JP3661641B2 - 整流子片用異形銅条の製造方法 - Google Patents
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- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/005—Continuous extrusion starting from solid state material
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、整流子片に用いられる異形銅条の製造方法に関し、特に、幅方向に厚肉部と薄肉部を有し前記両部の境界に段差のある断面形状の整流子片用異形銅条を効率的かつ安価に製造することのできる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３（ａ），（ｂ）は、整流子の一例を示す。この整流子は、複数の整流子片１を所定の円に沿って等間隔に配置し、これらの内側を絶縁樹脂２でモールドして一体化したものである。
【０００３】
整流子片１は、回転時にブラシが接触する接触部１ａと、接触部１ａの両端に内側に突出するように形成されたアンカー爪１ｂと、接触部１ａの一方の端部に形成され、巻線が結線される結線爪１ｃとを備える。
【０００４】
絶縁樹脂２は、内側に回転子の回転軸が嵌入される貫通孔２ａと、外周面に整流子片１を絶縁するスリット２ｂとを有する。
【０００５】
図４は、図３に示す整流子片１を製造する際の素材となる異形銅条を示す。整流子を製造するには、まず、図４に示すような厚肉部１５ａと薄肉部１５ｂを有する段差のある異形銅条１５を準備する。次に、異形銅条１５を所定の形状にプレス加工し、異形銅条１５の厚肉部１５ａをすき起こして内側に曲げてアンカー爪１ｂを形成する。次に、異形銅条１５を曲げて円筒管を形成した後、その内側に絶縁樹脂２を充填してモールドし、アンカー爪１ｂを絶縁樹脂２に固着させる。異形銅条１５および絶縁樹脂２に等間隔に複数のスリット２ｂを形成して異形銅条１５を複数の整流子片１に分離する。各整流子片１の異形銅条１５の薄肉部１５ｂに相当する部分を外側に曲げて結線爪１ｃを形成する。このようにして整流子が製造される。
【０００６】
このように厚肉部１５ａと薄肉部１５ｂを有する異形銅条１５は、圧延による方法か、押出し・引抜きによる方法によって製造されている。圧延による方法は、段差のない板材を異形圧延するものであり、押出し・引抜きによる方法は、油圧押出機でおおまかな形状の板材を押し出して形成した後、これに対し引抜きを行うものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の圧延による方法では、薄肉部の加工度が厚肉部のそれよりも大きくなるため、薄肉部の長手方向の伸びが大きくなり、曲がりを生じる。曲がりを生じさせないためには、多数のパスに分けて圧延しなければならず、各パスでの圧延形状の最適化が必要になり、多大な労力を必要とする。
また、従来の押出し・引抜きによる方法では、通常の油圧押出機では押出比が大きくなり過ぎることから、おおまかな形状しか押し出せないという欠点がある。このため、図５（ａ）〜（ｄ)に示すように、多パスの引抜きを行う必要があり、非効率的である。
【０００８】
従って、本発明の目的は、整流子片用の異形銅条を効率的かつ安価に製造することが可能な整流子片用異形銅条の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、幅方向に厚肉部と薄肉部を有し前記両部の境界に段差のある断面形状の異形銅条を製造する方法であって、回転ホイールの外周溝と固定シューブロックとの間に形成された押出通路に銅あるいは銅合金からなる線状素材を供給し、前記固定シューブロックに設けられた成形通路から前記異形銅条の最終形状に近似した断面形状の板状素材を押出成形し、前記板状素材に１パスの冷間加工による仕上げ加工を施すことを特徴とする整流子片用異形銅条の製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る製造方法の実施の態様は、後述するコンフォーム押出装置を用い、異形銅条の最終形状に近似した断面形状に押出成形した後、後述する冷間加工装置を用いて引抜による仕上げ加工を行って目的の整流子片用異形銅条を得るものである。
【００１１】
