JP5496558B2 - コンミテータおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電装品における電動モータに設けられるコンミテータおよびその製造方法に関する。

従来、電装品における電動モータに設けられるコンミテータには、円筒状に形成された樹脂部の外周壁上に銅製の複数のセグメントが設けられ、各セグメントの軸方向一方の端部にライザが一体形成され、コンミテータの径方向外側に折り返されている。そして、コンミテータは、電動モータのモータ軸に一体的に外嵌されている。
また、電装品における電動モータのアーマチュアには、巻き線より形成されるコイルが巻装され、このコイルの巻き線が、コンミテータのライザに掛けまわされ、コイルとセグメントとは電気的に接続されている。そして、コンミテータのセグメントに摺接するブラシを介して、ブラシからコイルに電流が供給され、コイルが励磁され、モータ軸を備えるアーマチュアが回転する。

コンミテータは、導電性板材により円筒状に形成された円筒体の内部に、絶縁性の樹脂部がモールド成形され、円筒体と樹脂部とが一体的に形成され、その後、円筒体が周方向に分離するよう切断加工され、形成される。コンミテータは、モータ性能、耐久性等の観点から各セグメントと樹脂部との高い密着性が求められている。そこで、例えば、特許文献１に示されるコンミテータのように、各セグメントを形成する円筒体の内周面に、切り起こして形成された突起からなる係止爪が形成され、その後、樹脂部をモールド成形することにより、各セグメントに設けられる係止爪と樹脂部とが結合され、各セグメントと樹脂部との密着性が高められているものがある。

そして、コンミテータの各セグメントと樹脂部との密着性を高めるために、係止爪の形状や数は適宜選択され、各セグメントと樹脂部との接触面積が大きくなるよう設定されている。係止爪を円筒体の内周面に形成するに際して、円筒体の中空部に金型が強制的に挿入され、円筒体の内周面に凸形状の係止爪とともに隣接する係止爪の間に凹形状の切りかき溝が形成される。各セグメントと樹脂部との密着性を高めるために、凸形状の係止爪の長さは、出来るだけ長く形成することが望ましい。そのため、凹形状の切りかき溝は、隣接する係止爪の間である各セグメントの周方向略中央に形成される。また、コンミテータに形成されている各ライザに、コイルを形成する巻き線を掛けまわしやすいように、先端に形成されているライザに向かうに従い各セグメントの周方向の幅が狭くされる形態のものもある。

特開２０００−１５２５６６号公報

コンミテータの各セグメントの先端に一体形成されているライザには、所定の張力で巻き線が掛けまわされ、いわゆるヒュージングにより、この掛けまわされた巻き線は、各セグメントに電気的に接続される。

ところで、凸形状の係止爪の長さを長く形成するために、凹形状の切りかき溝が各セグメントの内周部に深く形成されると、切りかき溝が形成されている部分の各セグメントの
板厚が部分的に小さくなる。各セグメントにおいて凹部形状の切りかき溝が形成された部分でヒュージングが行われると、各セグメントの板厚が小さいため、ヒュージングの最中にセグメントの溶断やヒュージング箇所におけるスパーク等の障害が起きてしまう。

また、コンミテータの各セグメントに係止爪を形成するために、導電性の円筒体にパンチ（金型）を強制挿入させ加工する際に、円筒体に加工荷重が多大にかかってしまった場合、円筒体を座屈させてしまうおそれがある。また、この場合、円筒体と共に、金型にも多大な荷重が負荷されてしまうため、金型の消耗を早めてしまう。

さらに、各セグメントの先端側に向かうに従い周方向の幅が狭くされる形態のものは、パンチを強制挿入させる方向が、ライザが形成されていない他端側に限定されてしまうので、その結果、パンチ挿入時の加工荷重をライザで受けることとなり、ライザを座屈させてしまう。このことにより、コンミテータの製品精度の悪化等を招いてしまう。

本発明の目的は、ヒュージング時における巻き線の溶断や、ヒュージング箇所におけるスパークの発生を防止すべく、ヒュージング箇所において各セグメントの板厚を減少させることなく、パンチ加工時のライザの座屈を防止し、各セグメントと樹脂部との密着性のよいコンミテータ、及び、コンミテータの製造方法を提供することにある。

本発明のコンミテータは、コイルが巻装されたアーマチュアが回転する電動モータに設けられ、電流が供給されるブラシが摺接し、ブラシに供給される電流を前記コイルに供給するコンミテータにおいて、前記コンミテータは、絶縁性の樹脂により円筒状にモールド成形された樹脂部材と、断面が略円弧形状の板状に形成され、径方向内側に向けて突出する第１および第２の係止爪が周方向に所定の間隔をあけて周方向中央の両側の内周壁に一体形成され、前記第１および第２の係止爪により前記樹脂部材の外周壁に保持され、一方の軸方向端部の周方向中央にライザ形成部を有し、前記樹脂部材に周方向略等間隔にて取り付けられている複数のセグメントと、略棒形状に形成され、基端部が前記セグメントの前記ライザ形成部に一体に形成され、前記コイルが掛けまわされるライザと、を備え、前記セグメントにおいて、前記第１および第２の係止部の周方向外側の内壁に切りかき溝が形成され、前記第１および第２の係止部の間の前記セグメントの板厚が、前記第１および第２の係止部の周方向外側の前記セグメントの板厚よりも厚いことを特徴とする。

