(57)【要約】アマチュアシャフト（１４）の外周面には成形装置（３１）により周方向に等間隔に並んで突出する４つのナールが形成されている。成形装置（３１）は互いに接近離反する方向に移動自在の第１金型（３２）と第２金型（３３）とを有しており、第１金型（３２）には一対の第１成形刃（４３）が設けられ、第２金型（３３）には一対の第２成形刃（４５）が設けられている。各成形刃（４３），（４５）は第２金型（３３）の移動方向に平行な切り込み面（５１），（６１）と切り込み面（５１），（６１）に対して鋭角な押し出し面（５２），（６２）および押し出し面（５２），（６２）に平行な荷重支持面（５３），（６３）を有する断面平行四辺形に形成されており、これらの成形刃（４３），（４５）をアマチュアシャフト（１４）の外周面に押し付けることによりナールが形成される。
2004076095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接近離反する方向に相対移動自在に設けられた第１と第２金型とにより外周面にナールが形成され、嵌合孔を有する被嵌合部材が嵌合固定されるシャフトであって、
それぞれ前記相対移動方向に平行に形成された切り込み面と前記切り込み面に対して鋭角に形成された押し出し面とを有し、前記切り込み面を対向させて所定の間隔を空けて前記第１金型に設けられた一対の第１成形刃により形成される一対の第１ナールと、
それぞれ前記相対移動方向に平行に形成された切り込み面と前記切り込み面に対して鋭角に形成された押し出し面とを有し、前記切り込み面を対向させて所定の間隔を空けて前記第２金型に設けられた一対の第２成形刃により形成される一対の第２ナールとを有し、
４条の前記ナールが周方向に等間隔に並んで形成されたことを特徴とするシャフト。
【請求項２】
請求項１記載のシャフトであって、前記ナールの頂点が周方向に等間隔に並ぶことを特徴とするシャフト。
【請求項３】
請求項１記載のシャフトであって、一対の前記第１成形刃が周方向に９０度以内の間隔で接触し、一対の前記第２成形刃が周方向に９０度以内の間隔で接触することにより、４条の前記ナールが周方向に等間隔に並べて形成されることを特徴とするシャフト。
【請求項４】
請求項１記載のシャフトであって、前記第１と第２ナールの軸方向の長さ寸法を前記被嵌合部材の軸方向の長さ寸法より長く設定したことを特徴とするシャフト。
【請求項５】
請求項１記載のシャフトであって、前記嵌合孔の内径を前記シャフトの外径より大径に形成し、前記被嵌合部材を前記第１と第２ナールに嵌合固定させたことを特徴とするシャフト。
【請求項６】
請求項１記載のシャフトであって、前記第１ナールに対して周方向に４５度ずれて前記第１成形刃により形成される一対の第３ナールと、前記第２ナールに対して周方向に４５度ずれて前記第２成形刃により形成される一対の第４ナールとを備え、８条の前記ナールが周方向に等間隔に並んで形成されたことを特徴とするシャフト。
【請求項７】
請求項１記載のシャフトであって、前記被嵌合部材は電動モータに用いられるコンミテータであることを特徴とするシャフト。
【請求項８】
嵌合孔を有する被嵌合部材が嵌合固定されるシャフトの成形装置であって、
前記シャフトを介して互いに接近離反する方向に相対移動自在に設けられた第１と第２金型と、
それぞれ前記相対移動方向に平行に形成された切り込み面と前記切り込み面に対して鋭角に形成された押し出し面とを有し、前記切り込み面を対向させて所定の間隔を空けて前記第１金型に設けられた一対の第１成形刃と、
それぞれ前記相対移動方向に平行に形成された切り込み面と前記切り込み面に対して鋭角に形成された押し出し面とを有し、前記切り込み面を対向させて所定の間隔を空けて前記第２金型に設けられた一対の第２成形刃とを有し、
前記第１と第２成形刃を前記シャフトの外周面に押し付けることにより前記シャフトの外周面にナールを形成することを特徴とするシャフトの成形装置。
【請求項９】
