(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結線用のフック部を一端側に備えた複数のセグメントをモールド樹脂により円筒形状に固着保持し、かつ前記モールド樹脂に埋没されたアンカー部を前記各セグメントのほぼ全長に亘って設けた円筒形整流子において、前記アンカー部は、各セグメントに分割する前の貫通した形態の円筒形状の整流子母材の内周面に周方向へ切込みを形成することにより内方向へ切り起された一対の切り起し突起を備え、この一対の切り起し突起の一端部は円弧状の連結部によって連結してあり、かつ他端部は切り起し突起の長手方向に対して傾斜してあることを特徴とする円筒形整流子。
【請求項２】
請求項１に記載の円筒形整流子において、各セグメントは、フック部の厚さを２分割して内方向へ折り曲げたアンカー部を備えたことを特徴とする円筒形整流子。
【請求項３】
円筒形整流子の製造方法において、
（ａ）一端部に複数のフック部を備えて貫通した形態の円筒形状の整流子母材の内周面に、前記各フック部に対応して周方向への切込みを形成して一端部が円弧状の連結部によって連結した状態の内方向への切り起し突起を形成すると共に当該切り起し突起の他端部を当該切り起し突起の長手方向に対して傾斜する工程。
（ｂ）上記切り起し突起を形成した整流子母材を成形型にセットして前記切り起し突起がモールド樹脂内に埋没するようにモールドする工程。
（ｃ）各フック及び前記切り起し突起を各セグメント毎に分割すべくモールド樹脂の外周面に周方向に等間隔のスリットを加工する工程、
の各工程を有することを特徴とする円筒形整流子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型モータに使用される円筒形整流子及びその製造方法に係り、さらに詳細には、モールド樹脂とセグメントとの結合一体化をより強固で確実な円筒形整流子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型モータに使用される円筒形整流子は、結線用のフック部を一端側に備えた複数のセグメントを円筒形状に配置してモールド樹脂により一体的に固着保持した構成であって、上記セグメントをモールド樹脂に固定するために、上記モールド樹脂内に埋没固定されるアンカー部を上記セグメントの両端側に屈曲して備えた構成である。
【０００３】
上記構成においては、セグメントの両端部側のみがアンカー部によってモールド樹脂に固定された構成であって、セグメントの長手方向の中央部付近はモールド樹脂との係合手段がないので、高速回転時にセグメントの中央部付近がモールド樹脂から浮き上ることがあるなどという問題がある。
【０００４】
なお、セグメントの長手方向の中央部にもアンカー部を設けた円筒形整流子の先行例として、例えば特許第２９０４６２３号がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行例においては、フック部を一端部に備えたセグメントのほぼ全長に亘ってアンカー部が形成されているので、前述した従来の円筒形整流子と比較した場合、モールド樹脂によるセグメントの固着保持はより確実になる。しかし、先行例においては、平板状の素材の表面に深い溝および浅い窪みを交互に形成することによって上記溝と窪みとの間に位置する稜線部を楔によってＶ字形状に切り開くことによって前記アンカー部を形成するものであることから、平板状の素材が厚い場合はともかくも、小型整流子においては、素材の板厚は薄いものであるから、前記アンカー部の寸法は極めて小さなものであり、さらに改善が求められている。
【０００６】
さらに先行例においては、平板状の素材に前記溝、窪み及びアンカー部を形成した状態において、上記アンカー部が内側になるように上記素材を円筒形状に形成するものであるから、円筒形状に形成したときの外周面に歪みを生じ易く、精度向上において問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、結線用のフック部を一端側に備えた複数のセグメントをモールド樹脂により円筒形状に固着保持し、かつ前記モールド樹脂に埋没されたアンカー部を前記は、各セグメントに分割する前の貫通した形態の円筒形状の整流子母材の内周面に周方向へ切込みを形成することにより内方向へ切り起された一対の切り起し突起を備え、この一対の切り起し突起の一端部は円弧状の連結部によって連結して各セグメントのほぼ全長に亘って設けた円筒形整流子において、前記アンカー部あり、かつ他端部は切り起し突起の長手方向に対して傾斜してあるものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の円筒形整流子において、各セグメントは、フック部の厚さを２分割して内方向へ折り曲げたアンカー部を備えた構成である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、円筒形整流子の製造方法において、一端部に複数のフック部を備えて貫通した形態の円筒形状の整流子母材の内周面に、前記各フック部に対応して周方向への切込みを形成して一端が円弧状の連結部によって連結した状態の内方向への切り起し突起を形成すると共に当該切り起し突起の他端部を当該切り起し突起の長手方向に対して傾斜する（ａ）工程と、上記切り起し突起を形成した整流子母材を成形型にセットして前記切り起し突起がモールド樹脂内に埋没するようにモールドする（ｂ）工程と、各フック及び前記切り起し突起を各セグメント毎に分割すべくモールド樹脂の外周面に周方向に等間隔にスリットを加工する（ｃ）工程の各工程を有する円筒形整流子の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１を参照するに、本発明の実施の形態に係る円筒形の整流子１は、モータシャフト嵌合用の嵌合孔３を軸心に備えた円筒形状の整流子本体５を備えている。
【００１２】
上記整流子本体５はモールド樹脂よりなるものであって、その外周面には、モータのコイルとの結線用のフック部７を一端側に備えた複数のセグメント９が全体として円筒形状を呈するように円周方向に等間隔に配置して埋没固定してある。
【００１３】
上記各セグメント９は、当該セグメント９のほぼ全長に亘ってアンカー部１１を備えた構成であって、前記アンカー部１１を前記モールド樹脂内に埋没することによってモールド樹脂と一体的に埋没固定してある。上記アンカー部１１は、モールド樹脂の直径方向に対して傾斜してある。なお、前記モールド樹脂の外周面にはスリット１３が等間隔に形成してあって各セグメント９を個別に分割してある。
【００１４】
上記構成のごとき整流子１は、次のごとくして製造されるものである。
【００１５】
すなわち、先ず、図２に示すように、屈曲する前の直線上の薄肉のフック部７を一端部に等間隔に備えて貫通した形態の円筒形状の整流子母材１５を作成する。この整流子母材１５は、例えば棒状材料を切削加工によってパイプ状に加工すると共にフック部７を形成すべく適宜切削加工を行ってもよく、またパイプ材に切込み等を加工すると共に適宜切削加工を行って薄肉のフック部７を形成しても良いものであるが、銅または銅合金等からなる金属板に、周知のようにプレス加工を行って薄肉のフック部７を形成すると共に適正幅、長さ寸法に剪断し、その後に図２に示すように、一端部にフック部７を備えたパイプにカーリング加工することが望ましいものである。
【００１６】
次に、図１１に示すように、先端部が鋭利な切り起し刃部１７を円周方向に等間隔に備えた切り起し工具１９を用いて前記整流子母材１５の内周面に、前記アンカー部１１となる切り起し突起の切り起しを行うものである。
【００１７】
前記切り起し工具１９の構成についてより詳細に説明すると、切り起し工具１９は、円柱状の工具本体２１の外周面に長手方向の溝２３を周方向に等間隔に形成することによって、断面形状が４角形状の突条２５を周方向に等間隔に備えた構成である。すなわち、前記溝２３と突条２５は、工具本体２１の外周面に周方向に交互に設けられているのである。
【００１８】
前記工具本体２１の一端側から突出した前記突条２５の突出部には、前記切り起し刃部１７を形成すべく、前記突条２５の側面２５Ａ，２５Ｂに接続した傾斜面１７Ａ，１７Ｂが形成してあり、この傾斜面１７Ａ，１７Ｂが交差した稜線１７Ｃの内端部１７Ｄより外端部である先端部１７Ｅを大きく突出し尖鋭に形成してある。
【００１９】
上記構成の切り起し工具１９における切り起し刃部１７の鋭利な先端部１７Ｅを、前記整流子母材１５におけるフック部７の反対側の端部に当接し、かつ上記切り起し工具１９を前記整流子母材１５に押し込むことにより、前記切り起し刃部１７によってアンカー部１１としての切り起し突起が整流子母材１５の全長に亘って図３（Ａ）に示すように切り起されるものである。
【００２０】
より詳細には、前記切り起し刃部１７の先端部１７Ｅを、図３（Ａ）に示すように、隣接したフック部７の中間点のＰ点に当接して切り起し工具１９を整流子母材１５に押し込むと、前記傾斜面１７Ａ，１７Ｂと突条２５の外側面２５Ｃとの交差部である両側の傾斜した稜線１７Ｆによって整流子母材１５に周方向への切込みが行われて軸心に平行な溝１５Ｇが整流子母材１５の内周面に形成される。