本発明のコンミテータは、前記第１および第２の係止部は、それぞれ主係止部と、前記主係止部から延接されるとともに屈曲する副係止部とにより構成され、前記第１および第２の係止部の主係止部は先端部に向かうに従い互いに近接していることを特徴とする。

本発明のコンミテータは、前記第１および第２の係止部は、互いに略線対称に形成されていることを特徴とする。

本発明のコンミテータの製造方法は、金属による板状母材の短手方向の一端部を切断することによりライザ形成部を形成する工程と、前記ライザ形成部に基端部が配置されるライザを形成する工程と、前記板状母材の長手方向両端部を合わせ円筒状に湾曲させることで円筒体を形成する工程と、隣り合う一対の前記ライザ間の略中央の内壁に当接するよう第１金型を前記円筒体に強制挿入し切り起こすことで内径側を向くように係止爪を形成する工程と、前記円筒体に第２金型を強制挿入することで前記係止爪をさらに切り起こす工程と、前記円筒体の内壁に当接するよう絶縁性の樹脂をモールドする工程と、前記ライザ間の略中央で軸方向に前記円筒体を切削することにより前記円筒体を複数のセグメントに形成する工程と、前記ライザの前記基端部を屈曲させる工程とを備えることを特徴とする。

本発明のコンミテータの製造方法は、前記第２金型が前記コンミテータの内壁へ強制挿入される部分における挿入径が前記第１金型よりも周方向に大きく、前記第１金型により形成された溝を前記第２金型により大きく形成することを特徴とする。

本発明のコンミテータの製造方法は、前記第１金型及び前記第２金型の挿入方向は、前記円筒体の軸方向一方側と前記円筒体の軸方向他方側とのどちらからでも挿入可能なことを特徴とする。

本発明のコンミテータの製造方法は、前記ライザの前記基端部を屈曲させた後、前記ライザと前記ライザ形成部との間に巻き線を介在させ、前記ライザの先端部を前記ライザ形成部の外壁に当接させヒュージングを行う工程とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、円弧形状で板状のセグメントの内壁に一対の係止爪を設け、係止爪の外側の板厚を内側の板厚よりも小さく形成したので、ヒュージング箇所裏側の板厚を大きく保つことができ、ヒュージング時における溶断やスパーク等の不具合の発生を抑制することができる。また、主係止部と副係止部とが異なる突出方向で、主係止部と副係止部とで係止爪を形成することにより、係止爪の長さを従来と同程度とし、係止爪と樹脂部との係合を強固なものとしながら、ヒュージング箇所の板厚を大きく保つことができる。

本発明によれば、副係止部の向きを一対の係止爪の他方側、つまり、セグメントの一対の副係止部が互いに向き合うようにしたので、コンミテータと樹脂部との係合が強固なものとなり、はずれ等の不具合の発生を抑制することができる。

本発明によれば、係止爪の形成工程を２工程に分けることにより、第１金型と第２金型とを円筒体に強制挿入させるときに、第１金型と第２金型とにかかる荷重を軽減することができるので、金型や設備の寿命を長く保つことができる。また、強制挿入時の円筒体にかかる荷重も軽減することができるので、コンミテータとなったときの製品精度がよくなり、不良品の発生を抑制することができる。

本発明によれば、第１金型と第２金型とで形状の異なる金型とすることで、係止爪の形状を任意に設定することができるので、セグメントと樹脂部との係合を強固なものとし、はずれ等の不具合の発生を抑制することができる。また、第１金型の円筒体との当接面積を第２金型の円筒体との当接面積よりも小さく設定することで、第１金型と第２金型とにかかる荷重を軽減することができるので、金型や設備の寿命を長く保つことができる。

本発明によれば、第１金型と第２金型とを円筒体に強制挿入するとき、円筒体の軸方向一方側と軸方向他方側、つまり円筒体のライザ形成側端部と円筒体の反ライザ側端部とのどちらからでも挿入可能な構造とすることで、設備設計自由度の向上が図れる。なお、円筒体の軸方向一方側、つまり円筒体のライザ形成側端部から第１金型および第２金型を強制挿入することにより、ライザ形成側で金型挿入時の荷重を受けることによるライザの座屈の発生を抑制することができる。

本発明によれば、係止爪の外側の板厚よりも大きい板厚となる係止爪の内側に、ヒュージング箇所を設定することができるので、ヒュージング時における溶断やスパーク等の不具合の発生を抑制することができる。また、ヒュージング箇所のセグメントの板厚と円筒体形成前の板状母材の板厚とが略同等となるので、コンミテータを設計するうえでの板状母材の板厚の設定が容易にとなる。