請求項８記載のシャフトの成形装置であって、一対の前記第１成形刃が周方向に９０度以内の間隔で前記シャフトの外周面に接触し、一対の前記第２成形刃が周方向に９０度以内の間隔で前記シャフトの外周面に接触することにより、４条の前記ナールを周方向に等間隔に並べて形成することを特徴とするシャフトの成形装置。
【請求項１０】
請求項８記載のシャフトの成形装置であって、前記第１と第２成形刃を前記押し出し面と平行に形成された荷重支持面を有する断面平行四辺形に形成し、前記第１と第２金型に設けられた溝部に前記第１と第２成形刃を固定したことを特徴とするシャフトの成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は外周面に被嵌合部材と強固に嵌合固定するためのナールが形成されたシャフトに関する。
【背景技術】  従来から、被嵌合部材に形成された嵌合孔にシャフトを圧入して、シャフトに被嵌合部材を嵌合固定する方法が知られている。しかし、このような方法では、嵌合孔の内径はシャフトの外径より若干大径に形成されるため、強固な固定は困難である。そのため、従来の固定方法としては、シャフトの外周面から所定の高さで突出するとともに軸方向に沿って延びる複数条のナールを形成して嵌合強度を向上させるようにしている。
例えば、ブラシ付き電動モータのアマチュアシャフトの外周面には４条のナールが形成されており、銅板等からなる導電部材を樹脂材料からなる絶縁部材により絶縁状態で円環状に形成された整流子とも呼ばれるコンミテータはこのナールが形成された部分においてアマチュアシャフトの外周面に嵌合固定されるようになっている。そして、コンミテータの樹脂部分がアマチュアシャフトに圧入されることによりナールは径方向に弾性変形された状態となり、その弾性力により強固にコンミテータと嵌合する。
この場合、アマチュアシャフトは予めアマチュアコアが固定された状態とされており、この状態で成形装置によりナールが形成された後にコンミテータがアマチュアシャフトに圧入される。そして、アマチュアコアにアマチュアコイルが巻装され、各アマチュアコイルの先端がコンミテータに接続される。次いで、アマチュアコイルにコーティングが施され、最後にコンミテータの外周面に漏れだしたコーティング材を除去するためにコンミテータの外周面が切削加工される。
このようなナールを形成するために用いられるシャフトの成形装置としては、たとえば特開平５−２００４７５号公報に示されるように、油圧式のプレス装置に装着される上型と下型とにそれぞれ一対の成形刃を所定の間隔を空けて固定し、これらの型の間に配置されたシャフトに成形刃を押し付けてナールを形成するようにしたものが知られている。この場合、それぞれの成形刃は上型の移動方向に平行となる切り込み面とこの切り込み面に対して直角に形成された押し出し面とを有する断面略四角形状に形成されており、それぞれの押し出し面は互いに平行とされている。そして、これらの成形刃によりシャフトの外周面が押し潰されるとともに径方向に張り出してナールが形成されるようになっている。
しかし、このような成形装置では、各成形刃の押し出し面が切り込み面に対して直角に形成されているので大きな加工荷重が必要となる。特に、隣り合う成形刃の間隔が狭く設定された場合には各押し出し面とシャフトの外周面との成す角が小さくなって過大な加工荷重が必要となり、場合によってはシャフト自体を変形させてシャフトの真円度を低下させる恐れがあった。
そのため、従来の成形装置では隣り合う成形刃の間隔をある程度大きく設定することにより各押し出し面とシャフトの外周面との成す角を大きくして加工荷重を低減させるようにしていた。
しかし、この場合では、上型の成形刃に形成される２つのナールは、例えば１０５°から１１０°程度の位相差を有して形成され、下型の成形刃に形成されるナールは、例えば１０５°から１１０°程度の位相差を有して形成されることになり、つまりナールはシャフトの径方向の両端側に偏って形成されることになる。そのため、コンミテータには径方向の両端に偏った位置においてナールの弾性力が加えられることになり、その断面が楕円形状に変形されて真円度が低下することになっていた。そして、コンミテータが楕円形に変形すると、その外周面を切削する際の切削代が変化することになりコーティング材の切削残りを生じる等の問題があった。
