JP3360093B2

JP3360093B2 - 極小径組立式整流子の製造方法

Info

Publication number: JP3360093B2
Application number: JP25812695A
Authority: JP
Inventors: 誠星加; 恵延小泉; 敏文村瀬
Original assignee: 株式会社南信精機製作所
Priority date: 1995-09-11
Filing date: 1995-09-11
Publication date: 2002-12-24
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JPH0984304A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯用電子
機器等に駆動用として用いられる小型直流モータの整流
子に関し、特に直径が極小径の組立式整流子の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】小型モータは各種の機器に広く使用さ
れ、小型軽量化から超小型化が進むに連れて、上記機器
に使用される直流モータも超小型化が要望され、直径が
５mm以下の直流モータも出現するようになった。これに
伴い、超小型モータに使用される整流子も必然的に極小
化が要望されている。

【０００３】従来この種の整流子としては、組立式整流
子とモールド式整流子の２種が一般に実用に供されてい
る。組立式整流子は、特開平７−７９５４６号公報に示
されるように、通常は、一端側に大径のフランジ部を形
成した円筒型の合成樹脂からなるホルダーの外周面に、
個々に製造された複数個の整流子片を電気的に独立させ
るように微小の隙間を設けて円筒状に配列することによ
り組み立てられる。その後、これら整流子片の外周に電
気的絶縁性を有する絶縁リングを上記フランジ部に当接
するように圧入し、上記整流子片をホルダーの円筒部分
外周に圧接すると共に、整流子片と一体形成した端子部
を上記絶縁リングとフランジ部との間に挟持させて固定
することによって製造される。

【０００４】また、モールド式整流子は、例えば、銅等
の円筒状金属素材を適宜の寸法に切断すると共に、プレ
ス打ち抜き加工により金属素材の一端側から端子部を一
体に突出させて形成し、略直角に折り曲げ形成する。そ
の後この円筒状の素材を外周面及び端子部の先端側を露
出させるように絶縁性合成樹脂からなるホルダー部をイ
ンサートモールド成型する。しかる後に、円筒状の金属
素材を周方向に複数個に電気的に独立させるために、ス
ライサーによって上記合成樹脂部分に至るまで軸方向に
複数本のスリットを入れるスリッティング加工を施し、
これにより複数に分割された整流子片を形成する。さら
に、最終仕上げ加工を行うことによってモールド式整流
子が製造される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
製造方法にあっては、整流子の直径が比較的大きい場合
に適合したが、直径が数mmの極小径の整流子の場合に
は、実質的に製造が困難となる問題が明らかになった。
即ち、組立式整流子は、通常、個々に製造された整流子
片をホルダーの円筒部分外周に円筒状に配列する工程を
手作業によって行っている。しかしながら、極小径の組
立式整流子の場合には、整流子片そのものが微小寸法と
なることから、手指での作業が困難となると共に、相寄
る整流子片間の隙間（スリット）が微小間隔となるため
に、寸法精度が低下して整流子本来の機能である整流機
能が得られない問題を有している。さらに、整流子片の
組み立てを自動化しようとしても、整流子片そのものが
微小寸法であるために、個々の整流子片を簡単でしかも
安価な手段によって自動組立機に供給することが極めて
困難となる問題もある。

【０００６】一方、モールド式整流子においては、円筒
状金属素材の直径を極小にすることによって、見掛け上
は極小径の整流子が製造可能に思える。しかしながら、
電気的に独立させた整流子片を形成するためには、スリ
ッティング加工により円筒状の金属素材のみならずホル
ダー部に至るまで軸方向のスリットを入れる必要があ
る。ところが、極小径の整流子の場合には、当然ながら
ホルダー部の肉厚も小さくする必要がある。従って、ス
リットを入れたときには、ホルダー部の肉厚寸法を更に
薄くしなければならず、強度が著しく低下する問題が明
白となった。従って、モータの回転軸に圧入するとき、
或いは動作中の振動等により分解や亀裂等の最悪の事態
となり、以上の理由からモールド式は採用できない。特
に多極の整流子においては多数のスリットを入れるた
め、強度低下はさらに顕著となる。