【００２１】
前記溝１５Ｇを形成するとき、前記切り起し刃部１７の稜線１７Ｆによって周方向への切込みが形成され、前記溝１５Ｇの内側に位置する部分が稜線１７Ｃによって２分割されると共に次第に切り起されて一対の板状の切り起し突起が内方向へ形成され、この切り起し突起が一対のアンカー部１１となるものである。この際、モータの極数が少なくセグメント９の数が少ない場合には、隣接するフック部７の間隔を大きくして前記アンカー部１１の切り起し高さ寸法（径方向の寸法）を大きくすることができるものである。すなわち、極数に対応してモールド樹脂に埋没されるアンカー部１１の高さ寸法を調節することができるものである。
【００２２】
前記切り起し工具１９によってアンカー部１１を切り起すとき一対に２分割される旨説明したが、切り起し刃部１７の形状によっては２分割することなくアンカー部１１を切り起すことができるものである。この場合、アンカー部を２分割する場合に比較して、切り起し高さ寸法がより大きなアンカー部を切り起すことができるものである。
【００２３】
次に、図１２に示すように、前記切り起し工具１９における切り起し刃部１７に相当する部分を適宜の曲面に形成した構成のアンカー広げ工具２７を用いて、図３（Ａ）に示すように、切り起されて先端側が狭くなっているアンカー部１１の間隔を広げるものである。すなわち、前記アンカー広げ工具２７におけるアンカー広げ部２７Ａを前記各アンカー部１１の間に押入して各アンカー部１１の間隔を広げることにより、図３（Ｂ）に示すように、対をなすアンカー部１１を八字状に広げることができるものである。
【００２４】
この場合、一対のアンカー部１１を備えた厚肉の根本部２９は、例えば従来の構成のように、整流子母材１５の内周面に等間隔にアリ溝を形成した場合に、上記アリ溝間に鳩尾状に残るアンカー部に相当することになる。しかし、本例によれば、上記鳩尾状部分にさらに切り起されたアンカー部１１を全長に亘って備えた構成に等しくなるので、単にアリ溝等を形成した場合に比較して、モールド樹脂内に埋没されるアンカー部の寸法をより大きくすることができ、モールド樹脂とセグメントとの一体化がより確実強固になるものである。
【００２５】
ところで、上記説明では、フック部７の厚さを整流子母材１５の本体部（セグメント９に分割される部分）の厚さより薄くした場合について説明したが、図４に示すように、フック部７の厚さを整流子母材１５の本体部１５Ｂの厚さに等しく構成しても良いものである。この場合、前述同様に、整流子母材１５の内周面において隣接する各フック部７の間に位置する部分に、前記切り起し工具１９により全長に亘って溝１５Ｇを形成することによってアンカー部１１を切り起して形成しても良い。
【００２６】
しかし、図５に示すように、前記切り起し工具によって形成される溝１５Ｇの中心とフック部７の中心とがラインＬに一致するようにし、アンカー部１１の切り起し角を予め小さく抑え、かつ整流子母材１５における本体部１５Ｂの全長に亘って溝１５Ｇを形成するのではなく、フック部７側の端部付近までとする。そして、図６に示すように、フック部７の厚さを２分割するように切込みを入れて内側部分を、前記溝１５Ｇに対向するように屈曲してアンカー部３１を形成する。
【００２７】
上述のように、フック部７の厚さを２分割するようにして内側にアンカー部３１を形成することにより、当該アンカー部３１は比較的長く大きく形成できると共に、整流子母材１５の本体部１５Ｂのほぼ全長に亘るアンカー部１１と一端側から内方向へ屈曲した長く大きいアンカー部３１を備える構成となるので、モールド樹脂に対するセグメントの固定をより確実強固に行うことができるものである。なお、上記アンカー部３１は必ずしも必要ではなく、必要に応じて形成すれば良いものである。
【００２８】
前述のごとく、一端部に複数の直線状のフック部７を備えた整流子母材１５の内周面にほぼ全長に亘ってアンカー部１１を形成した後、この整流子母材１５をモールド金型（図示省略）内にセットしモールド樹脂３３（図７参照）をモールドして前記整流子本体５を形成すると共に整流子母材１５とモールド樹脂３３とを一体化する。
【００２９】
上述のように、モールド樹脂３３と整流子母材１５とを一体化した後、整流子母材１５の外周面に等間隔にスリット１３を加工することにより、整流子母材１５を各セグメント９に分割すると共に各フック部７を外方向へ屈曲加工することにより、図１に示すごとき整流子１を得ることができるものである。
【００３０】
