(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性を有する略円筒形状の絶縁部と、
導電性を有し、前記絶縁部の外周部に前記絶縁部の軸心周りに一定間隔毎に固着された複数のセグメントと、
を含めて構成された整流子を製造するための整流子製造方法であって、
略円筒形状に形成された導電性を有する円筒部材の軸方向一端部及び内周部の双方にて開口した第１溝部を前記円筒部材に形成する第１溝部形成工程と、
前記円筒部材の半径方向に沿った深さ寸法が同方向に沿った前記第１溝部のうち少なくとも一部分における深さ寸法よりも浅く、且つ、前記円筒部材の軸方向に沿った一端側の端部が前記円筒部材の軸方向に沿った前記第１溝部の他端側で繋がる前記円筒部材の軸方向に沿って長手とされた第２溝部を前記円筒部材に形成する第２溝部形成工程と、
前記絶縁部を構成する絶縁材料を前記第１溝部及び前記第２溝部を含む前記円筒部材の内周部に固着させる絶縁部形成工程と、
前記複数の第２溝部の各々に対応し、対応する前記第１溝部及び前記第２溝部に前記円筒部材の径方向に沿って繋がる第３溝部を前記円筒部材の外周部に形成して、周方向に前記円筒部材を分割するセグメント形成工程と、
を有し、前記第２溝部形成工程で前記第２溝部を形成する際に生ずるバリを前記第１溝部に収めるようにした、
ことを特徴とする整流子製造方法。
【請求項２】
外径寸法が前記円筒部材の内径寸法に対応したパンチ本体の外周部に前記第２溝部に対応して前記本体の半径方向外側へ突出し且つ前記パンチ本体の軸方向に沿って先端側へ向けて漸次突出量が小さくなる略テーパ状の突状部が形成されたパンチと、
内径寸法が前記円筒部材の外径寸法よりも大きく、前記円筒部材を内側に配置した状態で内周部と前記円筒部材の外周部との間に所定の大きさの隙間を形成するダイと、
を含めた構成した金型を用い、前記ダイの内側に前記円筒部材を配置した状態で前記円筒部材の軸方向他端側から前記円筒部材に対して同軸的に前記パンチを前記円筒部材の内側へ挿入して、前記突状部で前記円筒部材の内周部一部を前記円筒部材の半径方向外方側へ押圧して塑性変形させるプレス工程を前記第２溝部形成工程とした、
ことを特徴とする請求項１記載の整流子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所謂モータ等の回転電機子に用いられる整流子を製造するための整流子製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヨーク等に固定された永久磁石が形成する磁界と、巻線に電流を流すことにより形成された磁界との相互作用で回転力を生じさせ、この回転力でシャフトを回転させる一般的な直流モータでは、シャフトにコアが一体的且つ同軸的に取り付けられている。
【０００３】
コアは全体的に略円柱形状に形成されていると共に、コアの半径方向外方側で開口したスロットが、コアの軸芯周りに所定間隔毎に複数形成されており、これらの複数のスロットの内側に収容されるように巻線が幾重にもコアへ巻き掛けられる。
【０００４】
一方、シャフトには整流子が同軸的に取り付けられており、シャフトの回転半径方向外方からこの整流子へブラシが摺接する。整流子には巻線が電気的且つ機械的に接続されており、整流子及びブラシを介して電源から巻線へ電気が供給されるようになっている。
【０００５】
ここで、図１２には、従来の一般的な整流子１６０の斜視図が示されている。この図に示されるように、整流子１６０は絶縁性の合成樹脂材によって形成された樹脂成形部１６２を備えている。この樹脂成形部１６２は全体的に略円筒形状に形成されており、その軸心部分にはモータのシャフトが貫通する透孔１６４が形成されている。
【０００６】
