JP3992272B2

JP3992272B2 - Commutator and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP3992272B2
Application number: JP2002029606A
Authority: JP
Inventors: 秀一布施川; 次男横尾; 秀基堀内
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: JP2003231132A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電装品等の電動モータに設けられるコンミテータまたはコンミテータの製造方法の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電動モータのモータ軸にはコンミテータが一体的に外嵌され、該コンミテータの外周面に給電用のブラシが摺接することで、アーマチュアのコイルに電源供給がなされてアーマチュアがモータ軸とともに一体回転するようになっている。このようなコンミテータのなかには、導電性部材で形成された円筒体を用意し、該円筒体の内周に、モータ軸が一体的に内嵌する絶縁性の樹脂部をモールド加工した後、前記円筒体を複数のセグメントに切削加工して形成するように構成したものがある。
ところで、コンミテータはモータ軸と一体に回動するものであることから、コンミテータには遠心力等に基づく大きな負荷が作用している。このため、樹脂部とセグメントとの一体化を補強して強度アップをする必要があり、そのための手段として、前記各セグメント対応部位の内周に、内側（樹脂部側）に向けて突出する係止爪を複数設け、これら係止爪が樹脂部に埋設されるようにすることが提唱されている。そして、このような係止爪の形状としては、例えば、特開平７−８７７１３号公報に示されるように、各セグメント対応部位の内周に内側に向けて突出し、かつ、突出端側ほど近接する周回り方向一対の主係止爪と、これら主係止爪の一端部を周回り方向を連結する上部爪と、主係止爪間に形成される内径側辺ほど幅広な台形状の中間爪とを形成したもの、あるいは、特開２００１−２４５４５６号公報に示されるように、セグメント対応部位の内周面に先端扁平状に突出する係止爪を軸方向全長に亘って形成し、さらにその係止爪の扁平状の先端面に傾斜方向の溝を形成することで、隣接する係止爪の対向間が突出端側ほど近接するように構成したもの等が提唱されており、このようにすることで一体化の強度が向上することが知られている。そうしてこれらのものにおいて係止爪を形成する場合に、前者のものでは、筒状に成形された円筒体の筒孔に、外周面に爪形成用溝が形成された円柱状のピン金型を挿入することで、内周面に係止爪を形成している。また、後者のものでは、長板状の一側面に対して平板状の金型１１をプレス加工することで係止爪を形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前者のものでは、予め円筒体に形成されているものに対して円柱状の金型を挿入して係止爪を形成する構成であるため、導電性部材を円筒体に形成する工程が煩雑かつ複雑で、使用する金型も多くなってコストアップしてしまうという問題がある。
一方、後者のものでは、長板材の状態のときに予め係止爪を形成し、その後、円筒体となるように曲げ加工する構成であるため、予め円筒体を用意する前者のものに比して円筒体への折曲成形工程は容易であるが、真円度が低下してしまうという問題があるうえ、曲げ加工したときに形成される長板材同志の当接部であるつなぎ目部分に隙間が形成され、円筒体の内周に樹脂部を形成する際に、隙間から樹脂材料が漏れてしまうという問題もあって、これらに本発明が解決しようとする課題があった。
さらには、前者のものの場合、主係止爪は円筒体の筒孔方向全長に亘って形成されるものであるため、金型の挿入先端部側の筒孔端部においてバリが形成されてしまい、係止爪形成後にバリ取り作業が別途必要となってしまうという別の問題もあり、ここにも本発明が解決しようとする課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
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、円筒体の内周に係止爪が内径側に突出形成された該内周に絶縁性の樹脂部がモールド成形され、前記円筒体を切削加工することで複数のセグメントが形成されているコンミテータにおいて、前記円筒体内周面の係止爪は、長板材を折曲成形して形成された円筒体内周に、該円筒体の内径よりも外径が大径になった複数の突片によって構成される爪形成用溝を有した円柱状の金型を円筒体内周の一端から他端に向けて強制貫通させて形成されるものであることを特徴とするコンミテータである。
これによって、円筒体内周面に係止爪を形成する成形工程において、円筒体の真円度を向上させることができる。
請求項２の発明は、筒体内周面の他側縁部には、金型の爪形成用溝が干渉しないよう突片外径と等しいか大径の肉薄部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のコンミテータである。これによって、円筒体の端部にバリが突出形成されることがなく、バリ取り作業を不要にできる。