【０００７】そこで本発明は、上記問題点に鑑み、極小
径であっても生産性を良好にすると共に、高精度に製造
することのできる極小径組立式整流子の製造方法を提供
しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の極小径組立式
整流子の製造方法は、金属板を打ち抜き加工により、一
端側に連結部を形成すると共に、この連結部に連接して
他端側にスリットを介して複数個の整流子片及びこの整
流子片に連接した端子部を並列に形成するブランク抜き
工程と、上記連結部及び整流子片を円筒状にカーリング
すると共に、上記端子部を中心から放射方向に略直角に
折り曲げ形成するカーリング工程と、この円筒状に形成
された上記連結部及び整流子片の内部に電気絶縁性を有
する合成樹脂からなり軸方向に形成した軸孔と大径のフ
ランジ部を有するホルダーを挿入する組立工程と、上記
整流子片の外周に電気絶縁性を有するワッシャーを装着
すると共に、上記端子部を上記ワッシャーと上記フラン
ジ部との間に挟持させて固定する装着工程と、上記ワッ
シャーを装着した状態で少なくとも上記連結部を切り落
とし、上記スリットを介して孤立した整流子片とする切
断工程とを具備することを特徴としている。

【０００９】請求項２の極小径組立式整流子の製造方法
は、銅等からなる金属板の整流子片に対応した位置には
金等の導伝性良好な貴金属のクラッド帯が形成された金
属板を打ち抜き加工により、一端側に連結部を形成する
と共に、この連結部に連接して他端側にスリットを介し
て複数個の整流子片及びこの整流子片に連接した端子部
を並列に形成するブランク抜き工程と、上記連結部及び
整流子片を円筒状にカーリングすると共に、上記端子部
を中心から放射方向に略直角に折り曲げ形成するカーリ
ング工程と、この円筒状に形成された上記連結部及び整
流子片の内部に電気絶縁性を有する合成樹脂からなり軸
方向に軸孔を形成したホルダーを挿入する組立工程と、
上記整流子片の外周に電気絶縁性を有するワッシャーを
装着する装着工程と、上記ワッシャーを装着した状態で
少なくとも上記連結部を切り落とし、上記スリットを介
して孤立した整流子片とする切断工程とを具備すること
を特徴としている。

【００１０】請求項３の極小径組立式整流子の製造方法
は、ホルダーは連結部及び整流子片の内部に挿入され、
上記連結部は上記ホルダーと共に切断工程により切断さ
れることを特徴としている。

【００１１】請求項４の極小径組立式整流子の製造方法
は、ホルダーは整流子片の内部に挿入され、上記連結部
のみが上記切断工程により切断されることを特徴として
いる。

【００１２】このような極小径組立式整流子の製造方法
によれば、各整流子片は、予め連結部によって連結され
ているので、整流子片が微小寸法であっても、多数の整
流子片を一体的かつ同時にホルダーに対して組み立てで
きるようになり、直径が２ｍｍ程度の極小径の整流子で
あっても作業性が大幅に向上し、併せて生産性が一段と
向上する。さらに、整流子片を連結部によって予め連結
することにより、極小径の整流子であっても各整流子片
間のスリット間隔を高精度に一定にすることができる。
また、請求項２の製造方法によれば、モータに組付けた
ときにブラシを摺接する部分のみに高価な貴金属を使用
し、不要な部分となる連結部は安価な金属であるため、
高性能な極小径の整流子としても、コストの高騰を最小
限に抑制することができる。また、請求項４の製造方法
によれば、切断によって廃却される材料の無駄が最小限
に抑制され、コストを低減できる。

【００１３】請求項５の極小径組立式整流子の製造方法
は、カーリング工程によって円筒状に形成された整流子
片の外周に電気絶縁性を有するワッシャーを装着した後
に、ホルダーを整流子片の内部に挿入する装着工程を有
することを特徴としている。

【００１４】このような請求項５における極小径組立式
整流子の製造方法によれば、各整流子片をホルダーを挿
入した後にワッシャーを装着する場合は、ワッシャー自
体によって整流子片の表面に損傷を与える場合があった
が、事前にワッシャーを装着することによって、整流子
片の表面に与える損傷が未然に解消できる。

