柱状の凹部形成部64の先端側の部位部が挿通されている。凹部形成部64は、挿入孔63cの径方向の中央部を通り、第1成形凹部63bと同軸状となるように配置されるとともに、凹部形成部64の先端面は、第1成形凹部63bの開口部よりも同第1成形凹部63bの底部側に位置している。そして、第1成形凹部63b内に配置されたセグメント用素材11の中心軸線L1と凹部形成部64の中心軸線とが一致するとともに、凹部形成部64の外周面と第1成形型63の内周面との間の空間がキャビティC1となっている。
In the above embodiment, the
また、凹部形成部64には、凹部形成部64に対して軸方向に沿って移動可能且つ同凹部形成部64に対して周方向に回転可能なエジェクタ65が外挿されている。このエジェクタ65は、円筒状の挿入部65aと、該挿入部65aの下端部から径方向外側に向かって延設されたフランジ部65bとから構成されている。挿入部65aの軸方向の長さは、凹部形成部64の軸方向の長さから第1成形凹部63bの深さを差し引いた長さよりも若干短く形成されている。また、挿入部65aの内径は凹部形成部64の外径と略等しく形成されるとともに、挿入部65aの外径は挿入孔63cの内径と略等しく形成されている。前記フランジ部65bには、基台側に延びる複数の支持軸66(図8(a)には2本のみ図示)の上端部が固定されるとともに、これら支持軸66は、基台61に設けられた案内孔61aを通って基台61を貫通している。更に、複数の支持軸66の下端部は、略円板状の連結部67に固定され該連結部67によって連結されている。各支持軸66の外周面と各案内孔61aの内周面との間には、案内孔61aに対する支持軸66の軸方向の移動を円滑にするための円筒状のスリーブ68が介在されている。
In addition, an
前記連結部67には、直線駆動機構71を介して直線駆動モータ72が連結されるとともに、回転駆動機構73を介して回転駆動モータ74が連結されている。直線駆動モータ72が駆動されると、該モータ72の駆動力によって直線駆動機構71が駆動され、該直線駆動機構71によって連結部67及び支持軸66が凹部形成部64の軸方向に沿って移動される。それに伴ってエジェクタ65が凹部形成部64に案内されながら軸方向に沿って移動され、挿入部65aの軸方向位置によってキャビティC1の容積が変更される。一方、回転駆動モータ74が駆動されると、該モータ74の駆動力によって回転駆動機構73が駆動され、該回転駆動機構73によって連結部67が回転される。連結部67の回転に伴って、支持軸66と共にエジェクタ65が凹部形成部64を中心として、即ち第1成形凹部63b内に配置されたセグメント用素材11の中心軸線L1を中心として周方向に回転される。これら直線駆動モータ72及び回転駆動モータ74は、成形装置60の制御部75によってその駆動が制御される。尚、挿入孔63cの内周面と挿入部65aの外周面との間、及び、挿入部65aの内周面と凹部形成部64の外周面との間は、それぞれ気密性が確保されている。第1成形型63の上には、上記実施形態と同様の第2成形型22及び第3成形型23が配置されている。
A
上記のような成形装置60を用いた絶縁体成形工程では、まず、第1成形型63と第2成形型22とが離間されて開口部が開口された第1成形凹部63b内にセグメント用素材11が配置される。その後、第2成形型22及び第3成形型23が第1成形型63側に移動され、第1成形凹部63bの開口部が閉塞される。このとき、エジェクタ65は、挿入部65aの先端面が、凹部形成部64の先端面と同一平面内に配置される位置に配置されている。
In the insulator molding process using the
次いで、射出装置(図示略)から射出された溶融樹脂P1がスプル(図示略)及びランナ24を通ってゲート25からキャビティC1内に射出される。溶融樹脂P1は、上記実施形態と同様のゲート25から射出されることにより、キャビティC1内で周方向に沿って流れる。そして、図8(b)に示すように、エジェクタ65が、挿入部65aの先端面に射出された溶融樹脂P1が接触した状態で、溶融樹脂P1のキャビティ内への射出に伴って、ゲート25からの溶融樹脂P1の射出方向に沿ってセグメント用素材11の中心軸線L1を中心として回転されつつ下降される。これにより、キャビティC1が徐々に拡大されるとともに、射出された溶融樹脂P1がセグメント用素材11の周方向に沿った螺旋状に堆積されていく。それに伴い、溶融樹脂P1に含有されたフィラー2b(図7参照)もセグメント用素材11の周方向に沿った螺旋状に配向される。そして、キャビティC1の容積が形成する絶縁体2の体積と等しくなるとエジェクタ65の下降及び回転が停止され、その状態で溶融樹脂P1が硬化されて絶縁体2が形成される。
Next, the molten resin P <b> 1 injected from the injection device (not shown) is injected from the