請求項３の発明は、係止爪は、各セグメントに対して周回り方向に一対になるよう軸方向に長い状態で対向し、かつ内径側ほど対向間隔が近接するように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のコンミテータである。
請求項４の発明は、円筒体の内周に係止爪が内径側に突出形成された該内周に絶縁性の樹脂部をモールド成形した後、前記円筒体を複数のセグメントに切削加工してなるコンミテータにおいて、長板材を折曲成形して円筒体とし、しかる後、該円筒体の内径よりも外径が大径になった複数の突片によって構成される爪形成用溝を有した円柱状の金型を円筒体内周の一端から他端に向けて強制貫通させることで係止爪を形成するようにしたことを特徴とするコンミテータの製造方法である。
これによって、円筒体内周面に係止爪を形成する成形工程において、円筒体の真円度を向上させることができる。
請求項５の発明は、円筒体としたとき金型の爪形成用溝が干渉しないよう突片外径と等しいか大径となる肉薄部を長板材の他端縁部側に形成した後、該長板材を円筒体に折曲形成するものであることを特徴とする請求項４記載のコンミテータの製造方法である。
請求項６の発明は、係止爪は、各セグメントに対応して周回り方向に一対のものが軸方向に長い状態で対向し、これら一対の係止爪は内径側ほど対向間隔が近接するように形成されていることを特徴とする請求項４または５記載のコンミテータの製造方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図１〜図７に示す図面に基づいて説明する。
図面において、１は電動モータを構成するアーマチュアであって、該アーマチュア１は、アーマチュア軸（モータ軸）２と、該アーマチュア軸2の外周に一体的に外嵌される複数枚の薄板状のコア３と、該コア３の外周に巻装されるコイル４と、アーマチュア軸２の一端部に一体的に外嵌され、前記コイル４の端部が電気的に接続さるコンミテータ５とを備えて構成されている。一方、６は、アーマチュア１を回動自在に軸承するモータヨークであって、該モータヨーク６の内周面には一対の永久磁石７が設けられるとともに、コンミテータ５に摺接するブラシ８が出没自在に設けられており、該ブラシ８、コンミテータ５を介してコイル４に給電することでアーマチュア１がアーマチュア軸２とともに一体回転するように構成されており、これらは何れも従来通りの構成となっている。
【０００６】
前記コンミテータ５は、アーマチュア軸が一体的に内嵌する絶縁性の樹脂部９と、該樹脂部９の外周面に周回り方向に一体的に並設され、導電材で構成される複数（本実施の形態では１０個）のセグメント１０とを備えて構成されており、各セグメント１０のコア３側端部には、コイル４の端部を電気的に接続するためのライザ１０ａがそれぞれ折曲形成される一方、各セグメント１０の内周面（樹脂部９側面）には、樹脂部９に埋設して強固な一体化を計るための係止爪１０ｂが内径側に突出形成されている。ここで、前記係止爪１０ｂは、各セグメント１０に対してそれぞれ一対のものが形成されているが、これら各セグメント１０の一対の係止爪１０ｂは、軸方向に長いものが周回り方向に並列しており、これら係止爪１０ｂの突出端は、先端側ほど（内径側ほど）対向間が短くなるように形成されていて、樹脂部９への固着がより強固になるように設定されている。
【０００７】
次に、前記コンミテータ５の形成手順について、図２〜図４の図面に基づいて説明する。
まず、コンミテータ５のセグメント１０となる部位として、平板状の導電性部材からなる長板材１１を所定の形状に切断する。前記長板材１１は、図２（Ａ）に示すように、長方形の一方の長辺（一側縁部）には、ライザ１０ａとなる１０個のライザ相当片部１１ａが形成されている一方、他方の長辺（他側縁部）には潰し加工が施され、板厚が他の部位よりも薄い肉薄部１１ｂが長辺方向に長く帯状に形成されている。
【０００８】
続いて、前記ブランク材１１を図２（Ｂ）に示すように折曲成形するが、この状態においてライザ相当片部１１ａは筒孔方向に突出したままの状態となっており、この状態から、ライザ相当片部１１ａを外径側に折曲成形することで、図３（Ａ）に示すような円筒体１２が形成されるが、該ライザ相当片部１１ａの折曲成形においては、円筒体１２の真円成形も行うように設定されている。このように円筒体１２としたとき、円筒体１２の肉薄部１１ｂ対応部位では内径Ｒ１の大径部となっており、その他の部位は内径Ｒ２の小径部になっている。
【０００９】
次に、この円筒体１２の筒内周面１２ａに係止爪１０ｂを形成するが、該係止爪１０ｂは円柱状に形成された第一、第二の金型１３、１４を用いて形成するように設定されている。つまり、第一金型１３は、外周面に爪形成用の溝を形成するべく軸方向に長い先端円周状の突片１３ａが１０個形成されたものとなっている。そして、第一金型１３としては、これら突片１３ａの外径Ｒ３が、前記円筒体１２の大径部Ｒ１に対して等しいか小径であるが小径部Ｒ２よりは大径（Ｒ１≧Ｒ３＞Ｒ２）に設定されて、肉薄部１１ｂ対応部位に干渉しないようにしたものを用いることができるが、本実施の形態では、突片１３ａの外径Ｒ３を、前記円筒体１２の大径部Ｒ１に対して小径であるが小径部Ｒ２よりは大径（Ｒ１＞Ｒ３＞Ｒ２）に設定したものが用いられている。
【００１０】