図１（ａ）、（ｂ）は、コンフォーム押出装置を示す。コンフォーム押出装置は、摩擦推力連続押出し（コンフォーム押出し）により線状素材から異形銅条の最終形状に近似した断面形状の板状素材を押出成形するものである。まず、このコンフォーム押出装置を用いてコンフォーム押出しにより押出成形を行う。コンフォーム押出装置の回転ホイール４に設けた外周溝５と固定シューブロック６の摺接面６ａからなる押出通路９ａに線状素材としての銅ワイヤー７を供給すると、外周溝５と銅ワイヤー７との間の摩擦力により、銅ワイヤー７は、せき止め用突起８に押し付けられて押出圧力を発生させ、かつ、摩擦熱により５００℃〜６００℃の高温となり、せき止め用突起８の前部に配した材料拡大室９ｂに圧入される。このとき、材料７’は９０度に曲げられ強いせん断力が働くため、高温と相まって連続的に再結晶が起こり、材料７’の流動性が飛躍的に高まる。材料拡大室９ｂに圧入された材料７’は、流動性が高まっているため、材料拡大室９ｂに配された押出ダイス１０の成形通路１０ａから容易に押出されて異形銅条の最終形状に近似した断面形状の板状素材としての生地材１１となる。
【００１２】
図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る冷間加工装置を示す。コンフォーム押出装置を用いて得られた生地材１１は、同図（ａ）に示す冷間加工装置の素材スタンド１２から送り出され、引抜ダイス１３で減面率３５％の冷間加工が加えられて巻取スタンド１４で巻き取られ、目的の図４に示す異形銅条１５となる。
【００１３】
この実施の形態によれば、銅ワイヤー７からコンフォーム押出しを行って得られる生地材１１の形状は、これを最終形状に近いものとし、引抜きを１パスで済ませることができるため、異形銅条１５を効率的かつ安価に製造することができる。
【００１４】
なお、上記実施の形態では、冷間加工による仕上げ加工は、引抜きで行ったが、圧延でも十分可能である。また、線状素材としては銅合金ワイヤーを用いてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の整流子片用異形銅条の製造方法によれば、線状素材からコンフォーム押出しを行って得られる板状素材の形状は、最終形状に近いので、その後の冷間加工のパス数を最小限にできるため、整流子片用の異形銅条を効率的かつ安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係るコンフォーム押出装置の要部断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る冷間加工装置の構成図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ)におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図３】（ａ）は整流子の断面図、（ｂ）は右側面図である。
【図４】整流子片用異形銅条の断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ)は、従来の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１ 整流子片
１ａ 接触部
１ｂ アンカー爪
１ｃ 結線爪
２ 絶縁樹脂
２ａ 貫通孔
２ｂ スリット
４ 回転ホイール
５ 外周溝
６ 固定シューブロック
６ａ 摺接面
７ 銅ワイヤー
７’ 材料
８ せき止め用突起
９ａ 押出通路
９ｂ 材料拡大室
１０ 押出ダイス
１０ａ 成形通路
１１ 生地材
１２ 生地材スタンド
１３ 引抜ダイス
１４ 巻取スタンド
１５ 異形銅条
１５ａ 厚肉部
１５ｂ 薄肉部
【発明の属する技術分野】
本発明は、整流子片に用いられる異形銅条の製造方法に関し、特に、幅方向に厚肉部と薄肉部を有し前記両部の境界に段差のある断面形状の整流子片用異形銅条を効率的かつ安価に製造することのできる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３（ａ），（ｂ）は、整流子の一例を示す。この整流子は、複数の整流子片１を所定の円に沿って等間隔に配置し、これらの内側を絶縁樹脂２でモールドして一体化したものである。
【０００３】
整流子片１は、回転時にブラシが接触する接触部１ａと、接触部１ａの両端に内側に突出するように形成されたアンカー爪１ｂと、接触部１ａの一方の端部に形成され、巻線が結線される結線爪１ｃとを備える。
【０００４】
絶縁樹脂２は、内側に回転子の回転軸が嵌入される貫通孔２ａと、外周面に整流子片１を絶縁するスリット２ｂとを有する。
【０００５】
図４は、図３に示す整流子片１を製造する際の素材となる異形銅条を示す。整流子を製造するには、まず、図４に示すような厚肉部１５ａと薄肉部１５ｂを有する段差のある異形銅条１５を準備する。次に、異形銅条１５を所定の形状にプレス加工し、異形銅条１５の厚肉部１５ａをすき起こして内側に曲げてアンカー爪１ｂを形成する。次に、異形銅条１５を曲げて円筒管を形成した後、その内側に絶縁樹脂２を充填してモールドし、アンカー爪１ｂを絶縁樹脂２に固着させる。異形銅条１５および絶縁樹脂２に等間隔に複数のスリット２ｂを形成して異形銅条１５を複数の整流子片１に分離する。各整流子片１の異形銅条１５の薄肉部１５ｂに相当する部分を外側に曲げて結線爪１ｃを形成する。このようにして整流子が製造される。