また、整流子１６０は銅材等の導電性材料によって形成された複数のセグメント１６６を備えている。これらのセグメント１６６は、外周部が樹脂成形部１６２の軸心を中心とした同心円上に位置するように湾曲しており、樹脂成形部１６２の軸心周りに一定の間隔で一体的に樹脂成形部１６２の外周部に固定されている。
【０００７】
さらに、これらのセグメント１６６の各々には爪部１６８が形成されており、各爪部１６８に上述した巻線が電気的に導通した状態で係合される。すなわち、上述したセグメント１６６の外周部にブラシが摺接することで爪部１６８を介して巻線が給電される構成である。
【０００８】
一方、このような整流子１６０のセグメント１６６は、図１３に示されるようなワーク（整流子中間品）１７０から形成される。このワーク１７０は銅材等の導電性部材によってセグメント１６６よりも厚肉の円筒形状に形成されており、その軸方向一端部からは後に上述した爪部１６８となるフランジ部１７２が半径方向外方へ向けて延出されている。
【０００９】
また、ワーク１７０の内周部にはワーク１７０の軸方向に沿って長手方向とされた複数の溝部１７４が形成されている。これらの溝部１７４は、ワーク１７０の軸芯周りに一定間隔毎に形成されている。
【００１０】
このワーク１７０は、内部に樹脂成形部１６２を構成する合成樹脂材を充填してワーク１７０の内周部に合成樹脂材を固着させた状態で、ワーク１７０の内周部と同軸にワーク１７０の外周部を切削して可能な限りワーク１７０の外周部を真円に形成される。さらに、切削された後に、各溝部１７４に対応してワーク１７０の外周部に溝部１７５が形成される。これらの溝部１７５は、対応する各溝部１７４に繋がるように形成されるため、溝部１７４、１７５によってワーク１７０がその軸心周り分割され、上述したセグメント１６６が形成される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ワーク１７０の溝部１７４は、溝部１７４を含めたワーク１７０の内周形状に対応したプレス成形金型を円筒形状のワーク１７０の軸方向一端側から同軸的に圧入し、溝部１７４が形成される前のワーク１７０の内周部のうち、溝部１７４に対応する部分をプレス成形金型で塑性変形させることで形成される。
【００１２】
ここで、このようなプレス成形金型で溝部１７４を形成する際には、プレス成形金型の溝部１７４に対応した部分がワーク１７０の内周部をその軸方向に他端側へ押圧し、これにより、ワーク１７０の内周部のうち、溝部１７４に対応する部分にワーク１７０の軸方向に沿った煎断力が作用する。この煎断力によりワーク１７０をプレス成形金型が貫通した後には、プレス成形金型に押圧された部分の一部がワーク１７０の軸方向他端部から押し出され、例えば図１４に示されるような「バリ（かえり）１７６」となる。
【００１３】
このバリ１７６はワーク１７０と同様に導電性を有しているため、セグメント１６６を形成するためにワーク１７０を切削する際に、バリ１７６が削られずに残り、更に、バリ１７６がワーク１７０の軸方向に対して傾斜した方向に倒れ込むことで隣り合うセグメント１６６が導通する可能性がある。
【００１４】
本発明は、上記事実を考慮して、製造時に発生するバリによるセグメント間の導通を防止できる整流子製造方法を得ることが目的である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、絶縁性を有する略円筒形状の絶縁部と、導電性を有し、前記絶縁部の外周部に前記絶縁部の軸心周りに一定間隔毎に固着された複数のセグメントと、を含めて構成された整流子を製造するための整流子製造方法であって、略円筒形状に形成された導電性を有する円筒部材の軸方向一端部及び内周部の双方にて開口した第１溝部を前記円筒部材に形成する第１溝部形成工程と、前記円筒部材の半径方向に沿った深さ寸法が同方向に沿った前記第１溝部のうち少なくとも一部分における深さ寸