そして、第一金型１３を、筒内周面１２ａの一側縁部側（ライザ相当片部１１ａ形成側）から強制貫通させることで、筒内周面１２ａに、隣接する第一突片１３ａのあいだに位置して、図３（Ｂ）に示すような第一突起（爪）１２ｂが１０個形成されるようになっている。このとき、円筒体１２の他側縁部には肉薄部１１ｂが形成され、該肉薄部１１ｂの内径Ｒ１は第一金型第一突片１３ａの外径Ｒ３よりも大径になっているため、該肉薄部１１ｂ対応部位では第一突片１３ａによる爪形成がなされることがなく、もって、円筒体１２の第一金型１３貫通方向先端側となる他側縁部（筒端部）にバリができないように設定されている。さらに、第一金型１３は、各突片１３ａがライザ相当片部１１ａに対向する位置関係で強制貫通され、第一突起１２ｂを隣接するライザ相当片部１１ａ間に形成するように設定されるが、長板材１１の短辺同志のつなぎ目Ｓにも第一突起１２ｂが形成されている。
【００１１】
続いて、第一突起１２ｂが形成された筒内周面１２ａに、第二金型１４を強制貫通させるが、このとき、第二金型１４の外周面には、爪形成用の溝を形成するべく、軸方向に長く先端先鋭状の大突片１４ａと先端円周上の小突片１４ｂとがそれぞれ１０個づつ周回り方向に交互に形成されている。そして、第二金型１４としては、これら突片１４ａ、１４ｂの外径Ｒ４、Ｒ５が、それぞれ前記円筒体１２の大径部Ｒ１に対して等しいか小径であるが小径部Ｒ２よりは大径（Ｒ１≧（Ｒ４またはＲ５）＞Ｒ２）に設定されて、肉薄部１１ｂ対応部位に干渉しないようにした第二金型１４を用いることができるが、本実施の形態では、突片１３ａの外径Ｒ４、Ｒ５を、前記円筒体１２の大径部Ｒ１に対して小径であるが小径部Ｒ２よりは大径（Ｒ１＞（Ｒ４またはＲ５）＞Ｒ２）に設定したものが用いられている。
【００１２】
そして、第二金型大突片１４ａの先端を筒内周面１２ａの第一突起１２ｂの周回り方向中央部に位置させる状態で強制貫通することにより、筒内周面１２ａの第一突起１２ｂが二つに分割されるようにして一対の係止爪１０ｂを形成し、これら係止爪１０ｂが隣接するライザ相当片部１１ａにそれぞれ対向するように設定されており、このようにして、係止爪１０ｂは、筒内周面１２ａに、周回り方向に都合２０個のものが形成されている。ここで、前述したように、円筒体１２の他側縁部には肉薄部１１ｂが形成され、該肉薄部１１ｂの内径Ｒ１は第二金型各突片１４ａ、１４ｂの外径Ｒ４、Ｒ５よりも大径になっているため、該肉薄部１１ｂ対応部位では、この場合でも各突片１４ａ、１４ｂによる爪形成がなされることがなく、円筒体１２の第一金型１３貫通方向先端側となる他側縁部（筒端部）にバリができないようになっている。このようにして、円筒体１２は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、筒内周面１２ａの肉薄部１１ｂ以外の部位に、周回り方向に２０個の係止爪１０ｂが軸方向に長く形成されるように設定されている。
尚、長板材１１を円筒状としたとき、長板材１１の短辺同志が当接されてつなぎ目Ｓとなるが、前述したように、第一金型１３を強制貫通させたとき、前記つなぎ目Ｓ部位に第一突起１２ｂが形成されている。このため、該第一突起１２ｂの形成の工程で、つなぎ目Ｓが密着する方向の負荷が作用することになって、つなぎ目Ｓの密着状態の向上が計れるようになっている。
【００１３】
また、図５は、長板材１１から、筒内周面１２ａに係止爪１０ｂが形成された円筒体１２に形成するまでの製作工程を説明する説明図であり、（Ａ）工程は長板材１１を円筒体１２とする工程、（Ｂ）工程はライザ相当片部１１ａを折曲成形しつつ、筒内周面１２ａに円柱状金型１５を嵌入することで真円成形を行う工程、（Ｃ）工程は円筒体筒内周面１２ａに第一金型１３を強制貫通することで第一突起１２ｂを形成する工程、（Ｄ）工程は円筒体筒内周面１２ａに第二金型１４を強制貫通することで係止爪１０ｂを形成する工程、（Ｅ）工程は係止爪１０ｂが形成された円筒体１２を金型から取外す工程である。そして、前記（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）工程においては、何れも外金型１６と内金型（円柱状金型１５、第一、第二金型１３、１４）とを用いた工程となっており、円筒体１２の真円成形を繰返し行うように設定されている。
【００１４】
このように、筒内周面１２ａに係止爪１０ｂが形成された円筒体１２に、樹脂材をモールド成形して樹脂部９を一体形成し、そして、円筒体１２を、樹脂部９に至るまでの切削加工をすることで外周面に１０個のセグメント１０が形成され、これによってコンミテータ５が形成されるようになっているが、これらの工程は従来通りの手順、構成で形成することができので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００１５】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、アーマチュア軸２に一体的に外嵌されるコンミテータ５を形成する場合に、セグメント１０対応部位となる円筒体１２を形成することになるが、該円筒体１２は、前述したように、（Ａ）、（Ｂ）の各工程において長板材１１を円筒体１２に折曲成形、真円成形した後、（Ｃ）、（Ｄ）の各工程において係止爪１０ｂが形成されている。そして、係止爪１０ｂを形成するために、円柱状の第一、第二金型１３、１４を用いているが、この爪形成の（Ｃ）、（Ｄ）工程では、外金型１６に対して嵌め込まれた円筒体１２の筒内周面１２ａに第一、第二金型１３、１４を強制貫通せしめるので、円筒体１２を真円成形するのと同様の作業となって、円筒体１２の真円性を高めることができる。この結果、長板材１１を折曲成形して円筒体１２を形成するようにして、コンミテータ５を安価に提供できるものでありながら、円筒体１２の真円精度の高い高品質のものを提供することができる。