また、ナールの位置が偏ることによりシャフト自体の重量バランスが偏って、アマチュアシャフトを回転させた際の振動発生の原因ともなっていた。
本発明の目的は、シャフトに嵌合固定される被嵌合部材の真円度を確保することにある。
本発明の他の目的は、ナールを形成する際の加工荷重を低減させることにある。
【発明の開示】
本発明のシャフトは、互いに接近離反する方向に相対移動自在に設けられた第１と第２金型とにより外周面にナールが形成され、嵌合孔を有する被嵌合部材が嵌合固定されるシャフトであって、それぞれ前記相対移動方向に平行に形成された切り込み面と前記切り込み面に対して鋭角に形成された押し出し面とを有し、前記切り込み面を対向させて所定の間隔を空けて前記第１金型に設けられた一対の第１成形刃により形成される一対の第１ナールと、それぞれ前記相対移動方向に平行に形成された切り込み面と前記切り込み面に対して鋭角に形成された押し出し面とを有し、前記切り込み面を対向させて所定の間隔を空けて前記第２金型に設けられた一対の第２成形刃により形成される一対の第２ナールとを有し、４条の前記ナールが周方向に等間隔に並んで形成されたことを特徴とする。
本発明のシャフトは、前記ナールの頂点が周方向に等間隔に並ぶことを特徴とする。
本発明のシャフトは、一対の前記第１成形刃が周方向に９０度以内の間隔で接触し、一対の前記第２成形刃が周方向に９０度以内の間隔で接触することにより、４条の前記ナールが周方向に等間隔に並べて形成されることを特徴とする。
本発明のシャフトは、前記第１と第２ナールの軸方向の長さ寸法を前記被嵌合部材の軸方向の長さ寸法より長く設定したことを特徴とする。
本発明のシャフトは、前記嵌合孔の内径を前記シャフトの外径より大径に形成し、前記被嵌合部材を前記第１と第２ナールに嵌合固定させたことを特徴とする。
本発明のシャフトは、前記第１ナールに対して周方向に４５度ずれて前記第１成形刃により形成される一対の第３ナールと、前記第２ナールに対して周方向に４５度ずれて前記第２成形刃により形成される一対の第４ナールとを備え、８条の前記ナールが周方向に等間隔に並んで形成されたことを特徴とする。
本発明のシャフトは、前記被嵌合部材は電動モータに用いられるコンミテータであることを特徴とする。
本発明のシャフトの成形装置は、嵌合孔を有する被嵌合部材が嵌合固定されるシャフトの成形装置であって、前記シャフトを介して互いに接近離反する方向に相対移動自在に設けられた第１と第２金型と、それぞれ前記相対移動方向に平行に形成された切り込み面と前記切り込み面に対して鋭角に形成された押し出し面とを有し、前記切り込み面を対向させて所定の間隔を空けて前記第１金型に設けられた一対の第１成形刃と、それぞれ前記相対移動方向に平行に形成された切り込み面と前記切り込み面に対して鋭角に形成された押し出し面とを有し、前記切り込み面を対向させて所定の間隔を空けて前記第２金型に設けられた一対の第２成形刃とを有し、前記第１と第２成形刃を前記シャフトの外周面に押し付けることにより前記シャフトの外周面にナールを形成することを特徴とする。
本発明のシャフトの成形装置は、一対の前記第１成形刃が周方向に９０度以内の間隔で前記シャフトの外周面に接触し、一対の前記第２成形刃が周方向に９０度以内の間隔で前記シャフトの外周面に接触することにより、４条の前記ナールを周方向に等間隔に並べて形成することを特徴とする。
本発明のシャフトの成形装置は、前記第１と第２成形刃を前記押し出し面と平行に形成された荷重支持面を有する断面平行四辺形に形成し、前記第１と第２金型に設けられた溝部に前記第１と第２成形刃を固定したことを特徴とする。
このように、本発明にあっては、ナールは周方向に等間隔に設けられるので、このシャフトに嵌合固定される被嵌合部材の真円度を確保することができる。