このようにすると、エジェクタ65が、挿入部65aの先端面に射出された溶融樹脂P1が接触した状態でセグメント用素材11の中心軸線L1を中心として溶融樹脂P1の射出方向に沿って回転されるため、溶融樹脂P1におけるセグメント用素材11の周方向の流れがより安定する。従って、溶融樹脂P1がキャビティC1内にムラ無く収まるようになるとともに、径方向に沿ったウェルドラインの発生がより一層抑制される。尚、エジェクタ65の回転及び下降は、上記実施形態のように圧力センサ33を用いて検出されるキャビティC1内の樹脂圧力に応じてその速度が調整されるようにすると、溶融樹脂P1の螺旋状の流れをより整ったものとすることができる。
In this way, the
また、上記実施形態の成形装置20において、エジェクタ26を、第1成形凹部21b内に配置されたセグメント用素材11の中心軸線L1を中心に溶融樹脂P1の射出方向に沿って回転させるようにしてもよい。そして、この成形装置20を用いた絶縁体成形工程では、調節部27における第1成形凹部21bの開口部側の軸方向の端面に溶融樹脂P1が接触した状態(即ち調節部27の上端面に溶融樹脂P1が載った状態)で、エジェクタ26を、セグメント用素材11の中心軸線L1を中心として溶融樹脂P1の射出方向に沿って回転させながらセグメント用素材11の軸方向に沿って移動させる。尚、図5(a)に示すように、第1成形凹部21b内に配置されたセグメント用素材11をゲート25側から見た場合、ゲート25は、その先端部が時計方向側を向くように直線L3に対して角度θだけ傾斜されている。従って、成形装置20を用いた絶縁体成形工程では、溶融樹脂P1はゲート25から時計方向に射出されるため、エジェクタ26は、溶融樹脂P1の射出方向に沿って時計方向に回転される。このようにしても、成形装置60を用いて絶縁体成形工程を行った場合と同様の作用効果を得ることができる。
Further, in the
・上記実施形態では、キャビティC1の容積がエジェクタ26によって調節される。しかしながら、図9に示すように、キャビティC1の容積を一定として絶縁体成形工程を行ってもよい。尚、図9では、上記実施形態と同一の構成には同一の符号を付している。このようにしても、図5(a)及び図5(b)に示すように、ゲート25が、直線L3に対してその中心線L4が角度θだけ傾斜するように形成され、更に、形成される絶縁体2の軸方向の端面に対してその中心線L4が角度αだけ傾斜するように形成されているため、ゲート25からキャビティC1内に射出された溶融樹脂P1は周方向の流れを得ることができる。よって、径方向に沿ったウェルドラインの発生を抑制することができる。
In the above embodiment, the volume of the cavity C1 is adjusted by the
・上記実施形態では、図5(b)に示すように、ゲート25は、形成される絶縁体2の軸方向の端面に対して該ゲート25の先端の開口部25aが第1成形凹部21bの底面側を向くように傾斜している。しかしながら、ゲート25は、形成される絶縁体2の軸方向の端面と平行、即ち、セグメント用素材11の中心軸線L1と直交して角度αが0°となるように形成されてもよい。
In the above embodiment, as shown in FIG. 5B, the
・上記実施形態では、ゲート25は、ピンゲートであるが、これに限らない。ゲート25は、キャビティ内で溶融樹脂P1が周方向に沿って流れるように、該ゲート25におけるキャビティC1側の先端の開口部25aの中心を通り且つキャビティC1内に配置されたセグメント用素材11の中心軸線L1と直交する直線L3に対して、角度θを持って溶融樹脂P1を射出できる形状であればよい。例えば、ゲート25は、内径が一定の孔状をなすように形成されてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、エジェクタ26は、サーボモータ31の駆動力が駆動機構32にて伝達されて軸方向に沿って移動される。しかしながら、エジェクタ26を軸方向に移動させる機構はこれに限らない。
In the above embodiment, the
・エジェクタ26は、キャビティC1の容積を軸方向に拡大・縮小可能な形状であれば、上記実施形態の形状に限らない。また、キャビティC1の容積を軸方向に拡大・縮小する治具は、絶縁体2を第1成形凹部21bから取り出すために用いられるエジェクタに限らず、該エジェクタとは別に設けられてもよい。
The
・上記実施形態では、成形装置20は、キャビティC1内の樹脂圧力を測定する圧力センサ33を備えているが、圧力センサ33を備えない構成であってもよい。
・上記実施形態では、絶縁体成形工程において一度に1つの絶縁体2を成形するように説明しているが、絶縁体2は多数個取りされてもよい。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, it is described that one insulator 2 is molded at a time in the insulator molding step, but a large number of insulators 2 may be taken.