【００１６】
しかも、本発明が実施されたものにおいては、長板材１１の他側縁部に肉薄部１１ｂが形成され、円筒体１２の肉薄部１１対応部位の内径Ｒ１は、これ以外の部位の内径Ｒ２よりも大径に設定されている一方、円筒体１２に強制貫通される円柱状の第一、第二金型１３、１４の外径Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ前記円筒体１２の大径部Ｒ１よりは小径であるが小径部Ｒ２よりは大径（Ｒ１＞Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５＞Ｒ２）に設定されている。この結果、肉薄部１１ｂに係止爪１０ｂが形成されることはなく、従って、円筒体１２の筒端部となる他側縁部にバリが突出してしまうような不具合がなくなって、従来のように、バリ取り作業が必要なく、製造工程を削減することができてコスト低下を果すことができる。
【００１７】
また、このものにおいて、第一、第二金型１３、１４を用いて二工程で係止爪１０ｂを形成するようにしているので、各金型１３、１４に作用する成形荷重を小さくすることができ、もって、第一、第二金型１３、１４の耐久性を向上させることができる。
【００１８】
さらにこのものでは、前述したように、長板材１１の短辺同志の突当て部位であるつなぎ目Ｓにおいて、第一金型１３の強制貫通により第一突起１２ｂが形成されるので、前記つなぎ目Ｓ部位を密着させる方向の大きな負荷が作用することになり、つなぎ目Ｓ部位をより密着化することができる。この結果、円筒体１２の内周に樹脂材をモールド成形して樹脂部９を形成する場合に、前記つなぎ目Ｓから樹脂材が漏れてしまうような不具合がなくなって、高品質なコンミテータ５を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動モータの一部断面側面図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ長板材の正面図、長板材を折曲成形している状態の平面図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は円筒体の平面図、第一金型を強制貫通後の円筒体の平面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第二金型を強制貫通後の円筒体の底面図、図４（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】長板材から円筒体を製造する工程を説明する断面図である。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第一金型の縦断面図、図６（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第二金型の縦断面図、図７（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【符号の説明】
１アーマチュア
２アーマチュア軸
５コンミテータ
９樹脂部
１０セグメント
１０ａライザ
１０ｂ係止爪
１１長板材
１１ａライザ相当片部
１１ｂ肉薄部
１２円筒体
１２ａ筒内周面
１２ｂ第一突起
１３第一金型
１３ａ突片
１４第二金型
１４ａ大突片
１４ｂ小突片
１５円柱状金型
１６外金型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field of a commutator provided in an electric motor such as an electrical component or a manufacturing method of the commutator.
[0002]
[Prior art]
Generally, a commutator is integrally fitted on the motor shaft of an electric motor, and a power supply brush is slidably contacted with the outer peripheral surface of the commutator, so that power is supplied to the coil of the armature and the armature rotates together with the motor shaft. It is supposed to be. In such a commutator, a cylindrical body formed of a conductive member is prepared, and after the insulating resin portion into which the motor shaft is integrally fitted is molded on the inner periphery of the cylindrical body, the cylinder is formed. Some are configured to cut the body into a plurality of segments.