また、本発明にあっては、成形刃に形成される押し出し面を切り込み面に対して鋭角に形成したので、押し出し面に加わる反力は各成形刃の移動方向と移動方向に垂直な方向とに分散され、ナールを形成する際に必要な加工荷重を低減させることができる。
さらに、本発明にあっては、加工荷重が低減されることにより第１と第２金型に設けられる成形刃の間隔を所定の値まで狭めることができるので、ナールを周方向に等間隔に形成することができる。
さらに、本発明にあっては、被嵌合部材を圧入することなく隙間嵌めによりシャフトに固定することにより、各ナールの位置にばらつきが生じた場合であっても被嵌合部材を自動的に調心させて回転時の振動等を低減させることができる。また、被嵌合部材の嵌合孔にシャフトを圧入する際に生じるすり傷等の損傷を低減して、被嵌合部材の耐久性を高めることができる。
さらに、本発明にあっては、ナールの長さ寸法を被嵌合部材の長さ寸法より長く形成することにより、特に被嵌合部材を隙間嵌めによりシャフトに固定する際に被嵌合部材を確実にシャフトに固定することができる。
さらに、本発明にあっては、シャフトに８条のナールを周方向に並べて配置することにより、被嵌合部材の真円度を維持したまま、その固定強度を向上させることができる。また、４条のナールを形成した後に、シャフトを周方向に４５度回転させて再度加工を施すことにより、８条のナールを容易に形成することができる。
さらに、本発明にあっては、隣り合う一対の成形刃のシャフトに対する位置を容易に一致させることができるので、このシャフトの成形装置の加工精度を向上させることができる。
さらに、本発明にあっては、ナールが周方向に等間隔に形成されることによりシャフトの断面は略真円形状となるので、シャフト圧入時の被嵌合部材の荷重のばらつきを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明の一実施の形態であるアマチュアシャフトが設けられた電動モータの概略を示す断面図である。
図２はアマチュアシャフトにコンミテータを圧入する際の状態を示す斜視図である。
図３は図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図４はコンミテータとナールの長さ寸法を示す断面図である。
図５は図４におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図６はシャフトの成形装置を示す正面図である。
図７は図６におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図８は図７に示すシャフトの成形装置の要部を拡大して示す断面図である。
図９は図８に示す成形刃の研磨方法を示す断面図である。
図１０は図３に示すアマチュアシャフトの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  図１に示すように、電動モータ１１はモータハウジング１２内に収容されたアマチュア１３を有している。
アマチュア１３は鋼材により略円形の一様断面に形成されたシャフトとしてのアマチュアシャフト１４を有しており、このアマチュアシャフト１４が軸受け１５，１６に支持されることによりモータハウジング１２の内部で回転自在となっている。
アマチュアシャフト１４にはモータハウジング１２に固定された一対の永久磁石１７，１８による磁界内に位置してアマチュアコア２１が固定されており、このアマチュアコア２１に形成された複数のスロット２１ａにはそれぞれアマチュアコイル２２が巻装されている。
また、アマチュアシャフト１４には被嵌合部材としてのコンミテータ２３が固定されている。コンミテータ２３は樹脂により形成された胴部２３ａと、この胴部２３ａの外周面に放射状に並んで固定された複数の整流子片２３ｂとを有しており、これらの整流子片２３ｂにはそれぞれアマチュアコイル２２が接続されている。そして、コンミテータ２３に摺接する一対のブラシ２４，２５に電流が供給されると、その電流がコンミテータ２３により整流されてアマチュアコイル２２に供給され、アマチュア１３に回転力が発生するようになっている。この場合、アマチュアシャフト１４のモータハウジング１２から外部に突出した部分に被駆動部材を接続することにより、この電動モータ１１の出力が被駆動部材に伝達される。