法よりも浅く、且つ、前記円筒部材の軸方向に沿った一端側の端部が前記円筒部材の軸方向に沿った前記第１溝部の他端側で繋がる前記円筒部材の軸方向に沿って長手とされた第２溝部を前記円筒部材に形成する第２溝部形成工程と、前記絶縁部を構成する絶縁材料を前記第１溝部及び前記第２溝部を含む前記円筒部材の内周部に固着させる絶縁部形成工程と、前記複数の第２溝部の各々に対応し、対応する前記第１溝部及び前記第２溝部に前記円筒部材の径方向に沿って繋がる第３溝部を前記円筒部材の外周部に形成して、周方向に前記円筒部材を分割するセグメント形成工程と、を有し、前記第２溝部形成工程で前記第２溝部を形成する際に生ずるバリを前記第１溝部に収めるようにした、ことを特徴としている。
【００１６】
上記構成の整流子製造方法では、第１溝部形成工程で円筒形状で導電性を有する円筒部材の軸方向中間部よりも一端側で円筒部材の内周部に第１溝部が形成される。
【００１７】
次いで、第２溝部形成工程で第１溝部が形成された円筒部材の軸方向中間部よりも他端側で円筒部材の内周部に複数の第２溝部が形成される。
【００１８】
さらに、絶縁部形成工程では、第１溝部と第２溝部が形成された円筒部材の内側に構成する絶縁性の絶縁材料が設けられ、この絶縁材料が第１溝部と第２溝部を含めて円筒部材の内周部に固着することで絶縁部が形成される。
【００１９】
次いで、セグメント形成工程で円筒部材の外周部に第３溝部が第１溝部の各々に対応して形成される。
【００２０】
ここで、上述した第２溝部は円筒部材の軸周り、すなわち、整流子を構成する絶縁部の軸線周りに一定間隔毎に円筒部材の内周部に形成されると共に、各第２溝部は円筒部材の軸方向に沿って長手方向とされ、円筒部材の内周部及び円筒部材の軸方向他端部で開口している。
【００２１】
一方、第１溝部は円筒部材の半径方向に沿った円筒部材の内周部からの深さ寸法が、同方向に沿った第２部材の深さ寸法よりも深く、しかも第１溝部は、円筒部材の軸方向一端部及び円筒部材の内周部で開口していると共に、円筒部材の軸方向他端側で第２溝部に繋がっている。
【００２２】
さらに、第３溝部は、円筒部材の外周側から対応する第１溝部及び第２溝部に繋がっている。したがって、第３溝部が形成されることで円筒部材がその軸心周りに複数に分割され、複数のセグメントが形成される。また、上述したように、円筒部材の内周部には絶縁材料が固着しているため、各セグメントは絶縁材料によって絶縁されているものの機械的には一体的に連結される。
【００２３】
ところで、仮に、第２溝部を形成する前の円筒部材の軸方向他端側から第２溝部が形成される部分に円筒部材の軸方向に沿った煎断力を作用させて第２溝部を形成する場合には、円筒部材の軸方向一端側での第２溝部の端部から「ダレ」や「バリ（かえり）」が生じる。
【００２４】
しかしながら、本整流子製造方法では、第２溝部は円筒部材の軸方向一端部で開口しておらず、円筒部材の軸方向中間部にて第２溝部よりも深い（深さ寸法が大きい）第１溝部に繋がっている。したがって、前記第２溝部形成工程で前記第２溝部を形成する際に「ダレ」や「バリ（かえり）」が生じても、このような「ダレ」や「バリ（かえり）」は円筒部材の軸方向一端部から外部に突出せずに第１溝部内に収まる。
【００２５】
このようにして第１溝部内に収まったダレやバリは基本的に何にも干渉されることはないため、ダレやバリが倒れ込むことはなく、その結果、ダレやバリが隣接するセグメントを導通することを効果的に防止できる。
【００２６】
このように、本整流子製造方法では、ダレやバリによるセグメント間の導通を防止でき、整流子の品質、ひいては、整流子を用いたモータの品質を向上できる。
【００２７】