図３中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の一実施の形態であるワイパモータの内部構造を示す断面図である。 コンミテータの縦断面図である。 コンミテータの製造方法を示すフローチャートである。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ），（ｅ）はそれぞれ円筒体の形成手順を示す正面図、側面図、側面図、断面図、側面図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１金型の底面図、斜視図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ円筒体に第１金型を強制挿入した状態を示す一部拡大図、斜視図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ第２金型の底面図、斜視図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ円筒体に第１、第２金型を強制挿入した状態を示す一部拡大図、斜視図、一部拡大図である。 （ａ），（ｂ）は他の実施の形態における円筒体の一部拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図２に示す減速機構付き電動モータとしてのワイパモータ１は自動車等の車両に設けられるワイパ装置の駆動源として図示しない車体に固定され用いられるものであり、モータ本体２と減速機３とを備えている。減速機３はモータ本体２に取り付けられており、これによりワイパモータ１は１つのユニットとされている。

このワイパモータ１では、モータ本体２として、ブラシ付ＤＣモータが用いられている。このモータ本体２のヨーク４は薄板鋼板等をプレス加工することにより有底筒状に形成されており、その内面には径方向内側に向けてＮ極、Ｓ極に着磁された一対のマグネット（永久磁石）５が固定されている。

ヨーク４の内部にはアーマチュア（電機子）６が収容されている。アーマチュア６はその軸心にモータ軸（アーマチュア軸）７を備えており、このモータ軸７の基端部分７ｂはヨーク４の底部４ａに固定された軸受８ａに支持されている。これにより、アーマチュア６はモータ軸７とともにヨーク４の内部で回転自在となっている。モータ軸７にはアーマチュアコア（電機子鉄心）９が固定されており、このアーマチュアコア９は微小隙間（エアギャップ）を介して各マグネット５に対向している。また、アーマチュアコア９には回転方向に並べて複数のティース９ａが設けられ、各ティース９ａには導線の重ね巻きにより複数のアーマチュアコイル（電機子巻線）１０が装着されている。

モータ軸７には、アーマチュアコア９に隣接してコンミテータ（整流子）１１が固定されている。コンミテータ１１は、互いに絶縁された状態で回転方向に等間隔に並べて配置される複数のセグメント１１ａを備えており、各セグメント１１ａにはそれぞれ対応するアーマチュアコイル１０のコイル端１０ａが電気的に接続されている。なお、アーマチュア６およびモータ軸７が回転すると、コンミテータ１１もモータ軸７とともに回転する。

一方、減速機３はギヤケース（フレーム）１２を備えており、このギヤケース１２の内部に減速機構としての減速装置１３が収容されている。
ギヤケース１２は、例えばアルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属材料により、モータ軸７の軸方向と直交する方向に開口するバスタブ状に形成されており、その一側部１２ｂにはモータ取付部１４が一体に設けられている。また、ギヤケース１２には樹脂製のカバー１５が複数の図示しないねじ部材により取り付けられ、カバー１５によりギヤケース１２の開口部１２ａは閉塞されている。

モータ取付部１４は、モータ本体２側（図２中右側）に向けて開口する断面略小判形の有底筒状に形成されており、その開口端１４ｃにおいてヨーク４の開口端４ｂに組み合わされ、この状態でねじ部材１７によりヨーク４に固定されている。これにより、ギヤケース１２はモータ本体２に取り付けられている。ヨーク４から突出するモータ軸７の先端部分７ｄは、モータ取付部１４の底壁１４ａに形成された貫通孔１４ｂを介してギヤケース１２の内部に突出しており、また、モータ軸７に固定されたコンミテータ１１はモータ取付部１４の内部に配置されている。

なお、ギヤケース１２の内部には軸受８ｂ，８ｃが固定されており、これらの軸受８ｂ，８ｃによりモータ軸７はその中間部分７ｃと先端部分７ｄとにおいてギヤケース１２に回転自在に支持されている。

減速装置３側へ突出したモータ軸７の中間部分７ｃと先端部分７ｄとの間には、ウォーム７ａが一体形成されており、ウォーム７ａにウォームホイール２３がギア結合することにより、減速装置１３が構成されている。なお、ウォームホイール２３の軸２３ａが、図示しないワイパアームを摺動させるためのリンク機構を駆動するワイパモータ１の出力軸となっている。

コンミテータ１１が配置されたモータ取付部１４の内部にはブラシユニット２０が装着されている。つまり、ブラシユニット２０はモータ取付部１４においてギヤケース１２に収容されている。ブラシ２２は、ブラシユニット２０に取り付けられたブラシホルダ２１により支持されており、コンミテータ１１のセグメント１１ａの摺接面１１ｂに摺接している。

図１は図３中のＡ−Ａ断面図であり、図３は実施形態に係るコンミテータ１１の縦断面図である。図１，図３に示すように、コンミテータ１１は、略円筒状の樹脂胴体（樹脂部材）２４と、樹脂胴体２４の外周壁２４ｃに周方向に等間隔に複数配置された銅製のセグメント１１ａとから構成される。