図２に示すように、前述したコンミテータ２３の胴部２３ａにはアマチュアシャフト１４の外径より若干大径に形成された嵌合孔２６が設けられている。そして、コンミテータ２３はこの嵌合孔２６においてアマチュアシャフト１４に挿入されることによりアマチュアシャフト１４に固定されるようになっている。
また、アマチュアシャフト１４の外周面にはコンミテータ２３との固定強度を向上させるために、アマチュアシャフト１４の外周面から突出する４条のナール２７が形成されている。図３に示すように、ナール２７はアマチュアシャフト１４の外周面から所定の高さｔで突出する突起状に形成されており、これらのナール２７に隣接する位置にはそれぞれ溝部２８が形成されている。また、各ナール２７は互いに周方向に９０度ずつ位相をずらして、つまり、それぞれのナール２７の頂点が周方向に等間隔に並ぶように配置されている。なお、これらのナールは、隣り合う一対の第１ナール２７と隣り合う一対の第２ナール２７とを有している。
図４からも解るように、これらのナール２７はそれぞれアマチュアシャフト１４の軸方向に沿って延びて形成されており、その軸方向の長さ寸法Ｌ１はコンミテータ２３の軸方向の長さ寸法Ｌ２より長く形成されている。そして、コンミテータ２３は嵌合孔２６の長手方向の全域においてナール２７に係合するようにアマチュアシャフト１４に挿入されている。
また、図５に示すように、嵌合孔２６はアマチュアシャフト１４の外径より若干大径に形成されているため、コンミテータ２３はアマチュアシャフト１４には圧入されず、各ナール２７に嵌合固定されるようになっている。つまり、コンミテータ２３はこれらのナール２７から嵌合孔２６を押し広げる方向の荷重が加えられて径方向に弾性変形し、同時にナール２７はコンミテータ２３により径方向に弾性変形して、これらの弾性変形による弾性力によりコンミテータ２３は強くアマチュアシャフト１４に固定される。
このように、コンミテータ２３はその嵌合孔２６の長手方向の全域においてナール２７に係合し、且つ、これらのナール２７においてのみ嵌合する隙間嵌めによりアマチュアシャフトに固定されており、そのスラスト方向およびラジアル方向への移動はナール２７により規制されている。
このとき、これらのナール２７はアマチュアシャフト１４の外周面に周方向に等間隔に形成されているので、これらのナール２７がコンミテータ２３に加える弾性力も周方向に等間隔に分散されることになり、コンミテータ２３は例えば楕円形等に変形されることがない。つまり、ナール２７を周方向に等間隔に設けたことによりコンミテータ２３の真円度が確保される。
このように、このアマチュアシャフト１４では、４条のナール２７は周方向に等間隔に並んで突出して形成されているので、このアマチュアシャフト１４に嵌合固定されるコンミテータ２３の真円度を確保することができる。また、経年変化によりコンミテータ２３の真円度が低下することも防止される。
また、コンミテータ２３はアマチュアシャフト１４に固定され、アマチュアコイル２２が接続された後に、その外周面に付着したコーティング材を除去するために切削加工されることになるが、その際、真円度が確保されているので、切削代が周方向に一定となってコーティング材の切削残りを生じることがない。
さらに、このアマチュアシャフト１４では、コンミテータ２３はアマチュアシャフト１４に対して隙間嵌めされているので、各ナール２７の位置にばらつきが生じた場合であっても、コンミテータ２３はアマチュアシャフト１４との隙間分だけ移動して自動的に調心されることになる。したがって、コンミテータ２３が嵌合固定されたアマチュアシャフト１４が回転した時の振動等を低減させることができる。また、コンミテータ２３の嵌合孔２６にアマチュアシャフト１４を挿入する際に生じるすり傷等の損傷を低減して、コンミテータ２３の耐久性を高めることができる。