【００１５】

【００１６】請求項６の極小径組立式整流子の製造方法
は、金属板の打ち抜き加工により形成する整流子片が３
極以上の多極数であることを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１乃至図５は本発明による極小
径組立式整流子の製造方法の第１の実施例を示す。円筒
型の極小径の組立式整流子１は、図１に示すように、一
端側に大径のフランジ部２ｂを形成した円筒型の合成樹
脂からなるホルダー２と、このホルダー２の外周面に各
々が電気的に独立させるように微小間隔のスリット４を
設けて円筒状に配列した複数個の整流子片３と、これら
整流子片３の外周に圧入により装着して上記整流子片３
をホルダー２の円筒部分外周に圧接すると共に、上記フ
ランジ部２ｂに当接させて上記整流子片３と一体形成し
た端子部５をフランジ部２ｂとの間に挟持させて固定す
るワッシャー６によって構成されている。

【００１８】次に、かかる構成からなる極小径の組立式
整流子１の製造方法を詳細に説明する。まず、本発明の
特徴となる整流子片３は、図２に示すように、銅等の導
伝性良好な金属板１１から、順送型プレス機によるブラ
ンク抜き工程によって素体１２が打ち抜き形成される。
この素体１２は、例えば３本の整流子片３ａ1 ，３ａ2
，３ａ3 と、これら整流子片部３の間に形成されるス
リット４と、上記整流子片３ａ1 ，３ａ2 ，３ａ3 から
図示下方に一体に突出形成される幅狭な端子部５と、複
数個の整流子片３ａ1 ，３ａ2 ，３ａ3 を連結させるた
めの連結部１２ｃが形成される。この連結部１２ｃを形
成するために、スリット４は図示上方近傍までとしてい
る。

【００１９】尚、金属板１１は図示のようなフープ材が
生産性を高める上で好適であるが、多数個採りが可能な
１枚の素材でもよい。また、金属板１１は、極小径の組
立式整流子とするために、通常の整流子より薄い０．５
mm以下の厚さが好ましいが、所望の整流子の直径や使用
目的に応じて適宜の厚さが選択される。さらに、整流子
片２は３本以上の個数であってもよい。

【００２０】以上のブランク抜き工程によって得られた
素体１２は、次に、図３に示すカーリング工程によって
上記連結部１２ｃ及び整流子片部３ａ1 ，３ａ2 ，３ａ
3 を共に円筒状にカーリングし、さらに、端子部５を図
２（Ｂ）に示すように、中心から放射方向に略直角に折
り曲げ形成する。このとき、整流子片３ａ1 と３ａ3と
の隙間が上記スリット４の隙間と略同じ寸法に形成され
る。

【００２１】このように、円筒状にカーリングされた素
体１２は、次の組立工程によってホルダー２の外周に組
立られる。ホルダー２は図４に示すように、電気絶縁性
を有する合成樹脂をモールド成型によって形成され、軸
方向中心に軸孔２ａを形成すると共に、図示下方近傍に
は大径のフランジ部２ｂと整流子片部３ａ1 ，３ａ2，
３ａ3 を配列させるための円筒部２ｃが一体に形成され
ている。この円筒部２ｃの長さは、上記連結部１２ｃ及
び整流子片部３ａ1 ，３ａ2 ，３ａ3 の長さと略同じに
設定されている。さらに、フランジ部２ｂの上面には、
上記端子部１２ｃを所定位置に設置するための３個の凹
所２ｄが形成されている。そして、カーリングされた素
体１２の連結部１２ｃ及び整流子片３ａ1 ，３ａ2 ，３
ａ3 をホルダー２の円筒部２ｃに挿入することにより組
み立てられる。

【００２２】しかる後に、装着工程によって、図５に示
すように、整流子片３ａ1 ，３ａ2，３ａ3 の外周に電
気絶縁性を有する合成樹脂等からなる円環状のワッシャ
ー６を装着すると共に、ワッシャー６をホルダー２のフ
ランジ部２ｂの上面に当接させる。このワッシャー６の
内径寸法は、最終製品としての整流子片３の外径寸法に
略等しく設定されていることから、装着する際にはやや
圧入的に挿入することになる。この結果、整流子片３ａ
1 ，３ａ2 ，３ａ3 をホルダー２の円筒部２ｂに密接さ
せると共に、フランジ部２ｂの上面に形成した凹所２ｄ
に設置された端子部５が押圧固定される。

【００２３】以上の工程により、ワッシャー６を装着す
ることによってホルダー２に整流子片部３ａ1 ，３ａ2
，３ａ3 を固定した状態で、次の切断工程により連結
部１２ｃを切断線７の位置で切り落とす。このとき、ホ
ルダー２の円筒部２ｃも連結部１２ｃまで達した長さに
形成されているので、円筒部２ｃの先端側も同時に切り
落とされる。この結果、整流子片３ａ1 ，３ａ2 ，３ａ
3 は、スリット４を介して各々電気的にも孤立した３個
の整流子片３が形成される。その後、必要に応じて整流
子片３の外周面を研磨する等の適宜の仕上げを行い、本
発明による極小径の組立整流子が完成する。

