JP5418366B2 - 整流子の製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動機や発電機に用いられる整流子の製造方法および製造装置に関する。

整流子の製造方法に関する従来技術として、特許文献１が公知である。
この特許文献１には、くさび型断面を有した導電片と、内部に中空部が形成された板状の絶縁片とを交互に重ね合わせて円筒体を形成し、さらに、円筒体の内周側に樹脂成形体を形成して円筒体を一体化した後、その円筒体の外周面を、絶縁片の中空部が露出するまで切削して、導電片から整流子片を形成する方法が開示されている。
上記の方法によれば、整流子片と整流子片との間に隙間を設けるためのアンダーカット作業が不要であり、容易に整流子を製造できる。

特開平８−４７２１４号公報

しかし、上記の特許文献１に記載された整流子の製造方法では、絶縁片の中空部が露出するまで円筒体の外周面を切削しても、整流子の長手方向（軸方向）において、中空部の両外側に絶縁片の両端部が残ることになる。この場合、整流子面として使える有効長さは、絶縁片の両端部を除いた長さ、言い換えると、中空部が露出している部分の長さに限定される。その結果、整流子片の軸方向長さと比較して、整流子面として使える有効長さが短くなるため、小型、軽量化を促進することが困難である。
また、円筒体の内周側に樹脂成形体を形成して円筒体を一体化した後、その円筒体の外周面を切削することによって絶縁片の中空部を露出させているため、切削する分の材料（導電片および絶縁片）が無駄になり、その分、材料費が高くなる。

さらに、導電片と絶縁片とを交互に重ね合わせて円筒体を形成しているので、整流子片を形成するために使用される導電片の数と同数の絶縁片が必要となり、部品点数が多くなる。その結果、円筒体を組み立てる工程数も増大するため、生産効率が悪く、コストアップの要因となっている。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、整流子面として使える有効長さを長くすることで、小型、軽量化を図ることが出来、且つ、特許文献１に記載されている絶縁片を廃止して部品点数を低減することにより、生産効率を向上できる整流子の製造方法、および、製造装置を提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明は、周方向に一定の間隔を有して円筒状に配置される所定数の整流子片と、この所定数の整流子片を一体化する樹脂成形体とを備える整流子の製造方法であって、所定数の整流子片を予め円筒状に仮組み立てするための仮組立用保持具と、内周に所定数の突起が設けられた筒状の成形孔を有し、所定数の突起が成形孔の周方向に等間隔に配置されて、周方向に隣合う突起同士の間にそれぞれ凹溝が形成された整流子成形用治具とを有し、成形孔が開口する整流子成形用治具の軸心方向の一端側より、予め仮組立用保持具に仮組み立てされた整流子片の外径側の端部を凹溝に挿入して、仮組立用保持具から整流子成形用治具へ整流子片を機械的に移し替えることにより、所定数の整流子片を整流子成形用治具に円筒状にセットした後、成形孔の内周側に樹脂成形体を形成し、所定数の整流子片を樹脂成形体によりモールド成形して一体化することを特徴とする。

本発明によれば、成形孔が開口する整流子成形用治具の軸心方向の一端側より、予め仮組立用保持具に仮組み立てされた整流子片の端部を凹溝に挿入して、所定数の整流子片を整流子成形用治具に円筒状にセットした後、成形孔の内周側に樹脂成形体を形成し、その樹脂成形体により所定数の整流子片をモールド成形して一体化することにより整流子を製造できる。この製造方法に用いられる整流子成形用治具には、凹溝の周方向両側にそれぞれ突起が設けられている。言い換えると、成形孔の周方向に等間隔に配置された突起と突起との間に凹溝が形成されている。
この場合、所定数の整流子片を整流子成形用治具にセットした状態で、周方向に隣合う整流子片と整流子片との間に突起が突き出ているので、成形孔の内周側に樹脂成形体を形成した時に、周方向に隣合う整流子片の端部と整流子片の端部との間に樹脂成形体が充填されることはない。なお、樹脂成形体には、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることが出来る。
また、準備された所定数の整流子片を直接、整流子成形用治具にセットするのではなく、予め、仮組立用保持具に仮組み立てしておくことで、仮組立用保持具から整流子成形用治具へ整流子片を移し替える工程を機械的に行う、つまり、自動化できる。
整流子片を仮組立用保持具に仮組み立てする作業は、整流子成形用治具が設置される設備内での作業とは異なり、設備外で行うことができるので、作業域を広く確保でき、作業効率も向上する。