さらに、このアマチュアシャフト１４では、ナール２７の長さ寸法Ｌ１をコンミテータ２３の長さ寸法Ｌ２より長く形成されるので、コンミテータ２３は嵌合孔２６の長手方向の全域でナール２７に係合するので、コンミテータ２３を確実にアマチュアシャフト１４に固定することができる。
次に、これらのナール２７をアマチュアシャフト１４の外周面に形成するためのシャフトの成形装置３１について説明する。
図６、図７に示すように、シャフトの成形装置３１（以下、成形装置３１とする）は第１金型３２と第２金型３３とを有しており、第１金型３２は油圧式プレス装置３４のボルスタ３５に固定され、第２金型３３は油圧式プレス装置３４のラム３６に固定されている。この油圧式プレス装置３４としては、詳細は図示しないが、油圧によりラム３６がボルスタ３５に向けて上下方向に移動する従来から知られたものが用いられている。
この成形装置３１によりアマチュアシャフト１４にナール２７を形成する際には、アマチュア１３の組み付け精度を向上させるために、アマチュアシャフト１４は予めアマチュアコア２１が固定された状態とされて第１金型３２に配置される。第１金型３２のベースプレート３２ａには断面略Ｃ字形に形成された支持台３７が固定されており、アマチュアシャフト１４はアマチュアコア２１が支持台３７に支持された状態となって配置される。また、ベースプレート３２ａには位置決めブロック３８と位置決め駒４１とが設けられており、アマチュアシャフト１４は位置決めブロック３８と位置決め駒４１との間に挟み込まれることにより軸方向の位置決めが成される。なお、位置決め駒４１はアクチュエータ４２に駆動されて軸方向に移動自在となっており、アマチュアシャフト１４を位置決めする際には図６中一点鎖線で示す開放位置から実線で示す固定位置にまで移動する。
第１金型３２と第２金型３３とはアマチュアシャフト１４を介して互いに接近離反する方向に相対移動自在となっており、つまり、ラム３６が上下方向に移動することにより第２金型３３は第１金型３２に対して接近離反する方向に移動する。図示する場合には、油圧プレス装置３４を用いて、第２金型３３が第１金型３２に対して接近離反する方向に移動するようにしているが、これに限らず、第１金型３２と第２金型３３をアマチュアシャフト１４を介して互いに接近離反する方向に相対移動させるものであれば、他の装置を用いるようにしてもよい。
図８に示すように、第１金型３２には第１ナール２７（以下、ナール２７とする）を形成するためにアマチュアシャフト１４の軸心に対して対称に配置された一対の第１成形刃４３が設けられており、第２金型３３には第２ナール２７（以下、ナール２７とする）を形成するためにアマチュアシャフト１４の軸心に対して対称に配置された一対の第２成形刃４５が設けられている。
第１金型３２のベースプレート３２ａはホルダブロック４６を有しており、第１成形刃４３はホルダブロック４６に形成された溝部４７にそれぞれ収容されている。
第１成形刃４３は第２金型３３の移動方向に平行に形成された切り込み面５１と切り込み面５１に対して鋭角に形成された押し出し面５２および押し出し面５２と平行に形成された荷重支持面５３とを有する断面平行四辺形に形成されており、その軸心には固定用のねじ孔５４が設けられている。そして、第１成形刃４３はホルダブロック４６に形成された貫通孔４６ａに挿通されたボルト５５がこのねじ孔５４にねじ結合されることにより溝部４７に固定されている。また、溝部４７の底面４７ａは荷重支持面５３に対応するように傾斜して形成されており、その底面４７ａと荷重支持面５３との間には断面平行四辺形に形成されたスペーサ５６が装着されている。なお、符号５７はアマチュアシャフト１４を第１金型３２に配置する際に大まかな位置決めを行うラフガイドである。