By the way, since the commutator rotates integrally with the motor shaft, a large load based on centrifugal force or the like acts on the commutator. For this reason, it is necessary to reinforce the integration of the resin part and the segment to increase the strength, and as a means for that purpose, there is a relationship that protrudes toward the inside (resin part side) on the inner periphery of each segment-corresponding portion. It has been proposed that a plurality of pawls are provided so that these pawls are embedded in the resin portion. And as such a shape of a latching claw, as shown by Unexamined-Japanese-Patent No. 7-87713, for example, it protrudes toward the inner periphery of each segment corresponding | compatible part, and it adjoins the protrusion end side. A pair of main locking claws in the circumferential direction, an upper claw that connects one end of the main locking claws in the circumferential direction, and a trapezoidal intermediate claw that is wider toward the inner side formed between the main locking claws. Or as shown in JP-A-2001-245456, on the inner peripheral surface of the segment-corresponding portion, a locking claw protruding in a flat shape is formed over the entire length in the axial direction. It has been proposed that a groove in the inclined direction is formed on the flat front end surface of the locking claw so that the opposing locking claw is located closer to the protruding end side as described above. Is known to improve the strength of integration. . Thus, when forming a locking claw in these, in the former, a cylindrical pin gold having a cylindrical hole formed on the outer peripheral surface in a cylindrical hole of a cylindrical body formed into a cylindrical shape. A locking claw is formed on the inner peripheral surface by inserting the mold. Moreover, in the latter, the latching claw is formed by pressing the flat metal mold 11 on one side of the long plate.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former, since it is a structure which forms a latching claw by inserting a column-shaped metal mold into what is previously formed in the cylindrical body, there is a step of forming the conductive member in the cylindrical body. There is a problem that the cost is increased due to the complexity and complexity of the molds used.
On the other hand, the latter has a configuration in which a locking claw is formed in advance in the state of a long plate material, and then bent so as to become a cylindrical body. Therefore, compared with the former one in which a cylindrical body is prepared in advance. The bending process to the cylindrical body is easy, but there is a problem that the roundness is reduced, and there is a gap in the joint part that is the contact part of the long plate members formed when bending is performed. When the resin portion is formed on the inner periphery of the cylindrical body, there is a problem that the resin material leaks from the gap, and there is a problem to be solved by the present invention.
Further, in the former case, since the main locking claw is formed over the entire length of the cylindrical body in the cylinder hole direction, a burr is formed at the end of the cylinder hole on the insertion tip end side of the mold. There is another problem that a deburring operation is separately required after the formation of the locking claw, and there is also a problem to be solved by the present invention.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in order to solve these problems in view of the above circumstances, and the invention of claim 1 is such that the locking claw projects to the inner diameter side on the inner periphery of the cylindrical body. In the commutator in which an insulating resin portion is molded on the formed inner periphery, and a plurality of segments are formed by cutting the cylindrical body, the locking claw on the peripheral surface of the cylindrical body is a long plate material A cylindrical mold having a claw-forming groove composed of a plurality of projecting pieces whose outer diameter is larger than the inner diameter of the cylindrical body is formed on the inner circumference of the cylindrical body formed by bending The commutator is formed by forcibly penetrating from one end to the other end of the cylinder body periphery .
Thereby, the roundness of the cylindrical body can be improved in the molding step of forming the locking claws on the circumferential surface of the cylindrical body.
The invention according to claim 2 is characterized in that a thin portion having a diameter equal to or larger than the outer diameter of the protruding piece is formed on the other side edge of the peripheral surface of the cylinder so as not to interfere with the claw forming groove of the mold. The commutator according to claim 1. As a result, burrs are not projected and formed at the end of the cylindrical body, and the deburring operation can be made unnecessary.
According to a third aspect of the present invention, the locking claws are opposed to each segment in a state of being long in the axial direction so as to be paired with each other in the circumferential direction, and are formed so that the facing distance is closer to the inner diameter side. The commutator according to claim 1 or 2, characterized in that.
According to a fourth aspect of the present invention , an insulating resin portion is molded on the inner periphery of the cylindrical body formed with a locking claw protruding on the inner diameter side, and then the cylindrical body is cut into a plurality of segments. In this commutator, a long plate material was bent to form a cylindrical body, and then had a claw forming groove constituted by a plurality of projecting pieces having an outer diameter larger than the inner diameter of the cylindrical body. A commutator manufacturing method characterized in that a locking claw is formed by forcibly penetrating a cylindrical mold from one end to the other end of a cylinder body .
Thereby, the roundness of the cylindrical body can be improved in the molding step of forming the locking claws on the circumferential surface of the cylindrical body.
According to the invention of claim 5, after forming a thin portion on the other end edge side of the long plate material, which is equal to or larger than the protruding piece outer diameter so that the claw forming groove of the mold does not interfere with the cylindrical body, 5. The method of manufacturing a commutator according to claim 4, wherein the long plate material is bent into a cylindrical body .
The invention of claim 6, the locking claw is of a pair in the direction Ri circumferential corresponding to each segment are opposed in a state not long in the axial direction, the pair of locking claws are opposed spaced close enough inner diameter side 6. The method of manufacturing a commutator according to claim 4, wherein the commutator is formed as described above.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings shown in FIGS.