・上記実施形態では、整流子1は、円筒状の絶縁体2の外周に8個のセグメント3が並設されてなる。しかしながら、整流子の構成はこれに限らず、円環状の絶縁体の軸方向の片側端面に複数のセグメントが周方向に並設されてなるものであってもよい。このような整流子においても、絶縁体の成形時に該絶縁体を形成するための溶融樹脂が周方向に沿って流されることにより、径方向に沿ったウェルドラインの発生が抑制される。また、整流子1に備えられるセグメント3の下図は、8個に限らない。
In the above embodiment, the commutator 1 includes eight
上記各実施形態及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)請求項7に記載の整流子において、前記補強用フィラーは、前記絶縁体の周方向に沿った螺旋状に配向されていることを特徴とする整流子の製造方法。同構成によれば、補強用フィラーは絶縁体の周方向に沿った螺旋状に配向されている。補強用フィラーの螺旋状の配向は、絶縁体の成形時に、絶縁体を形成するための溶融樹脂を周方向に沿った螺旋状に流れるようにすることにより得ることができる。そして、溶融樹脂を周方向に沿った螺旋状に流して絶縁体を形成した場合には、径方向に沿ったウェルドラインの発生がより抑制される。
The technical ideas that can be grasped from each of the above embodiments and each of the above modifications will be described below.
(A) The commutator according to claim 7, wherein the reinforcing filler is oriented in a spiral along the circumferential direction of the insulator. According to this configuration, the reinforcing filler is oriented spirally along the circumferential direction of the insulator. The helical orientation of the reinforcing filler can be obtained by causing the molten resin for forming the insulator to flow in a spiral along the circumferential direction when the insulator is formed. When the insulator is formed by flowing the molten resin in a spiral shape along the circumferential direction, the generation of weld lines along the radial direction is further suppressed.
1…整流子、2…絶縁体、2b…補強用フィラーとしてのフィラー、3…セグメント、11…セグメント用素材、21,63…成形型を構成する第1成形型、25…ゲート、25a…先端開口部としての開口部、26,65…治具としてのエジェクタ、C1…キャビティ、L1…セグメント用素材の中心軸線、L3…直線、P1…溶融樹脂。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Commutator, 2 ... Insulator, 2b ... Filler as reinforcement filler, 3 ... Segment, 11 ... Segment material, 21, 63 ... 1st shaping | molding die which comprises a shaping | molding die, 25 ... Gate, 25a ... Tip Opening as opening, 26, 65 ... ejector as jig, C1 ... cavity, L1 ... central axis of segment material, L3 ... straight line, P1 ... molten resin.