そして、一対の第１成形刃４３は互いに切り込み面５１を対向させて所定の間隔を空けて並んで配置されており、その間隔はこれらの第１成形刃４３によりアマチュアシャフト１４に形成されるナール２７が周方向に９０度の位相差を有する程度に狭く設定されている。つまり、図８に示すように、それぞれの第１成型刃４３がアマチュアシャフト１４の外周面に接触する接触点Ａ，Ｂがアマチュアシャフト１４の軸心を中心として周方向に成す角度αは９０度以内（図示する場合では８０度）となるように設定されており、これにより、一対の第１成形刃４３は周方向に９０度以内の間隔でアマチュアシャフト１４の外周面に接触する。
一方、第２金型３３のベースプレート３３ａはホルダブロック５８を有しており、第２成形刃４５はホルダブロック５８に形成された溝部５９にそれぞれ収容されている。
第１成形刃４３と同様に、第２成形刃４５は第２金型３３の移動方向に平行に形成された切り込み面６１と切り込み面６１に対して鋭角に形成された押し出し面６２および押し出し面６２と平行に形成された荷重支持面６３とを有する断面平行四辺形に形成されており、その軸心には固定用のねじ孔６４が設けられている。そして、第２成形刃４５はホルダブロック５８に形成された貫通孔５８ａに挿通されたボルト６５がこのねじ孔６４にねじ結合されることにより溝部５９に固定されている。また、溝部５９の底面５９ａは荷重支持面６３に対応するように傾斜して形成されており、その底面５９ａと荷重支持面６３との間には断面平行四辺形に形成されたスペーサ６６が装着されている。
そして、一対の第２成形刃４５は互いに切り込み面６１を対向させて所定の間隔を空けて並んで配置されており、その間隔はこれらの第２成形刃４５によりアマチュアシャフト１４に形成されるナール２７が周方向に９０度の位相差を有する程度に狭く設定されている。つまり、図８に示すように、それぞれの第２成型刃４５がアマチュアシャフト１４の外周面に接触する接触点Ｃ，Ｄがアマチュアシャフト１４の軸心を中心として周方向に成す角度βは９０度以内（図示する場合では８０度）となるように設定されており、これにより、一対の第２成形刃４３は周方向に９０度以内の間隔でアマチュアシャフト１４の外周面に接触する。また、一対の第２成形刃４５の間隔は一対の第１成形刃４３の間隔と同一に設定されている。
各成形刃４３，４５は第２金型３３がラム３６により駆動されて最も第１金型３２に近づく位置つまり下死点まで移動すると、それぞれアマチュアシャフト１４の外周面に加工荷重を加えられた状態で同時に押し付けられることになる。そして、アマチュアシャフト１４の外周面に押し付けられた各成形刃４３，４５は、その外周面を押し潰すとともに径方向に張り出させて外周面にナール２７を形成する。
その際、各成形刃４３，４５の押し出し面５２，６２は切り込み面５１，６１に対して鋭角に形成されているので、加工時に押し出し面５２，６２に加わるアマチュアシャフト１４からの反力は各成形刃４３，４５の移動方向とこの移動方向に垂直な方向とに分散されることになり、各成形刃４３，４５がナール２７を形成するために必要な加工荷重は低減されることになる。また、一対の第１成形刃４３を互いに周方向に９０度以内の間隔でアマチュアシャフト１４に接触させることにより、これにより形成されるナール２７の周方向の間隔を９０度に設定することができる。
このように、この成形装置３１では、各成形刃４３，４５に形成される押し出し面５２，６２を切り込み面５１，６１に対して鋭角に形成したので、ナール２７を形成する際に必要な加工荷重を低減させることができる。
また、この成形装置３１では、各成形刃４３，４５に形成される押し出し面５２，６２を切り込み面５１，６１に対して鋭角に形成してナール２７を形成する際に必要な加工荷重を低減させることができるので、第１成形刃４３の間隔を狭く設定し、また、第２成形刃４５の間隔を狭く設定しても、アマチュアシャフト１４自体が加工荷重により変形することがない。したがって、第１成形刃４３の間隔をナール２７が周方向に９０度の位相差を有して形成される程度に狭く設定し、第２成形刃４５の間隔をナール２７が周方向に９０度の位相差を有して形成される程度に狭く設定して、図３に示すように、アマチュアシャフト１４の外周面に周方向に等間隔に並んで突出する４条のナール２７を形成することができる。