上記の様に、本発明の製造方法によって製造される整流子は、特許文献１に記載されている絶縁片を整流子片と整流子片との間に挟み込まなくても、周方向に隣合う整流子片と整流子片との間に突起の分だけ隙間を確保できる。その結果、整流子片以外に絶縁片を使用する必要はなく、手間の掛かるアンダーカット加工を行う必要もない。
また、特許文献１では、整流子片と絶縁片とを交互に重ね合わせて円筒体を形成し、樹脂で一体化した後、絶縁片の中空部が露出するまで円筒体の外周面を切削するため、無駄な材料を生じるが、本発明では、所定数の整流子片を樹脂成形体によりモールド成形した後に切削加工を行う必要はないので、材料の無駄を廃止できる。これにより、材料費を低く抑えることが可能であり、且つ、部品点数の低減により製造工程を短縮化できるので、作業効率が高く、低コストで安定した品質を確保できる。
さらに、本発明の製造方法によって製造される整流子は、周方向に隣合う整流子片間の隙間が整流子片の全長に渡って形成されるので、整流子片の長さ全体を整流子面として有効に使用でき、小型、軽量化を図ることが可能である。

（請求項２の発明）
請求項１に記載した整流子の製造方法において、整流子片を仮組立用保持具から整流子成形用治具へ移し替える際に、仮組立用保持具に仮組み立てされた所定数の整流子片を円筒状に保ちながら同時に把持できる搬送用ローダを有し、この搬送用ローダを用いて、所定数の整流子片を仮組立用保持具から整流子成形用治具へ同時に移し替えることを特徴とする。
この請求項２に係る発明では、仮組立用保持具に仮組み立てされた所定数の整流子片を円筒状に保ちながら同時に把持できる搬送用ローダを用いることで、仮組立用保持具に仮組み立てされた整流子片を１本ずつ移し替える必要はなく、所定数の整流子片を同時に仮組立用保持具から整流子成形用治具へ移し替えることができる。
これにより、仮組立用保持具から整流子成形用治具へ整流子片を移し替える作業を短時間に行うことができる。また、整流子片を仮組立用保持具に仮組み立てする作業と、整流子成形用治具にセットされた整流子片を樹脂成形体によりモールド成形する作業とを並行して行うことができるので、同じ時間内での生産台数を増やすことができ、生産効率が向上する。

（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した整流子の製造方法において、所定数の整流子片を樹脂成形体によりモールド成形して一体化した成形体を整流子成形用治具より取り外した後、成形体の周方向に隣合う整流子片と整流子片との間をブラッシング加工することを特徴とする。なお、上記の「成形体」とは、ブラッシング加工を行う前の整流子を言う。よって、成形体を整流子と置き換えて読んでも問題はない。
本発明に係る整流子の製造方法では、整流子成形用治具に整流子片をセットする際に、整流子成形用治具の軸心方向の一端側より整流子片の端部を凹溝に挿入するため、整流子片の端部と、凹溝を形成する突起との間には、若干の隙間（整流子片の端部を凹溝に無理なく挿入できる程度の隙間）を有している。このため、整流子成形用治具に所定数の整流子片をセットした後、成形孔の内周側に流動性のある樹脂を充填すると、整流子片の端部と突起との僅かな隙間にも樹脂が流れ込み、その樹脂が整流子の表面上まで流出して固まる恐れがある。これに対し、成形体を整流子成形用治具より取り外した後、成形体に対しブラッシング加工を行うことにより、整流子片と整流子片との間に残る僅かな樹脂を取り除くことができる。

（請求項４の発明）
請求項３に記載した整流子の製造方法において、ブラッシング加工は、成形体が回転可能に支持された状態で、その成形体の軸心方向と平行に配置された回転軸を有し、この回転軸を中心に回転する第１のブラシと、成形体の軸心方向と平行に成形体と相対移動できる第２のブラシとを用い、成形体を回転させながら、第１のブラシを成形体の外周面に当接させて回転させることにより、成形体に対し周方向にブラッシングを行い、第２のブラシを成形体の外周面に当接させて、成形体の軸心方向に成形体と相対移動させることにより、成形体に対し軸方向にブラッシングを行うことを特徴とする。
上記の構成によれば、第１のブラシによって成形体の周方向にブラッシングを行い、第２のブラシによって成形体の軸方向にブラッシングを行うことにより、剥離強度の低い方向に樹脂が剥がれ易くなる。その結果、整流子片と整流子片との間に残る僅かな樹脂を確実に除去できるので、品質の高い整流子を提供できる。