【０００６】
このように厚肉部１５ａと薄肉部１５ｂを有する異形銅条１５は、圧延による方法か、押出し・引抜きによる方法によって製造されている。圧延による方法は、段差のない板材を異形圧延するものであり、押出し・引抜きによる方法は、油圧押出機でおおまかな形状の板材を押し出して形成した後、これに対し引抜きを行うものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の圧延による方法では、薄肉部の加工度が厚肉部のそれよりも大きくなるため、薄肉部の長手方向の伸びが大きくなり、曲がりを生じる。曲がりを生じさせないためには、多数のパスに分けて圧延しなければならず、各パスでの圧延形状の最適化が必要になり、多大な労力を必要とする。
また、従来の押出し・引抜きによる方法では、通常の油圧押出機では押出比が大きくなり過ぎることから、おおまかな形状しか押し出せないという欠点がある。このため、図５（ａ）〜（ｄ)に示すように、多パスの引抜きを行う必要があり、非効率的である。
【０００８】
従って、本発明の目的は、整流子片用の異形銅条を効率的かつ安価に製造することが可能な整流子片用異形銅条の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、幅方向に厚肉部と薄肉部を有し前記両部の境界に段差のある断面形状の異形銅条を製造する方法であって、回転ホイールの外周溝と固定シューブロックとの間に形成された押出通路に銅あるいは銅合金からなる線状素材を供給し、前記固定シューブロックに設けられた成形通路から前記異形銅条の最終形状に近似した断面形状の板状素材を押出成形し、前記板状素材に１パスの冷間加工による仕上げ加工を施すことを特徴とする整流子片用異形銅条の製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る製造方法の実施の態様は、後述するコンフォーム押出装置を用い、異形銅条の最終形状に近似した断面形状に押出成形した後、後述する冷間加工装置を用いて引抜による仕上げ加工を行って目的の整流子片用異形銅条を得るものである。
【００１１】
図１（ａ）、（ｂ）は、コンフォーム押出装置を示す。コンフォーム押出装置は、摩擦推力連続押出し（コンフォーム押出し）により線状素材から異形銅条の最終形状に近似した断面形状の板状素材を押出成形するものである。まず、このコンフォーム押出装置を用いてコンフォーム押出しにより押出成形を行う。コンフォーム押出装置の回転ホイール４に設けた外周溝５と固定シューブロック６の摺接面６ａからなる押出通路９ａに線状素材としての銅ワイヤー７を供給すると、外周溝５と銅ワイヤー７との間の摩擦力により、銅ワイヤー７は、せき止め用突起８に押し付けられて押出圧力を発生させ、かつ、摩擦熱により５００℃〜６００℃の高温となり、せき止め用突起８の前部に配した材料拡大室９ｂに圧入される。このとき、材料７’は９０度に曲げられ強いせん断力が働くため、高温と相まって連続的に再結晶が起こり、材料７’の流動性が飛躍的に高まる。材料拡大室９ｂに圧入された材料７’は、流動性が高まっているため、材料拡大室９ｂに配された押出ダイス１０の成形通路１０ａから容易に押出されて異形銅条の最終形状に近似した断面形状の板状素材としての生地材１１となる。
【００１２】
図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る冷間加工装置を示す。コンフォーム押出装置を用いて得られた生地材１１は、同図（ａ）に示す冷間加工装置の素材スタンド１２から送り出され、引抜ダイス１３で減面率３５％の冷間加工が加えられて巻取スタンド１４で巻き取られ、目的の図４に示す異形銅条１５となる。
【００１３】
この実施の形態によれば、銅ワイヤー７からコンフォーム押出しを行って得られる生地材１１の形状は、これを最終形状に近いものとし、引抜きを１パスで済ませることができるため、異形銅条１５を効率的かつ安価に製造することができる。
【００１４】
なお、上記実施の形態では、冷間加工による仕上げ加工は、引抜きで行ったが、圧延でも十分可能である。また、線状素材としては銅合金ワイヤーを用いてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の整流子片用異形銅条の製造方法によれば、線状素材からコンフォーム押出しを行って得られる板状素材の形状は、最終形状に近いので、その後の冷間加工のパス数を最小限にできるため、整流子片用の異形銅条を効率的かつ安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係るコンフォーム押出装置の要部断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る冷間加工装置の構成図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ)におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図３】（ａ）は整流子の断面図、（ｂ）は右側面図である。