Claims (7)
前記セグメント用素材の周方向の複数箇所を切断して周方向に並設された複数のセグメントを形成する切断工程と
を備えた整流子の製造方法であって、
前記絶縁体成形工程では、前記溶融樹脂は、前記セグメント用素材の中心軸線の外周側から前記キャビティ内に射出され前記キャビティ内で前記セグメント用素材の周方向に沿って流れて充填されることを特徴とする整流子の製造方法。 An insulator in which a substantially annular segment material is disposed in a cavity formed in a mold, and a molten resin is filled in the cavity and cured to form a substantially annular insulator integrated with the segment material. Molding process;
A method of manufacturing a commutator comprising a cutting step of cutting a plurality of locations in the circumferential direction of the segment material to form a plurality of segments arranged in parallel in the circumferential direction,
In the insulator molding step, the molten resin is injected into the cavity from the outer peripheral side of the central axis of the segment material, and flows and is filled in the cavity along the circumferential direction of the segment material. A method for manufacturing a commutator.
前記絶縁体成形工程では、前記溶融樹脂は、前記キャビティに繋がるゲートから前記キャビティ内に射出されるとともに、前記ゲートは、該ゲートにおける前記キャビティ側の先端開口部の中心を通り且つ前記キャビティ内に配置された前記セグメント用素材の中心軸線と直交する直線に対して傾斜していることを特徴とする整流子の製造方法。 In the manufacturing method of the commutator according to claim 1,
In the insulator molding step, the molten resin is injected into the cavity from a gate connected to the cavity, and the gate passes through the center of the tip opening on the cavity side of the gate and into the cavity. A method of manufacturing a commutator, wherein the commutator is inclined with respect to a straight line orthogonal to the central axis of the arranged segment material.
前記絶縁体成形工程では、前記キャビティの容積を調節する治具を前記キャビティ内に配置し、前記治具における前記セグメント用素材の軸方向の端面に前記溶融樹脂が接触した状態で、前記溶融樹脂の前記キャビティ内への射出に伴って、キャビティの容積が徐々に拡大されるように前記治具を前記セグメント用素材の軸方向に沿って移動させることを特徴とする整流子の製造方法。 In the manufacturing method of the commutator according to claim 1 or 2,
In the insulator molding step, a jig for adjusting the volume of the cavity is disposed in the cavity, and the molten resin is in contact with the axial end surface of the segment material in the jig. A method of manufacturing a commutator, wherein the jig is moved along the axial direction of the segment material so that the volume of the cavity is gradually enlarged as the gas is injected into the cavity.
前記絶縁体成形工程では、前記治具を、前記セグメント用素材の中心軸線を中心として前記溶融樹脂の射出方向に沿って回転させながら前記セグメント用素材の軸方向に沿って移動させることを特徴とする整流子の製造方法。 In the manufacturing method of the commutator according to claim 3,
In the insulator forming step, the jig is moved along the axial direction of the segment material while rotating along the injection direction of the molten resin around the central axis of the segment material. A method for manufacturing a commutator.
前記絶縁体成形工程では、前記溶融樹脂は、前記キャビティに繋がるゲートから前記キャビティに射出されるとともに、前記ゲートは、該ゲートにおける前記キャビティ側の端部が前記キャビティの底部側を向くように、形成される前記絶縁体の軸方向の端面に対して傾斜していることを特徴とする整流子の製造方法。 In the manufacturing method of the commutator according to any one of claims 2 to 4,
In the insulator molding step, the molten resin is injected from the gate connected to the cavity into the cavity, and the gate is such that the end of the gate of the gate faces the bottom side of the cavity. A method of manufacturing a commutator, wherein the commutator is inclined with respect to an end face in an axial direction of the insulator to be formed.
前記絶縁体は、周方向に沿って流れた溶融樹脂が硬化されたものであることを特徴とする整流子。 A commutator comprising an insulator made of an insulating resin material and having a substantially annular shape, and a plurality of segments fixed to the insulator and arranged in parallel in the circumferential direction,
The insulator is a commutator obtained by curing a molten resin that flows along a circumferential direction.
前記絶縁体は、該絶縁体を補強するための補強用フィラーが混入されており、前記補強用フィラーは、周方向に沿って配向されていることを特徴とする整流子の製造方法。 A commutator comprising an insulator made of an insulating resin material and having a substantially annular shape, and a plurality of segments fixed to the insulator and arranged in parallel in the circumferential direction,
A method of manufacturing a commutator, wherein the insulator is mixed with a reinforcing filler for reinforcing the insulator, and the reinforcing filler is oriented along a circumferential direction.
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