図１、図３に示すように、樹脂胴体２４は、モータ軸７が挿入される貫通孔２４ａと、セグメント１１ａと嵌着させるために、貫通孔２４ａと平行で、樹脂胴体２４の外周壁２４ｃに形成された複数の保持溝２４ｂとを備えている。セグメント１１ａは、全てが同一の断面形状に形成されており、それぞれがコンミテータ１１の径方向外側（弧側）に配置された円弧状の摺接面１１ｂと、コンミテータ１１のセグメント１１ａの一端部にてセグメント１１ａの摺接面１１ｂから突出するライザ１１ｃと、セグメント１１ａの内周壁（内壁）１１ｅの周方向両側から径方向内側へ向けて突出し、保持溝２４ｂに係合する一対の係止爪２５、つまり第１の係止部２５ｇと第２の係止部２５ｈとを備えている。各セグメント１１ａは、それぞれ電気的に独立して配置されており、樹脂胴体２４の外周壁２４ｃから径方向に突出した部分において、互いに隣接するセグメント１１ａとの間にスリット２８が形成される。

次に、コンミテータの製造方法について説明する。図４〜図９はコンミテータの製造方法に関する説明図であり、図４はコンミテータの製造方法を示すフローチャートであり、図５（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ円筒体の形成手順の説明図であり、図６（ａ），（ｂ）はそれぞれ第１金型の説明図であり、図７（ａ），（ｂ）はそれぞれ円筒体に第１金型を強制挿入した状態の説明図であり、図８（ａ），（ｂ）はそれぞれ第２金型の説明図であり、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ円筒体に第１、第２金型を強制挿入した状態の説明図である。

先ず、図５に示すように、コンミテータ１１を製造するため、導電性板材（本実施例では、銅製とする）からなる板状母材２６を用意する（ステップ１）。銅製で矩形形状の板状母材２６の一端に、図５（ａ）に示すように、ライザ１１ｃとライザ形成部１１ｄとをプレス加工により形成する。そして、板状母材２６を、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように折曲し円筒体２７とする。このとき、ライザ１１ｃとライザ形成部１１ｄとは円筒軸方向に突出したままの状態となっている。また、円筒体２７には板状母材２６の両端部をつなぎ合わせることにより、つなぎ目Ｃが形成される。続いて、図５（ｄ）に示すように、円筒軸方向に突出したライザ１１ｃの基部を折曲し、ライザ１１ｃの先端部を径方向外側へ向ける。これにより、図５（ｄ）、（ｅ）に示すように、整形された円筒体２７が成形される。

次に、この円筒体２７の内周面２７ｂに係止爪２５を形成する（ステップ２）。係止爪２５は主係止部２５ａ、および、副係止部２５ｂにより形成され、係止部２５ａ、２５ｂは、円柱状に形成された第１、第２金型３０、３１を用いて形成される。
図６に示すように、第１金型３０は、円筒体２７の内周面２７ｂに爪形成用の溝を形成するよう、第１金型３０の外周面３０ａに、それぞれ放射方向に向け突出し、周方向に所定間隔で均等に配置され、周方向長さＳ１を有し、円筒軸方向に長く形成される側壁３０ｂを備えた第１突出片３０ｃを備えている。第１金型３０の外径Ｒ３は、円筒体２７の内径Ｒ１よりも長く、円筒体２７の外径Ｒ２よりも短い寸法（Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ１）に設定されている。また、各第１突出片３０ｃの軸方向一端側に位置する挿入方向先端部には、第１先鋭部３０ｄが形成されており、第１先鋭部３０ｄには、第1先鋭部３０ｄの径方向外径端に第１頂部３０ｅと、内径側に向かうにつれ軸方向に短く形成される第１峰部３０ｆとを有する先端先鋭状に形成されており、この形状により、円筒体２７の内周面２７ｂに第１金型３０を強制挿入する作業が容易に行えるよう構成される。

そして、図７に示すように、第１突出片３０ｃの頂部３０ｅは円筒体２７のライザ１１ｃ形成側である一端側の筒端部２７ｃに突き当てられ、第１金型３０は円筒体２７の円筒軸方向他端側へ向け、強制挿入される。これによって、円筒体２７の内周面２７ｂが、第１突出片３０ｃにより円筒体２７の径方向内径側へ向け押し出され、第１突出片３０ｃの側壁３０ｂに沿って、係止爪２５を形成する主係止部２５ａが切り起こされる。このとき、第１金型３０は、各セグメント１１ａを形成するために円筒体２７の外周面２７ａを軸方向に切削する箇所と対応する内周面２７ｂの箇所に位置決めされ、第１突出片３０ｃが定められた位置に挿入される。つまり、円筒体２７の内周面２７ｂに主係止部２５ａが形成される分、円筒体２７の板厚が肉薄となる第１肉薄部２７ｄが形成されることとなり、頂部３０ｅにより、切込み部２７ｈが形成される。また、セグメント１１ａを形成されるときの切削箇所が、円筒体２７のつなぎ目Ｃとなるように設定されているので、第１突出片３０ｃが、内周面２７ｂのつなぎ目Ｃに当接するようにして円筒体２７に強制挿入される。