【図４】整流子片用異形銅条の断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ)は、従来の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１ 整流子片
１ａ 接触部
１ｂ アンカー爪
１ｃ 結線爪
２ 絶縁樹脂
２ａ 貫通孔
２ｂ スリット
４ 回転ホイール
５ 外周溝
６ 固定シューブロック
６ａ 摺接面
７ 銅ワイヤー
７’ 材料
８ せき止め用突起
９ａ 押出通路
９ｂ 材料拡大室
１０ 押出ダイス
１０ａ 成形通路
１１ 生地材
１２ 生地材スタンド
１３ 引抜ダイス
１４ 巻取スタンド
１５ 異形銅条
１５ａ 厚肉部
１５ｂ 薄肉部
Claims (3)
- 幅方向に厚肉部と薄肉部を有し前記両部の境界に段差のある断面形状の整流子片用の異形銅条を製造する方法であって、
回転ホイールの外周溝と固定シューブロックとの間に形成された押出通路に銅あるいは銅合金からなる線状素材を供給し、前記固定シューブロックに設けられた成形通路から前記異形銅条の最終形状に近似した断面形状の板状素材を押出成形し、
前記板状素材に１パスの冷間加工による仕上げ加工を施すことを特徴とする整流子片用異形銅条の製造方法。 - 前記冷間加工は、引抜きによることを特徴とする請求項１記載の整流子片用異形銅条の製造方法。
- 前記冷間加工は、圧延によることを特徴とする請求項１記載の整流子片用異形銅条の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001391869A JP3661641B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | 整流子片用異形銅条の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001391869A JP3661641B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | 整流子片用異形銅条の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003191008A JP2003191008A (ja) | 2003-07-08 |
| JP3661641B2 true JP3661641B2 (ja) | 2005-06-15 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001391869A Expired - Fee Related JP3661641B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | 整流子片用異形銅条の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103302122A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-09-18 | 江苏句容联合铜材有限公司 | 一种摩擦生热挤压工艺 |
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| CN107185985B (zh) * | 2017-07-17 | 2023-09-19 | 大连康丰科技有限公司 | 大长度异形铜管生产线及生产方法 |
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| DE102021120427B4 (de) * | 2021-08-05 | 2023-08-24 | Kme Mansfeld Gmbh | Strangpressverfahren, Rotationsstrangpressmaschine und Flachleiter |
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2001
- 2001-12-25 JP JP2001391869A patent/JP3661641B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103302122A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-09-18 | 江苏句容联合铜材有限公司 | 一种摩擦生热挤压工艺 |
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