In the drawings, reference numeral 1 denotes an armature constituting an electric motor. The armature 1 includes an armature shaft (motor shaft) 2 and a plurality of thin plate-like cores that are integrally fitted on the outer periphery of the armature shaft 2. 3, a coil 4 wound around the outer periphery of the core 3, and a commutator 5 integrally fitted to one end of the armature shaft 2 and electrically connected to the end of the coil 4. Has been. On the other hand, 6 is a motor yoke that rotatably supports the armature 1, and a pair of permanent magnets 7 are provided on the inner peripheral surface of the motor yoke 6, and a brush 8 that is in sliding contact with the commutator 5 is freely movable. The armature 1 is configured to rotate integrally with the armature shaft 2 by supplying power to the coil 4 via the brush 8 and the commutator 5, and both of these are configured in the conventional manner. Yes.
[0006]
The commutator 5 includes an insulating resin portion 9 into which the armature shaft is integrally fitted, and a plurality of (this book) integrally formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the resin portion 9 and made of a conductive material. 10 in the embodiment), and the riser 10a for electrically connecting the end of the coil 4 is bent at the end of each segment 10 on the core 3 side. On the other hand, on the inner peripheral surface (side surface of the resin portion 9) of each segment 10, a locking claw 10 b that is embedded in the resin portion 9 and measures strong integration is projected and formed on the inner diameter side. Here, a pair of the locking claws 10b is formed for each segment 10, but a pair of the locking claws 10b of each segment 10 is long in the axial direction in the circumferential direction. The protruding ends of these locking claws 10b are formed so that the distance between the opposing ends becomes shorter toward the distal end side (the inner diameter side), and is set so as to be more firmly fixed to the resin portion 9. ing.
[0007]
Next, a procedure for forming the commutator 5 will be described with reference to FIGS.
First, as a portion to be the segment 10 of the commutator 5, a long plate material 11 made of a flat conductive member is cut into a predetermined shape. As shown in FIG. 2 (A), the long plate member 11 is formed with ten riser equivalent piece portions 11a to be the riser 10a on one long side (one side edge portion) of the rectangle, The other long side (the other side edge) is crushed, and a thin portion 11b whose plate thickness is thinner than other portions is formed in a strip shape that is long in the long side direction.
[0008]
Subsequently, the blank material 11 is bent as shown in FIG. 2 (B), but in this state, the riser equivalent piece portion 11a remains protruding in the tube hole direction, and from this state, A cylindrical body 12 as shown in FIG. 3A is formed by bending the riser equivalent piece portion 11a to the outer diameter side. In the bending formation of the riser equivalent piece portion 11a, the cylindrical body is formed. Twelve perfect circles are also formed. When the cylindrical body 12 is thus formed, the portion corresponding to the thin portion 11b of the cylindrical body 12 has a large diameter portion with an inner diameter R1, and the other portion has a small diameter portion with an inner diameter R2.
[0009]
Next, the locking claw 10b is formed on the cylinder inner peripheral surface 12a of the cylindrical body 12. The locking claw 10b is formed by using the first and second molds 13 and 14 formed in a columnar shape. It is set to be. That is, the first mold 13 is formed with ten tip circumferential protrusions 13a that are long in the axial direction so as to form grooves for claw formation on the outer peripheral surface. And as the 1st metal mold | die 13, the outer diameter R3 of these protrusions 13a is equal or small diameter with respect to the large diameter part R1 of the said cylindrical body 12, but larger diameter than the small diameter part R2 (R1> = R3>). In this embodiment, the outer diameter R3 of the projecting piece 13a is set to the large diameter portion R1 of the cylindrical body 12. In contrast, a diameter smaller than that of the small-diameter portion R2 (R1>R3> R2) is used.
[0010]
And the 1st metal mold | die 13 is forcedly penetrated from the one side edge part side (riser equivalent piece part 11a formation side) of the cylinder inner peripheral surface 12a, The 1st protrusion 13a adjacent to the cylinder inner peripheral surface 12a is carried out. In between, 10 first protrusions (claws) 12b as shown in FIG. 3B are formed. At this time, a thin portion 11b is formed at the other side edge of the cylindrical body 12, and the inner diameter R1 of the thin portion 11b is larger than the outer diameter R3 of the first mold first protrusion 13a. The nail formation by the first protrusion 13a is not made at the portion corresponding to the thin portion 11b, and therefore, the other end edge (cylinder end portion) of the cylindrical body 12 which is the front end side in the first mold 13 penetration direction. It is set not to be able to burr. Further, the first mold 13 is set so that each protruding piece 13a is forcibly penetrated in a positional relationship facing the riser equivalent piece portion 11a, and the first protrusion 12b is formed between the adjacent riser equivalent piece portions 11a. However, the first protrusions 12 b are also formed at the joints S between the short sides of the long plate member 11.