さらに、第１金型３０を強制挿入させる過程で、円筒体２７の他端側の筒端部２７ｅに非挿入部を形成するため、第１先鋭部３０ｄの第１頂部３０ｅと他端側の筒端部２７ｅとの間に軸方向に所定間隔を空くように第１金型３０の長さが決められている。これにより、円筒体内周面２７ｂの他端側の筒端部２７ｅに、第１係止突起２５ｃが、主係止部２５ａに続く状態で第１峰部３０ｆの傾斜面に沿う形状に形成される。また、第１係止突起２５ｃには、第１先鋭部３０ｄの形状に沿い第１係止突起先端部２５ｄが形成され、第１係止突起先端部２５ｄは、他端側の筒端部２７ｅから円筒体２７の外部に突出しないよう成形される。

続いて、主係止部２５ａが形成された円筒体２７の内周面２７ｂに当接するよう、第２金型３１を強制挿入する（ステップ３）。
図８に示すように、第２金型３１は、円筒体２７の内周面２７ｂに爪形成用の溝を形成するよう、第２金型３１の外周面３１ａには、それぞれ放射方向に向け突出し、周方向に所定間隔で均等に配置され、周方向長さＳ２を有し、円筒軸方向に長く形成される側壁３１ｂを備えた第２突出片３１ｃが形成され、第２金型３１の外径Ｒ４は、円筒体２７の内径Ｒ１よりも長く、円筒体２７の外径Ｒ２よりも短い寸法（Ｒ２＞Ｒ４＞Ｒ１）に設定されている。ここで、各第２突出片３１ｃの軸方向一端側に位置する挿入方向先端部には、第２先鋭部３１ｄが形成されており、第２先鋭部３１ｄは、径方向外径端に第２頂部３１ｅが形成され、内径側に向かうにつれ軸方向に短く形成される第２峰部３１ｆを有する先端先鋭状に形成されており、この形状により、円筒体２７の内周面２７ｂに第２金型３１を強制挿入する作業が容易に行えるように構成される。また、第２突出片３１ｃの形状は、第１金型３０の第１突出片３０ｃの形状よりも周方向に大きく、つまり、周方向に幅広としている（Ｓ２＞Ｓ１）。さらに、第２突出片３１ｃの径方向長さＳ４は、第１突出片３０ｃの径方向長さＳ３よりも短く（Ｓ３＞Ｓ４）設定されている。

そして、図９に示すように、第２金型３１は、第２突出片３１ｃを円筒体２７のライザ１１ｃ形成側である一端側の筒端部２７ｃ、つまり、第１肉薄部２７ｄに位置決めされ、第２金型３１を円筒体２７の円筒軸方向他端側へ向け、強制挿入される。これによって、円筒体２７の内周面２７ｂが第２突出片３１ｃにより押し出され、第２突出片３１ｃの側壁３１ｂに沿って、主係止部２５ａと連続的に形成される副係止部２５ｂが切り起こされる。このとき、第２金型３１は、各セグメント１１ａを形成するために円筒体２７の外周面２７ａを軸方向に切削する箇所と対応する内周面の箇所に位置決めされ、第２突出片３１ｃを定められた位置に挿入される。また、第１突出片３０ｃよりも周方向長さＳ２が幅広形状となる第２突出片３１ｃを、第１肉薄部２７ｄに当接させ強制挿入させる分、第１肉薄部２７ｄよりも周方向に広く肉薄となる第２肉薄部（切りかき溝）２７ｆが形成される。

このように、形状の異なる第１金型３０と第２金型３１とを、円筒体２７の内周面２７ｂの同一箇所に強制挿入することにより、円筒体２７の内周面２７ｂに形成される係止爪２５は、各係止部２５ａ、２５ｂの先端部同士が二股状に分岐し、主係止部２５ａの先端部が副係止部２５ｂの先端部から離反するように配置され、主係止部２５ａが副係止部２５ｂの軸方向側壁から径方向に突出する。これによって、円筒体２７の内部に樹脂胴体２４を充填したときに、各セグメント１１ａの樹脂胴体２４に対する係合は強固なものとなる。

さらに、第２金型３１を円筒体２７に強制挿入させる過程で、円筒体２７の他端側の筒端部２７ｅに非挿入部を形成するため、第２先鋭部３１ｄの第２頂部３１ｅと他端側の筒端部２７ｅとの間に軸方向に所定間隔を空くように第２金型３１の長さが決められている。これにより、円筒体内周面２７ｂの他端側の筒端部２７ｅに、第２係止突起２５ｅが、副係止部２５ｂに続く状態で第２峰部３１ｆの傾斜面に沿う状態に形成される。また、第２係止突起２５ｅには、第２先鋭部３１ｄの形状に沿い第２係止突起先端部２５ｆが形成され、第２係止突起先端部２５ｆは、他端側の筒端部２７ｅから円筒部２７の外部に突出しないよう成形される。