このように、この成形装置３１では、ナール２７を形成する際に必要な加工荷重を低減させることができるので、第１金型３２と第２金型３３に設けられる成形刃４３，４５の間隔を所定の値まで狭めてアマチュアシャフト１４の外周面に周方向に等間隔に並んで突出する４条のナール２７を形成することができる。
さらに、図３に示すように、この成形装置３１により形成されるナール２７は、例えば押し出し面５２，６２が切り込み面５１，６１に対して直角に形成された成形刃により形成されたナールと比較してより鋭角な三角形状に形成されることになるので、その高さｔが同一であってもその断面積はより小さくなる。そのため、これらのナール２７は径方向に容易に弾性変形してコンミテータ２３を変形させる弾性力は小さくなる。したがって、コンミテータ２３の変形はより小さくなり、その真円度を確保することができる。
また、この成形装置３１では、各成形刃４３，４５が摩耗等を生じて切れが悪化した場合には、ボルト５５，６５による締結を解いて各成形刃４３，４５を取り外してその押し出し面５２，６２を切削することになるが、その際、押し出し面５２，６２と荷重支持面５３，６３とが平行に形成されているので、図９に示すように、荷重支持面５３，６３が研削台６７に接するように配置して押し出し面５２，６２を研削することにより、研削後の各成形刃４３，４５における押し出し面５２，６２と荷重支持面５３，６３との間隔ｈを容易に一致させることができる。つまり、押し出し面５２，６２と荷重支持面５３，６３との間隔ｈを一致させることにより各成形刃４３，４５の形状を容易に一致させることができる。そして、研削した量に対応した厚みのスペーサ５６，６６を用いることにより、隣り合う一対の成形刃４３，４５のアマチュアシャフト１４に対する位置を容易に一致させることができる。したがって、第２金型３３が第１金型３２に向けて移動した際には、隣り合う成形刃４３，４５は同時にアマチュアシャフト１４の外周面に接することになり、加工荷重を各成形刃４３，４５に均等に加えて、この成形装置３１の加工精度を向上させることができる。
このように、この成形装置３１では、隣り合う一対の成形刃４３，４５のアマチュアシャフト１４に対する位置を容易に一致させることができるので、この成形装置３１の加工精度を向上させることができる。
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。たとえば、前記実施の形態においては、アマチュアシャフト１４の外周面にコンミテータ２３を嵌合固定するためのナール２７を形成しているが、これに限らず、嵌合孔が形成された被嵌合部材が嵌合固定されるものであれば、他のシャフトに適用してもよい。
また、前記実施の形態においては、アマチュアシャフト１４には４条のナール２７が形成されているが、これに限らず、たとえば、図１０に示すように、成形装置３１により第１ナール２７と第２ナール２７を形成した後、アマチュアシャフト１４を周方向に４５度回転させて、再度、成形装置３１で加工することにより、第１ナール２７に対して周方向に４５度ずれて第１成形刃４３により形成される第３ナール２７と、第２ナール２７に対して周方向に４５度ずれて第２成形刃４５により形成される第４ナール２７の合計８条のナールを周方向に等間隔に並べて形成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】  本発明は、電動モータのアマチュアシャフトなどのシャフトにコンミテータなどの被嵌合部材を固定する際などに適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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