既に理解されるように、本実施の形態に係る整流子１を製造する際の整流子母材１５は、丸棒材、丸パイプ材から貫通した形態の中空の円筒形状に加工可能であると共に板材を円形に加工することによっても貫通した形態の中空の円筒形状に加工可能であり、このように整流子母材１５を貫通した形態の中空円形状に加工した後に、整流子母材１５の内周面に周方向に切り込みを行うことによる切り起しによってアンカー部１１をほぼ全長に亘って形成するものであるから、整流子母材１５を精度のより円筒形状に形成できると共に、アンカー部１１の切り起し高さ寸法をモータの極数に応じて大きくできモールド樹脂に対するセグメントの一体化固定をより確実強固にできるものである。
【００３１】
ところで、図５，図６に示した実施形態においては、一対のアンカー部１１を２分割した構成について説明したが、図９，図１０に示すように、溝１５Ｇを形成して一対の切り起し突起すなわちアンカー部１１を切り起すとき、切り起し角を小さく保持し、かつ一対のアンカー部１１のフック部７側の端部を円弧状の連結部１１Ａによって連結した構成とすることにより、前記溝１５Ｇは貫通した溝ではなく行止りの溝となる。
【００３２】
そして、前記溝１５Ｇの入口部分において、一対のアンカー部１１の入口端部側１１Ｂを、図９，図１０に示すように、前記溝１５Ｇの入口を閉じる方向又は開く方向に傾斜して、すなわち一対のアンカー部１１，溝１５Ｇの長手方向に対して傾斜して設けてある。なお、その他の構成は前述した実施形態の構成と同一であるから、同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。
【００３３】
前述のごとく、一対のアンカー部１１の一端側を連結部１１Ａによって連結し、かつ上記アンカー部１１の他端側（入口端部側１１Ｂ）を、アンカー部１１の長手方向に対して傾斜した構成とすることにより、モールド樹脂３３内にアンカー部１１を埋設し一体的に固定すると、前記連結部１１Ａ及び入口端部側１１Ｂは、整流子の軸方向に作用する負荷に対して抵抗することとなる。したがって、整流子１においてのセグメント９は、高速回転時の遠心力や、ブラシとの接触による周方向への負荷及びフック部７に連結したコイルの張力等による軸方向の負荷に対し、その強度がより向上するものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上のごとき説明より理解されるように、本発明によれば、円筒形の小型整流子の真円精度の向上を図りつつモールド樹脂に対するセグメントの一体化を確実強固に行うことができ、前述したごとき従来の問題を解消することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る円筒形整流子の全体的構成を示す説明図である。
【図２】直線上のフック部を一端部に備えた円筒形状の整流子母材の一部を破断した第１例を示す説明図である。
【図３】上記整流子母材の内周面にアンカー部を切り起し形成した状態を示す説明図である。
【図４】整流子母材の第２例を示す説明図である。
【図５】同上の整流子母材の内周面にアンカー部を切り起し形成した状態を示す説明図である。
【図６】同上の整流子母材の一端部側にフック部を２分割してアンカー部を形成した場合を示す説明図である。
【図７】前記整流子母材の内側にモールド樹脂をモールドしてモールド樹脂と整流子母材とを一体化した構成を示す説明図である。
【図８】同上のモールド樹脂の外周面にスリットを加工して各セグメントに分割しかつフック部を屈曲した状態を示す説明図である。
【図９】整流子母材の内周面に切り起したアンカー部の第２例を示す説明図である。
【図１０】整流子母材の内周面に切り起したアンカー部の第２例を示す説明図である。
【図１１】一部を断面して示した切り起し工具の斜視説明図である。
【図１２】一部を断面して示したアンカー広げ工具の斜視説明図である。
【符号の説明】
１  整流子
５  整流子本体
７  フック部
９  セグメント
１１  アンカー部
１３  スリット
１５  整流子母材
１５Ｇ  溝
１５Ｂ  本体部
３１  アンカー部
３３  モールド樹脂
【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】
0003813857.tif 000010
【図１０】
0003813857.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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