そして、円筒体２７の内部に樹脂材をモールド成形することにより、円筒体２７の内部に樹脂胴体２４が一体的に係合される（ステップ４）。樹脂胴体２４と係合された円筒体２７の外周面２７ａに、所定間隔で軸方向と平行に複数の切削加工を一端側から他端側まで施して、外周面２７ａから樹脂胴体２４にまで至るスリット２８を形成する（ステップ５）。このことにより、円筒体２７が複数のセグメント１１ａに分割され、コンミテータ１１が構成される。切削加工は、円筒体２７の内周面に形成される第１肉薄部２７ｄに対して行われることにより、スリット２８加工時の切削深さを浅くすることができる。

続いて、コンミテータ１１の一端側に形成されているライザ１１ｃを、他端側へ向けるため外周面２７ａ側に所定角度屈曲させる。つまり、ライザ１１ｃの基部を折曲させ、ライザ１１ｃの先端部が外周面２７ａに近づくようにする。このことにより、アーマチュアコイル１０を巻装させることが可能となり、アーマチュアコイル１０をアーマチュア６とコンミテータ１１とに巻装させることで、互いを電気的に接続することができる。

コンミテータ１１をモータ軸７に取付け、アーマチュアコイル１０を巻装させた後、ライザ１１ｃにアーマチュアコイル１０のコイル端１０ａを巻きつけ、ライザ１１ｃの先端部を、セグメント１１ａの外周面２７ａに当接させ、ライザ１１ｃの先端部に、ヒュージングを行う（ステップ６）。ヒュージングを行うことにより、ライザ１１ｃとセグメント１１ａの外周面２７ａとを接合させるとともに、ライザ１１ｃとセグメント１１ａとの間に介在するアーマチュアコイル１０の皮膜を除去することができる。このとき、ヒュージングを行う箇所は、各セグメント１１ａにおいて板厚が厚い部分である肉厚部２７ｇと、肉厚部２７ｇと径方向に対応する外周面２７ａとである。

このように構成された本実施の形態に係るコンミテータ１１の製造方法によれば、形状の異なる第１金型３０と第２金型３１とを、円筒体２７の内周面２７ｂの同一箇所に、強制挿入することにより、円筒体２７の内周面２７ｂに形成される係止爪２５は、各係止部２５ａ、２５ｂの先端部同士が二股状に分岐し、主係止部２５ａの先端部が副係止部２５ｂの先端部から離反するように配置され、主係止部２５ａが副係止部２５ｂの軸方向側壁から径方向に突出するよう構成されている。これによって、円筒体２７の内部に樹脂胴体２４を充填したときに、各セグメント１１ａの樹脂胴体２４に対する係合を強固なものとしながら、金型挿入箇所を各セグメント１１ａの両端とすることができ、略中央の板厚２７ｇ（肉厚部）を板状母材２６の板厚と略同等とすることができる。したがって、ヒュージングを行う箇所の板厚２７ｇが減少しないため、アーマチュアコイル１０の溶断やスパーク等の不具合の発生を抑制することができる。さらに、強制挿入金型を第１金型３０と第２金型３１との２つに分けることで、円筒体２７の加工範囲と、円筒体２７の軸方向にかかる加工荷重とを分けることができ、また、強制挿入金型３０、３１、や円筒体２７保持金型等の金型にかかる加工荷重をも分けることができる。つまり、１つの工程における各部材へかかる荷重を少なくすることができるので、円筒体２７にかかる軸方向への座屈を抑制でき、製品制度を向上させることができるとともに、金型や設備の寿命を長く保つことができる。
さらに、係止爪２５の形成工程による、ヒュージング箇所の板厚２７ｇの減少が発生しないため、板状母材２６による板厚の設定が容易となり、設計自由度の向上が図れる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記実施の形態においては、本発明を、車両のワイパ装置の駆動源として用いられるワイパモータに使用されるコンミテータに適用した場合を示しているが、これに限らず、例えば車両のパワーウインド装置の駆動源として用いられるパワーウインドモータなど、他の用途に用いられる電動モータや、減速機構付き電動モータに使用されるコンミテータに本発明を適用してもよい。

また、上記実施の形態においては、円筒体２７にライザ形成部１１ｄを形成したものを示したが、本発明はこれに限らず、ライザ形成部１１ｄからライザ基端部に向かうにつれ、ライザ形成部１１ｄが先細りとなる形状としてもよい。つまり、上記実施の形態では、円筒体２７の筒端部にライザ形成部１１ｄを形成し、ライザ形成部１１ｄからライザ１１ｃが一体的に形成されるものであったが、ライザ形成部１１ｄが先細り形状となり、ライザ形成部１１ｄの先端部とライザ基端部との幅が同等となるよう、円筒体２７の筒端部からライザ１１ｃを一体的に形成してもよい。これにより、円筒体２７の形状に限定される
ことがないので、円筒体の設計自由度や設備設計の自由度の向上が図れることとなる。