（請求項５の発明）
請求項２に記載した整流子の製造方法に使用される製造装置であって、搬送用ローダは、所定数の整流子片を円筒状に把持したまま、整流子成形用治具に全ての整流子片を同時にセットできる様に、整流子成形用治具との間に周方向の位置決め手段が設けられていることを特徴とする。
これにより、搬送用ローダに把持された所定数の整流子片を、整流子成形用治具に形成された全ての凹溝に対し、同時に、且つ、確実に挿入できる。

（請求項６の発明）
請求項１または２に記載した整流子の製造方法に使用される製造装置であって、整流子成形用治具に形成される凹溝は、成形孔の内周より内径方向に突き出る突起の根元から先端に向かって周方向幅が次第に小さくなるテーパ形状を有し、その凹溝の周方向の両側面を形成する一方の突起と他方の突起との間に整流子片の端部を挟み込むことにより、整流子片の内径方向への移動を規制していることを特徴とする。
上記の構成によれば、テーパ状の凹溝を形成する一方の突起と他方の突起との間に整流子片の端部を挟み込むことで、整流子成形用治具にセットされた整流子片が成形孔の内径側へ倒れ込むことを防止できる。これにより、成形孔の内周側に樹脂成形体を形成する際に、整流子片が凹溝から外れることはなく、直立した状態を保持できるので、樹脂成形体によりモールド成形された所定数の整流子片を均一な円筒状に配置できる。
なお、整流子片の端部と一方の突起および他方の突起との間には、整流子片の端部を凹溝に無理なく挿入できる程度に若干の隙間が確保されている。

（請求項７の発明）
請求項１または２に記載した整流子の製造方法に使用される製造装置であって、仮組立用保持具は、内周に所定数の突起が設けられた筒状の仮組み立て孔を有し、所定数の突起が仮組み立て孔の周方向に等間隔に配置されて、周方向に隣合う突起同士の間に、それぞれ整流子片の外径側の端部を挿入して仮組み立てするための仮組み立て溝が形成され、この仮組み立て溝は、仮組み立て孔の内周より内径方向に突き出る突起の根元から先端に向かって周方向幅が次第に小さくなるテーパ形状を有し、その仮組み立て溝の周方向の両側面を形成する一方の突起と他方の突起との間に整流子片の端部を挟み込むことにより、整流子片の内径方向への移動を規制していることを特徴とする。

上記の構成によれば、テーパ状の仮組み立て溝を形成する一方の突起と他方の突起との間に整流子片の端部を挟み込むことで、仮組立用保持具に仮組み立てされた整流子片が仮組み立て孔の内径側へ倒れ込むことを防止できる。これにより、整流子片が仮組み立て溝から外れることはなく、直立した状態を保持できるので、仮組立用保持具に仮組み立てされた整流子片を仮組立用保持具から整流子成形用治具へ移し替える際に、その工程を機械的に精度良く実施できる。
なお、整流子片の端部と一方の突起および他方の突起との間には、整流子片の端部を仮組み立て溝に無理なく挿入できる程度に若干の隙間が確保されている。

整流子の断面図である。 整流子成形用治具の平面図である。 （ａ）仮組立用保持具の平面図、（ｂ）仮組立用保持具に整流子片を仮組み立てした状態を示す断面図である。 （ａ）仮組み立て工程を示す断面図、（ｂ）樹脂成形材および整流子片を整流子成形用治具に投入する工程を示す断面図、（ｃ）樹脂成形体により整流子片をモールド成形する工程を示す断面図である。 整流子にブラッシング加工を実施する一例を示す正面図である。 整流子にブラッシング加工を実施する一例を示す平面図である。