[0011]
Subsequently, the second mold 14 is forcibly penetrated through the cylinder inner peripheral surface 12a on which the first protrusion 12b is formed. At this time, a claw forming groove is formed on the outer peripheral surface of the second mold 14. Therefore, ten large protruding pieces 14a that are long and sharp in the axial direction and ten small protruding pieces 14b on the tip circumference are alternately formed in the circumferential direction. As the second mold 14, the outer diameters R4 and R5 of the projecting pieces 14a and 14b are equal to or smaller than the large-diameter portion R1 of the cylindrical body 12, respectively, but larger than the small-diameter portion R2. The second mold 14 that is set to (R1 ≧ (R4 or R5)> R2) so as not to interfere with the corresponding portion of the thin portion 11b can be used, but in the present embodiment, the outside of the protruding piece 13a The diameters R4 and R5 are smaller than the large-diameter portion R1 of the cylindrical body 12, but larger in diameter than the small-diameter portion R2 (R1> (R4 or R5)> R2).
[0012]
Then, the first protrusion 12b of the cylinder inner peripheral surface 12a is forcibly penetrated in a state where the tip of the second mold large projecting piece 14a is positioned at the center in the circumferential direction of the first protrusion 12b of the cylinder inner peripheral surface 12a. A pair of locking claws 10b are formed so as to be divided into two, and these locking claws 10b are set so as to face the adjacent riser equivalent pieces 11a, respectively. As for the pawl 10b, 20 things are conveniently formed in the circumference direction on the cylinder inner peripheral surface 12a. Here, as described above, the thin portion 11b is formed on the other side edge portion of the cylindrical body 12, and the inner diameter R1 of the thin portion 11b is larger than the outer diameters R4 and R5 of the second mold projecting pieces 14a and 14b. In this case, the nail is not formed by the projecting pieces 14a and 14b in the portion corresponding to the thin portion 11b. The other side edge portion (cylinder end portion) is not burred. In this way, as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), the cylindrical body 12 has 20 locking claws 10b in the circumferential direction at portions other than the thin portion 11b of the cylinder inner peripheral surface 12a. It is set to be long in the axial direction.
When the long plate member 11 is formed in a cylindrical shape, the short sides of the long plate member 11 come into contact with each other to form a joint S. As described above, when the first mold 13 is forcibly penetrated, the joint S A first protrusion 12b is formed at the site. For this reason, in the step of forming the first protrusion 12b, a load in the direction in which the joint S is brought into contact acts, so that the joint state of the joint S can be improved.
[0013]
FIG. 5 is an explanatory view for explaining a manufacturing process from the long plate material 11 to the formation of the cylindrical body 12 having the locking claws 10b formed on the cylinder inner peripheral surface 12a. The step (A) is a long plate material. 11 is a step of forming a cylindrical body 12, and a step (B) is a step of bending a riser equivalent piece portion 11a and forming a perfect circle by inserting a columnar mold 15 into the cylinder inner peripheral surface 12a. Step C) is a step of forming the first protrusion 12b by forcibly penetrating the first mold 13 on the cylindrical inner peripheral surface 12a. Step (D) is a step of forming the second mold 14 on the cylindrical inner peripheral surface 12a. The step (E) of forming the locking claw 10b by forcibly penetrating is a step of removing the cylindrical body 12 on which the locking claw 10b is formed from the mold. And in the said (B), (C), (D) process, all used the outer metal mold | die 16 and the inner metal mold | die (the cylindrical metal mold | die 15, the 1st, 2nd metal mold | die 13 and 14). It is a process, and is set so as to repeatedly form a circular shape of the cylindrical body 12.
[0014]
Thus, the resin part 9 is integrally formed by molding a resin material on the cylindrical body 12 in which the locking claw 10 b is formed on the cylinder inner peripheral surface 12 a, and the cylindrical body 12 reaches the resin part 9. 10 segments 10 are formed on the outer peripheral surface by cutting up to the above, and thereby the commutator 5 is formed. However, these steps can be formed by the conventional procedure and configuration. Therefore, detailed description is omitted here.
[0015]
In the embodiment of the present invention configured as described above, when the commutator 5 that is integrally fitted to the armature shaft 2 is formed, the cylindrical body 12 corresponding to the segment 10 is formed. As described above, the cylindrical body 12 is formed by bending the long plate material 11 into the cylindrical body 12 and forming a perfect circle in each step (A) and (B), and then each step (C) and (D). A locking claw 10b is formed. And in order to form the latching nail | claw 10b, the column-shaped 1st, 2nd metal mold | die 13 and 14 is used, but in this (C) and (D) process of nail | claw formation, the outer metal mold | die 16 Since the first and second molds 13 and 14 are forcibly passed through the cylinder inner peripheral surface 12a of the cylindrical body 12 fitted to the cylindrical body 12, the operation is the same as that of forming the cylindrical body 12 into a perfect circle. 12 roundness can be improved. As a result, it is possible to provide the commutator 5 at a low cost by bending the long plate material 11 to form the cylindrical body 12, while providing a high-quality cylindrical body 12 with high roundness accuracy. be able to.