また、上記実施の形態においては、第１金型３０と第２金型３１とを、円筒体２７に強制挿入する際、円筒体２７の一端側、つまり、ライザ１１ｃ形成側からの挿入方向としたものを示したが、本発明はこれに限らず、金型挿入方向は、円筒体２７の他端側からとしてもよい。これにより、金型挿入方向が限定されないので、設備設計自由度の向上が図れることとなる。加工荷重を円筒体２７のライザ１１ｃで受けることとなるが、加工荷重を分けることが可能となるため、ライザ１１ｃで加工荷重を受けることによるライザ１１ｃの座屈を抑制することができる。

また、上記実施の形態においては、第１金型３０と第２金型３１とにより、強制挿入する２つの金型を用いて係止爪２５を形成する構成のものを示したが、本発明はこれに限らず、強制挿入する２つ以上の金型を用いてもよい。強制挿入する金型を複数用いることで、コンミテータの大きさや形状に適した係止爪２５の形状を形成することができ、係止爪２５の形状を適宜変更することが可能となる。

また、上記実施の形態においては、第１金型３０と第２金型３１とを、円筒体２７に強制挿入する際、各金型３０、３１の各頂部３０ｅ、３１ｅと円筒体２７の他端側の筒端部２７ｅとの間に所定間隔を空ける設定のものを示したが、本発明はこれに限らず、各頂部、３０ｅ、３１ｅの少なくとも１つを円筒体２７の他端側の筒端部２７ｅから貫通させる設定としてもよい。このような設定とすることにより、設備設計の自由度の向上が図れ、コンミテータの大きさや形状に適した係止爪２５とすることが可能となる。

また、上記実施の形態においては、第２突出片３１ｃの径方向長さを、第１突出片３０ｃの径方向長さよりも短く設定している（Ｒ３＞Ｒ４）ものを示したが、本発明はこれに限らず、第１突出片３０ｃの径方向長さと第２突出片３１ｃの径方向長さとを略同等としてもよい（Ｒ３＝Ｒ４）。切り込み部２７ｈを形成することで、後工程におけるスリット加工を容易に行えるようにしているが、コンミテータ形状や工程設計等に適宜適用させ、切り込み部２７ｈを形成しないよう設定することが出来る。

また、上記実施の形態においては、形状の異なる第１金型３０と第２金型３１とを、円筒体２７の内周面２７ｂの同一箇所に強制挿入することにより、円筒体２７の内周面２７ｂに形成される係止爪２５は、各係止部２５ａ、２５ｂの先端部同士が二股状に分岐し、主係止部２５ａの先端部が副係止部２５ｂの先端部から離反するように配置されたものを示したが、本発明はこれに限らず、係止爪２５の形状は、適宜変更可能である。例えば、主係止部２５ａと副係止部２５ｂとが二股状に分岐せずに、副係止部２５ｂの先端部から一体的に主係止部２５ａが突出し、主係止部２５ａの基部において屈曲する形状としてもよい。このような設定とすることにより、コンミテータの大きさや形状に適した係止爪２５とすることが可能となる。

また、上記実施の形態においては、係止突起と係止突起先端部を形成したものを示したが、本発明はこれに限らず、前記円筒体２７を形成したものに対し、前記第１の実施の形態と同様の第１、第２金型３０、３１を強制挿入して、セグメントにおける係止爪と係止突起を形成することについては同様の構成であるが、このものでは、第１、第２金型３０，３１を、円筒体２９の他端側の筒端部２９ｄを貫通する状態で係止爪２９ｃを形成してもよい。つまり、係止突起と係止突起先端部とを形成することなく、係止爪２９ｃを形成することができる。この構成により、コンミテータの設計自由度や設備設計自由度の向上が図れる。

また、上記実施の形態においては、第１金型、第２金型３０，３１が円筒体２７の筒端
部２７ｅを貫通するものと貫通しないもの、つまり、金型強制挿入工程において、第１頂部３０ｅ、第２頂部３１ｅと筒端部２７ｅとの間に所定間隔を空け非挿入部を形成したものを示したが、本発明はこれに限らず、第１金型と第２金型との少なくともどちらか１つを貫通させる構成や、少なくともどちらか１つを完全には貫通させずに半貫通状態とさせる構成としてもよい。このような設定とすることにより、セグメント１１ａと樹脂胴体２４との係合を強固なものとし、係止突起の形状を任意に設定することができるので、コンミテータの設計自由度の向上が図れる。

図１０は他の実施形態であるコンミテータの一部拡大図である。

さらに図１０（ａ），（ｂ）に示すように構成することもできる。
図１０（ａ），（ｂ）に示されるものは、係止爪３２、３３の形状を変更したものである。円筒体に強制挿入される金型形状を変えることで、ライザ形状を適宜変更することが出来るため、コンミテータの形状、用途に応じてライザ形状を最適な形状とすることができる。