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。

（実施例１）
この実施例１に説明する整流子１は、例えば、スタータモータの電機子軸に取り付けて使用されるもので、図１に示す様に、周方向に一定の間隔を有して円筒状に配置される所定数（本実施例では２４個）の整流子片２と、この所定数の整流子片２を一体化する樹脂成形体３とで構成される。
以下、整流子１の製造方法を工程順に説明する。
ａ）所定数の整流子片２を準備する。
整流子片２は、予め、所定の断面形状（図１に示す断面形状）に加工された棒状の金属素材（例えば銅材）を一定の長さに切断して準備する。

この整流子片２は、整流子１の外径側に配置される頭部２ａと、この頭部２ａから整流子１の内径側へ延びる脚部２ｂと、この脚部２ｂの反頭部側である内径側の端部に設けられる係止部２ｃとを有する。
整流子片２の頭部２ａは、外周上をブラシ（図示せず）が摺動する整流子面を形成すると共に、図１の断面形状に示す様に、周方向の両側面が、外径端から内径側へ向かって次第に接近する、つまり、頭部２ａの周方向幅が次第に小さくなるテーパ状に設けられている。整流子片２の脚部２ｂは、頭部２ａより周方向幅が小さく、略一定の幅に形成されている。整流子片２の係止部２ｃは、樹脂成形体３にモールドされた整流子片２が径方向外側へ抜け出ることを防止するための働きを有し、脚部２ｂより周方向幅が大きく形成されている。

ｂ）所定数の整流子片２を仮組立用保持具４に仮組み立てする。
仮組立用保持具４は、図３に示す様に、仮組立台４Ａと、この仮組立台４Ａの表面上に立設される仮組立胴部４Ｂとを有する。
仮組立胴部４Ｂには、同図（ａ）に示す様に、円筒状に開口する仮組み立て孔４ａが形成されると共に、仮組み立て孔４ａの内周より内径方向に突き出る所定数の突起４ｂが設けられ、且つ、この所定数の突起４ｂが仮組み立て孔４ａの周方向に等間隔に配置されて、周方向に隣合う突起４ｂ同士の間に、それぞれ仮組み立て溝４ｃが形成されている。なお、仮組立台４Ａの表面上に立設する仮組立胴部４Ｂの高さは、図３（ｂ）に示す様に、整流子片２の長さ（同図左右方向の寸法）より短く形成され、例えば、整流子片２の長さの１／２〜１／３程度に設けられている。

仮組み立て溝４ｃは、整流子片２と同数（本実施例では２４個）だけ形成され、それぞれ、仮組み立て孔４ａの内周より内径方向に突き出る突起４ｂの根元から先端に向かって周方向幅が次第に小さくなるテーパ形状を有している。また、仮組み立て溝４ｃの深さ、つまり、仮組み立て溝４ｃの側面を形成する突起４ｂの長さは、整流子片２に設けられる頭部２ａの側面長さより短く形成され、例えば、頭部２ａの側面長さの１／２〜１／３程度に設けられている。従って、仮組み立て溝４ｃには、整流子片２の頭部全体が挿入されることはなく、整流子面を形成する頭部２ａの外周面から頭部全体の１／２〜１／３程度の範囲（請求項１に記載した整流子片の外径部の端部）だけが挿入される。以下、整流子片２の頭部２ａにおいて、仮組み立て溝４ｃに挿入される部分を頭部外径部と呼ぶ。

所定数の整流子片２は、仮組み立て孔４ａが開口する仮組立胴部４Ｂの軸心方向の一端側〔図３（ｂ）の左側〕より、整流子片２の頭部外径部を、それぞれ仮組み立て溝４ｃに挿入して、仮組立用保持具４に対し円筒状に仮組み立てされる。なお、上述した様に、仮組立胴部４Ｂの高さより、整流子片２の長さの方が長いので、仮組み立て溝４ｃに頭部外径部が挿入された整流子片２は、図３（ｂ）に示す様に、仮組立胴部４Ｂの図示左端面より１／２〜２／３程度、突き出た状態で仮組み立てされる。
この整流子片２を仮組立用保持具４に仮組み立てする工程は、例えば、ロボットアーム（図示せず）により自動的に行うことができる。つまり、金属素材から切断された整流子片２の頭部外径部をロボットアームが自動的に１本ずつ順次、仮組み立て溝４ｃに挿入することで、所定数の整流子片２が仮組立用保持具４に仮組み立てされる。