[0016]
In addition, in the embodiment in which the present invention is implemented, a thin portion 11b is formed at the other side edge of the long plate member 11, and the inner diameter R1 of the portion corresponding to the thin portion 11 of the cylindrical body 12 is larger than the inner diameter R2 of other portions. Also, the outer diameters R3, R4, and R5 of the columnar first and second molds 13 and 14 that are forcibly penetrated through the cylindrical body 12 are the large diameter portions of the cylindrical body 12, respectively. The diameter is smaller than R1, but larger than the small diameter portion R2 (R1> R3, R4, R5> R2). As a result, the locking claw 10b is not formed on the thin portion 11b, and therefore, there is no inconvenience that the burr protrudes to the other side edge portion that becomes the cylindrical end portion of the cylindrical body 12, and the conventional manner. In addition, the deburring operation is not necessary, the manufacturing process can be reduced, and the cost can be reduced.
[0017]
Moreover, in this thing, since the latching claw 10b is formed in two steps using the first and second molds 13 and 14, the molding load acting on the molds 13 and 14 is reduced. Therefore, the durability of the first and second molds 13 and 14 can be improved.
[0018]
Further, in this case, as described above, the first protrusion 12b is formed by the forced penetration of the first mold 13 in the joint S which is the contact part between the short sides of the long plate member 11, and therefore the joint S part. As a result, a large load is applied in the direction in which the joints S are in close contact with each other, and the joint S site can be further in close contact. As a result, there is no problem that the resin material leaks from the joint S when the resin portion 9 is formed by molding a resin material on the inner periphery of the cylindrical body 12, and the high-quality commutator 5 is provided. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of an electric motor.
FIGS. 2A and 2B are a front view of a long plate material and a plan view of a state in which the long plate material is bent.
FIGS. 3A and 3B are a plan view of the cylindrical body and a plan view of the cylindrical body after forcibly penetrating the first mold.
FIGS. 4A and 4B are a bottom view of a cylindrical body after forcibly penetrating a second mold, and a sectional view taken along line XX in FIG. 4A.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing a cylindrical body from a long plate material.
6A and 6B are a longitudinal sectional view of the first mold and a sectional view taken along line XX in FIG. 6A, respectively.
7A and 7B are a longitudinal sectional view of a second mold and a sectional view taken along line XX in FIG. 7A, respectively.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Armature 2 Armature shaft 5 Commutator 9 Resin part 10 Segment 10a Riser 10b Locking claw 11 Long plate material 11a Riser equivalent piece part 11b Thin part 12 Cylindrical body 12a Cylinder inner peripheral surface 12b First protrusion 13 First mold 13a Projection piece 14 Second mold 14a Large projecting piece 14b Small projecting piece 15 Cylindrical mold 16 Outer mold

Claims

In a commutator in which a latching claw is formed on the inner periphery of a cylindrical body so as to protrude toward the inner diameter side, an insulating resin portion is molded on the inner periphery, and a plurality of segments are formed by cutting the cylindrical body The locking claws on the circumferential surface of the cylindrical body are constituted by a plurality of projecting pieces whose outer diameter is larger than the inner diameter of the cylindrical body on the inner circumference of the cylindrical body formed by bending a long plate material. A commutator characterized in that it is formed by forcibly penetrating a cylindrical mold having a claw forming groove from one end to the other end of the cylinder body periphery .

2. A thin portion having a diameter equal to or larger than the outer diameter of the protruding piece is formed on the other side edge of the cylindrical peripheral surface so as not to interfere with the groove for forming the claw of the mold . Commutator.

The locking claw is formed so as to be opposed to each segment in a state of being long in the axial direction so as to be paired with each other in the circumferential direction, and to be closer to the inner diameter side. Or the commutator of 2 description.

In the commutator formed by molding an insulating resin portion on the inner periphery of the cylindrical body that is formed with locking claws protruding on the inner diameter side, and then cutting the cylindrical body into a plurality of segments. Is formed into a cylindrical body, and then a cylindrical mold having a claw-forming groove constituted by a plurality of projecting pieces having an outer diameter larger than the inner diameter of the cylindrical body is formed into a cylinder. A method of manufacturing a commutator, wherein a locking claw is formed by forcibly penetrating from one end of a body periphery toward the other end .

After forming a thin part on the other end edge side of the long plate material so that the nail forming groove of the mold does not interfere with the cylindrical body, the thin plate portion is formed on the other end edge side of the long plate material. 5. The method of manufacturing a commutator according to claim 4, wherein bending is formed .

The locking claw is of a pair in the direction Ri circumferential corresponding to each segment are opposed in a state not long in the axial direction, the pair of locking claws are formed so as to face spaced close enough inner diameter side The method of manufacturing a commutator according to claim 4 or 5, wherein