１ ワイパモータ
２ モータ本体
３ 減速機
４ ヨーク
４ａ 底部
４ｂ 開口端（ヨークの開口端）
５ マグネット
６ アーマチュア
７ モータ軸（アーマチュア軸）
７ａ ウォーム
７ｂ 基端部分
７ｃ 中間部分
７ｄ 先端部分
８ａ 軸受
８ｂ 軸受
８ｃ 軸受
９ アーマチュアコア（電機子鉄心）
９ａ ティース
１０ アーマチュアコイル（電機子巻線、コイル）
１０ａ コイル端
１１ コンミテータ
１１ａ セグメント
１１ｂ 摺接面
１１ｃ ライザ
１１ｄ ライザ形成部
１１ｅ 内周壁（内壁）
１２ ギヤケース（フレーム）
１２ａ 開口部
１２ｂ 一側部（ギヤケースの一側部）
１３ 減速装置
１４ モータ取付部
１４ａ 底壁
１４ｂ 貫通孔
１４ｃ 開口端（モータ取付部の開口端）
１５ カバー
１７ ねじ部材
２０ ブラシユニット
２１ ブラシホルダ
２２ ブラシ
２３ ウォームホイール
２３ａ 軸（ウォームホイールの軸）
２４ 樹脂胴体（樹脂部材）
２４ａ 貫通孔
２４ｂ 保持溝
２４ｃ 外周壁（樹脂胴体の外周壁）
２５、３２、３３ 係止爪
２５ａ 主係止部
２５ｂ 副係止部
２５ｃ 第１係止突起
２５ｄ 第１係止突起先端部
２５ｅ 第２係止突起
２５ｆ 第２係止突起先端部
２５ｇ 第１の係止部
２５ｈ 第２の係止部
２６ 板状母材
２７、３４、３５ 円筒体
２７ａ 外周面
２７ｂ 内周面
２７ｃ 一端側の筒端部
２７ｄ 第１肉薄部
２７ｅ 他端側の筒端部
２７ｆ 第２肉薄部（切りかき溝）
２７ｇ 肉厚部（ヒュージング箇所の板厚）
２７ｈ 切り込み部
２８ スリット
３０ 第１金型
３０ａ 外周面
３０ｂ 側壁
３０ｃ 第１突出片
３０ｄ 第１先鋭部
３０ｅ 第１頂部
３０ｆ 第１峰部
３１ 第２金型
３１ａ 外周面
３１ｂ 側壁
３１ｃ 第２突出片
３１ｄ 第２先鋭部
３１ｅ 第２頂部
３１ｆ 第２峰部
Ｂ 軸線
Ｃ つなぎ目
Ｓ１ 第１突出片の周方向長さ
Ｓ２ 第２突出片の周方向長さ
Ｓ３ 第１突出片の径方向長さ
Ｓ４ 第２突出片の径方向長さ
Ｒ１ 円筒体の内径
Ｒ２ 円筒体の外径
Ｒ３ 第１金型の外径
Ｒ４ 第２金型の外径

Claims (3)

1. 金属による板状母材の短手方向の一端部を切断することによりライザ形成部を形成する工程と、
   前記ライザ形成部に基端部が配置されるライザを形成する工程と、
   前記板状母材の長手方向両端部を合わせ円筒状に湾曲させることで円筒体を形成する工程と、
   隣り合う一対の前記ライザ間の略中央の内壁に当接するよう第１金型を前記円筒体に強制挿入し切り起こすことで内径側を向くように係止爪を形成する工程と、
   前記円筒体に第２金型を強制挿入することで前記係止爪をさらに切り起こす工程と、
   前記円筒体の内壁に当接するよう絶縁性の樹脂をモールドする工程と、
   前記ライザ間の略中央で軸方向に前記円筒体を切削することにより前記円筒体を複数のセグメントに形成する工程と、
   前記ライザの前記基端部を屈曲させる工程とを備え、
   前記第２金型が前記コンミテータの内壁へ強制挿入される部分における挿入径が前記第１金型よりも周方向に大きく、前記第１金型により形成された溝を前記第２金型により大きく形成することを特徴とするコンミテータの製造方法。
2. 請求項１記載のコンミテータの製造方法において、前記第１金型及び前記第２金型の挿入方向は、前記円筒体の軸方向一方側と前記円筒体の軸方向他方側とのどちらからでも挿入可能なことを特徴とするコンミテータの製造方法。
3. 請求項１乃至２のいずれか１項に記載のコンミテータの製造方法において、前記ライザの前記基端部を屈曲させた後、前記ライザと前記ライザ形成部との間に巻き線を介在させ、
   前記ライザの先端部を前記ライザ形成部の外壁に当接させヒュージングを行う工程と、を備えることを特徴とするコンミテータの製造方法。
   
   

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