ｃ）仮組立用保持具４に仮組み立てされた整流子片２を整流子成形用治具５へ移し替える。
仮組立用保持具４に仮組み立てされた所定数の整流子片２は、図４（ａ）に示す様に、搬送用ローダ６にチャックされて、同図（ｂ）に示す様に、以下に説明する整流子成形用治具５まで搬送され、整流子成形用治具５にセットされる。
搬送用ローダ６は、仮組立用保持具４に仮組み立てされた所定数の整流子片２を全てチャックして、円筒状に保ちながら同時に搬送することができる。なお、図４に示す製造工程では、２個の整流子１を同時に製造できる様に構成されている。つまり、搬送用ローダ６は、二つの仮組立用保持具４に仮組み立てされた２組の整流子片群を同時に整流子成形用治具５まで搬送して整流子成形用治具５に投入することができ、整流子成形用治具５は、２個の整流子１を同時に成形できる機能を有している。

整流子成形用治具５は、図２に示す様に、内周に所定数の突起５ａが設けられた筒状の成形孔５ｂを有し、所定数の突起５ａが成形孔５ｂの周方向に等間隔に配置されて、周方向に隣合う突起５ａ同士の間にそれぞれ凹溝５ｃが形成されている。
上記の凹溝５ｃは、整流子片２と同数（本実施例では２４個）だけ形成され、それぞれ、成形孔５ｂの内周より内径方向に突き出る突起５ａの根元から先端に向かって周方向幅が次第に小さくなるテーパ形状を有している。
この整流子成形用治具５は、仮組立用保持具４に仮組み立てされた所定数の整流子片２を全て同時にセットできる様に、成形孔５ｂの内径は、仮組み立て孔４ａの内径と同一寸法であり、また、成形孔５ｂの内周に形成される凹溝５ｃの形状は、仮組み立て溝４ｃと同一形状（テーパ形状）である。但し、成形孔５ｂの深さは、図４（ｃ）に示す様に、整流子片２の長さより若干大きく形成されている。

搬送用ローダ６により仮組立用保持具４から搬送された所定数の整流子片２は、図２に示す様に、頭部外径部が整流子成形用治具５の凹溝５ｃに挿入されて、円筒状にセットされる。なお、図２は、整流子片２の頭部外径部が凹溝５ｃに挿入された状態を１個のみ例示しているが、全ての凹溝５ｃにも同様に、整流子片２の頭部外径部が挿入されることは言うまでもない。この時、搬送用ローダ６は、整流子成形用治具５に対し、全ての整流子片２を同時にセットできる様に、整流子成形用治具５との間に周方向の位置決め手段（図示せず）が設けられている。位置決め手段の一例としては、例えば、搬送用ローダ６に位置決め凸部を設け、整流子成形用治具５に位置決め凹部を設けて、両者の凹凸嵌合によって周方向の位置決めを行うことができる。
この搬送用ローダ６による整流子片２の投入と同時に、別のローダ７に把持された成形用樹脂３ａが整流子成形用治具５に投入される。なお、別のローダ７に把持された成形用樹脂３ａは、熱硬化される前の樹脂成形体３であり、ローダ７に把持できる程度に固形化されている。言い換えると、ローダ７で把持できる程度に形状（例えば、円筒形状）が保たれている。

ｄ）整流子成形用治具５の成形孔５ｂに樹脂成形体３を形成して、所定数の整流子片２を一体化する。
所定数の整流子片２が全て整流子成形用治具５にセットされた状態で、図４（ｃ）に示す様に、ローダ７により投入された成形用樹脂３ａを成形孔５ｂの内周側へ流動性を持たせた状態で充填させ、その後、熱硬化させて樹脂成形体３を形成する。これにより、所定数の整流子片２が樹脂成形体３によってモールド成形された成形体（整流子１）が製造される。なお、樹脂成形体３には、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。

ｅ）ブラッシング加工を実施する。
整流子成形用治具５から成形体（整流子１）を取り外した後、周方向に隣合う整流子片２と整流子片２との間に残る樹脂成形物を取り除くためにブラッシング加工を行う。
このブラッシング加工は、図５、図６に示す様に、成形体が回転可能に支持された状態で、その成形体の軸心方向と平行に配置された回転軸８ａを有し、この回転軸８ａを中心に回転する第１のブラシ８と、成形体の軸心方向と平行に成形体と相対移動できる第２のブラシ９とを用いて行う。具体的には、成形体を回転させながら、第１のブラシ８を成形体の外周面に当接させて回転させることにより、成形体に対し周方向にブラッシングを行い、第２のブラシ９を成形体の外周面に当接させて、成形体の軸心方向に成形体と相対移動させることにより、成形体に対し軸方向にブラッシングを行う。なお、第１のブラシ８と第２のブラシ９は、例えば、ステンレス等の金属製ワイヤブラシを用いることができる。上記のブラッシング加工を終えて整流子１の製造工程を終了する。