【００２４】図６に本発明の第２の実施例を示す。即
ち、上記第１の実施例は、ホルダー２の円筒部２ｃを連
結部１２ｃまで達する長さに形成し、切断工程におい
て、円筒部２ｃの先端側も同時に切り落とすようにして
いたが、第２の実施例においては図６に示すように、ホ
ルダー２の円筒部２ｃの長さを、切断線７と同じか、若
しくは、若干短い寸法に設定し、切断工程において連結
部１２ｃのみを切り落とすようにしている。この実施例
によれば、切断によって廃却される材料の無駄が最小限
に抑制され、コストが低減できる効果を奏する。

【００２５】図７は、本発明の第３の実施例を示し、整
流子片３に対応した位置に、金等の導電性良好な貴金属
でクラッド帯２１ｄを形成した金属板２１を使用した例
である。即ち、クラッド帯２１ｄは、銅等からなる金属
素材に別個の金属板若しくは金属箔を加圧による圧着に
よって２種の金属を接合することによって形成されてい
る。本発明においては、図示しないモータに当該整流子
を組付けたときに、モータのブラシを摺接する部分のみ
に金等の導電性良好な貴金属をクラッドした金属板２１
を用いている。

【００２６】このような金属板２１は図７に示すよう
に、整流子片２３を金属板２１から、第１の実施例と同
様に、順送型プレス機によるブランク抜き工程によって
素体２２が打ち抜き形成される。この素体２２は、例え
ば３本の整流子片２２ａ1 ，２２ａ2 ，２２ａ3 と、こ
れら整流子片部２３の間に形成されるスリット４と、上
記整流子片２２ａ1 ，２２ａ2 ，２２ａ3 から図示下方
に一体に突出形成される幅狭な端子部５、及び、複数個
の整流子片２２ａ1 ，２２ａ2 ，２２ａ3 を連結させる
ための連結部２２ｃが形成される。そして、クラッド帯
２１ｄは、これら整流子片部に対応させた位置に設けら
れ、連結部２２ｃ及び端子部５には素材である銅材のみ
となっている。

【００２７】次に、図８に示すカーリング工程によっ
て、上記クラッド帯２１ｄが外周面となるように連結部
２２ｃ及び整流子片２２ａ1 ，２２ａ2 ，２２ａ3 を共
に円筒状にカーリングする。さらに、端子部５を図３に
示すように、中心から放射方向に略直角に折り曲げ形成
し、以後は、前述した第１の実施例と同様の各工程を経
て極小径の組立式整流子が製造される。従って、切断工
程により連結部２２ｃを切断線７の位置で切り落とす
が、この位置にはクラッド帯２１ｄが存在しないため、
安価な銅材が切り落とされ、高価な金属材を使用したク
ラッド帯２１ｄは整流子片３として最終製品としても存
在している。この結果、クラッド帯２１ｄを形成したこ
とにより極小径の整流子の高性能化が図られるが、コス
トの高騰を最小限に抑制することができる。

【００２８】尚、前述の各実施例においては、３極用の
整流子として整流子片の数を３個としたが、５極、８
極、１２極等、多極の整流子に適合できることは勿論で
あり、本発明は多極にするほど大きな効果を奏する。ま
た、ホルダーは極小径の回転軸に絶縁性を有する合成樹
脂等をアウトサートモールドによって形成したものや、
上記回転軸に塗装等の手段によって絶縁皮膜程度の薄さ
に形成したものであっても同様に使用可能であり、本発
明の実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない
範囲で適宜変更可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明では、各整
流子片を予め連結部によって連結しているので、整流子
片が微小寸法であっても、多数の整流子片を一体的かつ
同時にホルダーに対して組み立てでき、２mm程度の極小
径の整流子であっても作業性が大幅に向上すると共に、
生産性を一段と向上させることができる。さらに、整流
子片を連結部によって予め連結することにより、極小径
の整流子であっても各整流子片間のスリット間隔を高精
度に一定にすることができる。これら効果は、極数が３
極以上の多極の整流子において一層の効果を奏する。