（実施例１の作用および効果）
実施例１に記載した整流子１の製造方法によれば、所定数の整流子片２を整流子成形用治具５にセットした状態（整流子片２の頭部外径部を凹溝５ｃに挿入した状態）で、周方向に隣合う一方の整流子片２の頭部外径部と、他方の整流子片２の頭部外径部との間に突起５ａが突き出ているので、成形孔５ｂの内周側に樹脂成形体３を形成した時に、周方向に隣合う一方の整流子片２の頭部外径部と、他方の整流子片２の頭部外径部との間に成形用樹脂３ａが充填されることはない。
よって、特許文献１に記載されている様な絶縁片を整流子片２と整流子片２との間に挟み込まなくても、周方向に隣合う整流子片２と整流子片２との間に突起５ａの分だけ隙間を確保できる。その結果、絶縁片を使用する必要はなく、手間の掛かるアンダーカット加工を行う必要もない。

また、特許文献１では、整流子片２と絶縁片とを交互に重ね合わせて円筒体を形成し、樹脂で一体化した後、絶縁片の中空部が露出するまで円筒体の外周面を切削するため、無駄な材料を生じるが、実施例１では、樹脂成形体３を形成した後、整流子片２と整流子片２との間に隙間を形成するために整流子１の外周面を切削する必要はないので、材料の無駄を廃止できる。これにより、材料費を低く抑えることが可能であり、且つ、部品点数の低減により製造工程を短縮化できるので、作業効率が高く、低コストで安定した品質を確保できる。
さらに、実施例１に記載した整流子１は、周方向に隣合う整流子片２間の隙間が整流子片２の全長に渡って形成されるので、整流子片２の長さ全体を整流子面として有効に使用でき、特許文献１の従来技術と比較して、小型、軽量化を図ることが可能である。

また、実施例１に記載した製造方法では、整流子片２を整流子成形用治具５にセットする場合に、金属素材から切断された整流子片２を直接、整流子成形用治具５にセットするのではなく、予め、仮組立用保持具４に仮組み立てしておき、その仮組立用保持具４から整流子成形用治具５へ整流子片２を移し替えている。この場合、整流子片２を仮組立用保持具４に仮組み立てする作業は、整流子成形用治具５が設置される設備内での作業とは異なり、設備外で行うことができるので、作業域を広く確保でき、作業効率が向上する。

また、仮組立用保持具４に仮組み立てされた整流子片２を仮組立用保持具４から整流子成形用治具５へ移し替える工程は、搬送用ローダ６を用いることで自動化でき、且つ、仮組立用保持具４に仮組み立てされた所定数の整流子片２を円筒状に保ちながら、全ての整流子片２を同時に整流子成形用治具５へ移し替えることができるので、仮組立用保持具４から整流子成形用治具５へ整流子片２を移し替える作業を短時間に効率良く行うことができる。
さらに、整流子片２を仮組立用保持具４に仮組み立てする作業と、整流子成形用治具５にセットされた整流子片２を樹脂成形体３によりモールド成形する作業とを並行して行うことができるので、同じ時間内での生産台数を増やすことができ、生産効率が向上する。

また、実施例１に記載した製造方法に使用される整流子成形用治具５は、整流子片２の頭部外径部を凹溝５ｃに無理なく挿入できる程度に、整流子片２の頭部外径部と凹溝５ｃを形成する突起５ａとの間に若干の隙間を有している。このため、整流子成形用治具５に所定数の整流子片２をセットした後、成形孔５ｂの内周側に流動性のある成形用樹脂３ａを充填すると、整流子片２の端部と突起５ａとの僅かな隙間にも成形用樹脂３ａが流れ込み、その成形用樹脂３ａが整流子１の表面上まで流出して固まる恐れがある。これに対し、実施例１では、製造工程の最後にブラッシング加工を行うことで、整流子片２と整流子片２との間に残る僅かな樹脂成形物を取り除くことができる。
このブラッシング加工は、第１のブラシ８によって成形体の周方向にブラッシングを行い、第２のブラシ９によって成形体の軸方向にブラッシングを行うので、剥離強度の低い方向に樹脂成形物が剥がれ易くなる。その結果、整流子片２と整流子片２との間に残る僅かな樹脂成形物を確実に除去できるので、品質の高い整流子１を提供することができる。

また、整流子片２の頭部２ａは、周方向幅が外径端から内径側へ向かって次第に小さくなるテーパ状に設けられており、整流子成形用治具５に形成される凹溝５ｃの形状もテーパ形状を有し、且つ、その凹溝５ｃの周方向の両側面を形成する一方の突起５ａと他方の突起５ａとの間に整流子片２の頭部外径部を挟み込むことで、整流子成形用治具５にセットされた整流子片２が成形孔５ｂの内径側へ倒れ込むことを防止できる。つまり、突起５ａの先端における凹溝５ｃの周方向幅より、頭部外径部の外周面における周方向幅の方が大きいので、頭部外径部が凹溝５ｃから成形孔５ｂの内径側へ外れることはない。これにより、成形孔５ｂの内周側に樹脂成形体３を形成する際に、整流子片２が凹溝５ｃから外れる（成形孔５ｂの内径側へ倒れ込む）ことはなく、整流子成形用治具５に対し直立した状態を保持できるので、樹脂成形体３にモールドされた所定数の整流子片２を均一な円筒状に配置できる。

これは、仮組立用保持具４においても、同様であり、テーパ状の仮組み立て溝４ｃを形成する一方の突起４ｂと他方の突起４ｂとの間に整流子片２の頭部外径部を挟み込むことで、整流子片２が仮組み立て孔４ａの内径側へ倒れ込むことを防止できる。これにより、整流子片２が仮組み立て溝４ｃから外れることはなく、仮組立用保持具４に対し直立した状態を保持できるので、仮組立用保持具４に仮組み立てされた整流子片２を仮組立用保持具４から整流子成形用治具５へ移し替える際に、その工程を自動化することで、仮組立用保持具４から整流子成形用治具５へ移し替える工程を短時間に、且つ、効率良く行うことができる。

（変形例）
実施例１では、所定数の整流子片２を仮組立用保持具４に仮組み立てした後、その所定数の整流子片２を搬送用ローダ６により同時にチャックして整流子成形用治具５へ投入する一例を記載しているが、仮組立用保持具４を用いることなく、例えば、金属素材から切断された整流子片２を１本ずつ、直接、整流子成形用治具５の凹溝５ｃに挿入してセットする方法を採用することもできる。
また、仮組立用保持具４を使用する場合でも、仮組み立てされた所定数の整流子片２を全て同時に整流子成形用治具５へ搬送する方法に限定する必要はなく、例えば、仮組立用保持具４に仮組み立てされた所定数の整流子片２を１本ずつ、搬送用ローダ６でチャックして整流子成形用治具５へ移し替える方法も可能である。

実施例１の仮組立用保持具４に形成される仮組み立て溝４ｃは、整流子成形用治具５に形成される凹溝５ｃと同一形状を有しているが、仮組立用保持具４では、所定数の整流子片２を仮組み立てした後、仮組み立て孔４ａの内周側に成形用樹脂３ａが充填されることはないので、仮組み立て溝４ｃの周方向側面を形成する突起４ｂの長さ（仮組み立て孔４ａの内周面から内径方向へ突き出る長さ）を整流子成形用治具５の突起５ａの長さより長く形成することもできる。
なお、実施例１では、本発明に係る整流子１を、例えば、スタータモータに使用されると記載したが、もちろん、スタータモータに限定されるものではなく、スタータモータ以外の電動機、または、発電機等に使用することもできる。

１ 整流子
２ 整流子片
３ 樹脂成形体
４ 仮組立用保持具
４ａ 仮組み立て孔
４ｂ 仮組立用保持具の突起
４ｃ 仮組み立て溝
５ 整流子成形用治具
５ａ 整流子成形用治具の突起
５ｂ 成形孔
５ｃ 整流子成形用治具の凹溝
６ 搬送用ローダ
８ 第１のブラシ
８ａ 第１のブラシの回転軸
９ 第２のブラシ

Claims (7)