【００３０】また、請求項２における極小径組立式整流
子の製造方法によれば、モータに組付けたときにブラシ
を摺接する部分のみに高価な貴金属を使用でき、不要な
部分となる連結部は安価な金属とすることから、導電性
良好な貴金属を使用した高性能な極小径の整流子であっ
も、コストの高騰を最小限に抑制することができる。

【００３１】さらに、請求項５における極小径組立式整
流子の製造方法によれば、事前にワッシャーを装着する
ことによって、ワッシャーの圧入時に与える整流子片表
面への損傷が未然に解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による極小径組立式整流子の完成状態を
示す半断面図である。

【図２】本発明の整流子の製造方法によるブランク抜き
工程を示す平面図である。

【図３】同（Ａ）はカーリング工程を示す半断面図で
あり、（Ｂ）は底面図である。

【図４】同（Ａ）はホルダーを示す半断面図であり、
（Ｂ）は平面図である。

【図５】同（Ａ）は装着工程を示す半断面図であり、
（Ｂ）は平面図である。

【図６】本発明の第２の実施例によるホルダーを示す半
断面図である。

【図７】本発明の第３の実施例における金属板を示す平
面図である。

【図８】同カーリング工程を示す半断面図である。

【符号の説明】

１極小径組立式整流子２ホルダー３整流子片４スリット５端子部６ワッシャー１１金属板１２ｃ連結部１７切断線２１ｄクラッド帯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 13/00 - 13/14 H02K 15/00 - 15/02 H02K 15/04 - 15/16 H01R 43/027 - 43/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板を打ち抜き加工により、一端側に
連結部を形成すると共に、この連結部に連接して他端側
にスリットを介して複数個の整流子片及びこの整流子片
に連接した端子部を並列に形成するブランク抜き工程
と、上記連結部及び整流子片を円筒状にカーリングする
と共に、上記端子部を中心から放射方向に略直角に折り
曲げ形成するカーリング工程と、この円筒状に形成され
た上記連結部及び整流子片の内部に電気絶縁性を有する
合成樹脂からなり軸方向に形成した軸孔と大径のフラン
ジ部を有するホルダーを挿入する組立工程と、上記整流
子片の外周に電気絶縁性を有するワッシャーを装着する
と共に、上記端子部を上記ワッシャーと上記フランジ部
との間に挟持させて固定する装着工程と、上記ワッシャ
ーを装着した状態で少なくとも上記連結部を切り落と
し、上記スリットを介して孤立した整流子片とする切断
工程とを具備する極小径組立式整流子の製造方法。
【請求項２】銅等からなる金属板の整流子片に対応し
た位置には金等の導伝性良好な貴金属のクラッド帯が形
成された金属板を打ち抜き加工により、一端側に連結部
を形成すると共に、この連結部に連接して他端側にスリ
ットを介して複数個の整流子片及びこの整流子片に連接
した端子部を並列に形成するブランク抜き工程と、上記
連結部及び整流子片を円筒状にカーリングすると共に、
上記端子部を中心から放射方向に略直角に折り曲げ形成
するカーリング工程と、この円筒状に形成された上記連
結部及び整流子片の内部に電気絶縁性を有する合成樹脂
からなり軸方向に軸孔を形成したホルダーを挿入する組
立工程と、上記整流子片の外周に電気絶縁性を有するワ
ッシャーを装着する装着工程と、上記ワッシャーを装着
した状態で少なくとも上記連結部を切り落とし、上記ス
リットを介して孤立した整流子片とする切断工程とを具
備する極小径組立式整流子の製造方法。
【請求項３】ホルダーは連結部及び整流子片の内部に
挿入され、上記連結部は上記ホルダーと共に切断工程に
より切断される請求項１又は２に記載の極小径組立式整
流子の製造方法。
【請求項４】ホルダーは整流子片の内部に挿入され、
上記連結部のみが上記切断工程により切断される請求項
１又は２に記載の極小径組立式整流子の製造方法。
【請求項５】カーリング工程によって円筒状に形成
された整流子片の外周に電気絶縁性を有するワッシャー
を装着した後に、ホルダーを整流子片の内部に挿入する
装着工程からなる請求項１又は２に記載の極小径組立式
整流子の製造方法。
【請求項６】金属板の打ち抜き加工により形成する整
流子片が３極以上の多数極である請求項１又は２に記載
の極小径組立式整流子の製造方法。