1. 周方向に一定の間隔を有して円筒状に配置される所定数の整流子片と、この所定数の整流子片を一体化する樹脂成形体とを備える整流子の製造方法であって、
   所定数の前記整流子片を予め円筒状に仮組み立てするための仮組立用保持具と、
   内周に所定数の突起が設けられた筒状の成形孔を有し、所定数の前記突起が前記成形孔の周方向に等間隔に配置されて、周方向に隣合う前記突起同士の間にそれぞれ凹溝が形成された整流子成形用治具とを有し、
   前記成形孔が開口する前記整流子成形用治具の軸心方向の一端側より、予め前記仮組立用保持具に仮組み立てされた前記整流子片の外径側の端部を前記凹溝に挿入して、前記仮組立用保持具から前記整流子成形用治具へ前記整流子片を機械的に移し替えることにより、所定数の前記整流子片を前記整流子成形用治具に円筒状にセットした後、前記成形孔の内周側に前記樹脂成形体を形成し、所定数の前記整流子片を前記樹脂成形体によりモールド成形して一体化することを特徴とする整流子の製造方法。
2. 請求項１に記載した整流子の製造方法において、
   前記整流子片を前記仮組立用保持具から前記整流子成形用治具へ移し替える際に、前記仮組立用保持具に仮組み立てされた所定数の前記整流子片を円筒状に保ちながら同時に把持できる搬送用ローダを有し、この搬送用ローダを用いて、所定数の前記整流子片を前記仮組立用保持具から前記整流子成形用治具へ同時に移し替えることを特徴とする整流子の製造方法。
3. 請求項１または２に記載した整流子の製造方法において、
   所定数の前記整流子片を前記樹脂成形体によりモールド成形して一体化した成形体を前記整流子成形用治具より取り外した後、前記成形体の周方向に隣合う整流子片と整流子片との間をブラッシング加工することを特徴とする整流子の製造方法。
4. 請求項３に記載した整流子の製造方法において、
   前記ブラッシング加工は、前記成形体が回転可能に支持された状態で、その成形体の軸心方向と平行に配置された回転軸を有し、この回転軸を中心に回転する第１のブラシと、前記成形体の軸心方向と平行に前記成形体と相対移動できる第２のブラシとを用い、
   前記成形体を回転させながら、前記第１のブラシを前記成形体の外周面に当接させて回転させることにより、前記成形体に対し周方向にブラッシングを行い、前記第２のブラシを前記成形体の外周面に当接させて、前記成形体の軸心方向に前記成形体と相対移動させることにより、前記成形体に対し軸方向にブラッシングを行うことを特徴とする整流子の製造方法。
5. 請求項２に記載した整流子の製造方法に使用される製造装置であって、
   前記搬送用ローダは、所定数の前記整流子片を円筒状に把持したまま、前記整流子成形用治具に全ての前記整流子片を同時にセットできる様に、前記整流子成形用治具との間に周方向の位置決め手段が設けられていることを特徴とする整流子の製造装置。
6. 請求項１または２に記載した整流子の製造方法に使用される製造装置であって、
   前記整流子成形用治具に形成される前記凹溝は、前記成形孔の内周より内径方向に突き出る前記突起の根元から先端に向かって周方向幅が次第に小さくなるテーパ形状を有し、その凹溝の周方向の両側面を形成する一方の突起と他方の突起との間に前記整流子片の端部を挟み込むことにより、前記整流子片の内径方向への移動を規制していることを特徴とする整流子の製造装置。
7. 請求項１または２に記載した整流子の製造方法に使用される製造装置であって、
   前記仮組立用保持具は、内周に所定数の突起が設けられた筒状の仮組み立て孔を有し、所定数の前記突起が仮組み立て孔の周方向に等間隔に配置されて、周方向に隣合う前記突起同士の間に、それぞれ前記整流子片の外径側の端部を挿入して仮組み立てするための仮組み立て溝が形成され、この仮組み立て溝は、前記仮組み立て孔の内周より内径方向に突き出る前記突起の根元から先端に向かって周方向幅が次第に小さくなるテーパ形状を有し、その仮組み立て溝の周方向の両側面を形成する一方の突起と他方の突起との間に前記整流子片の端部を挟み込むことにより、前記整流子片の内径方向への移動を規制していることを特徴とする整流子の製造装置。

Images