なお、本整流子製造方法において円筒部材に形成する第１溝部は第２溝部よりも深ければよく、その形状に関して特に限定するものではない。したがって、第１溝部を各第２溝部の各々に対応して複数形成してもよいし、円筒部材の軸方向に沿った方向を軸方向とする環状に第１溝部を形成して、複数の第２溝部が１つの第１溝部に繋がる構成としてもよい。
【００２８】
さらに、第１溝部の底部は円筒部材の軸線に対して平行な平面若しくは曲面でもよいし、円筒部材の軸線に対して傾斜した斜面であってもよい。第１溝部の底部を斜面とする場合には、円筒部材の軸方向他端側での第１溝部の端部（すなわち、第２溝部と繋がる部分）にて第１溝部の底部が第２溝部の底部と連続する構成であってもよい。
【００２９】
また、一般的な整流子には、各セグメントに巻線を係合させるための爪等の巻線係合部が形成されるが、本整流子製造方法では巻線係合部の形成方法に関してなんら限定するものではない。したがって、本整流子製造方法にて製造する整流子に対して如何なる態様（形状や構造）の巻線係合部を如何なる方法で形成しても構わない。
【００３０】
さらに、本整流子製造方法では、第２溝部の形成方法に関しては特に限定するものではなく、例えば、パンチやダイにより構成されるプレス金型を用いたプレス加工で第２溝部を形成してもよい。
【００３１】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の整流子製造方法において、外径寸法が前記円筒部材の内径寸法に対応したパンチ本体の外周部に前記第２溝部に対応して前記本体の半径方向外側へ突出し且つ前記パンチ本体の軸方向に沿って先端側へ向けて漸次突出量が小さくなる略テーパ状の突状部が形成されたパンチと、内径寸法が前記円筒部材の外径寸法よりも大きく、前記円筒部材を内側に配置した状態で内周部と前記円筒部材の外周部との間に所定の大きさの隙間を形成するダイと、を含めた構成した金型を用い、前記ダイの内側に前記円筒部材を配置した状態で前記円筒部材の軸方向他端側から前記円筒部材に対して同軸的に前記パンチを前記円筒部材の内側へ挿入して、前記突状部で前記円筒部材の内周部一部を前記円筒部材の半径方向外方側へ押圧して塑性変形させるプレス工程を前記第２溝部形成工程とした、ことを特徴としている。
【００３２】
上記構成の整流子製造方法における第２溝部形成工程としてのプレス工程では、先ず、金型を構成するダイの内側に円筒部材が配置される。この状態でパンチを円筒部材の軸方向他端側から円筒部材に対して同軸的に挿入すると、パンチ本体の外周部に形成された突状部が円筒部材の内周部を押圧する。
【００３３】
ここで、突状部はパンチ本体の軸方向に沿って先端側、すなわち、円筒部材の軸方向一端側へ向けて漸次突出量が小さくなる略テーパ状であるため、突状部が円筒部材の内周部を押圧する際の押圧力は円筒部材の半径方向外方を向く。さらに、ダイの内径寸法は円筒部材の外径寸法よりも大きく、ダイの内側に円筒部材を配置した状態ではダイの内周部と円筒部材の外周部との間に隙間が形成される。したがって、円筒部材の半径方向外方を向いた押圧力によって円筒部材の少なくとも一部を上記の隙間分だけ半径方向外方へ塑性変形若しくは塑性流動させることができる。
【００３４】
このように、本整流子製造方法では、第２溝部を形成する際に、第２溝部若しくは第２溝部の一部の容積分だけ円筒部材の半径方向外方へ塑性変形若しくは塑性流動させるため、突状部に第２溝部を形成した際に第２溝部の第１溝部側の端部で生じるダレやバリ（かえり）を少なく若しくはなくすことができる。
【００３５】
なお、上述したように、本整流子製造方法のプレス工程は円筒部材の内周部をその半径方向外方へ押圧して塑性変形若しくは塑性流動させることにより第２溝部を形成する。この観点からすれば、突状部の先端部が鋭角であること、すなわち、パンチ本体の軸方向に対する突状部のうち円筒部材の内周部を押圧する部分の傾斜角度は小さく、４５度よりも充分に小さい角度（例えば、好ましくは１０度未満で、より好ましくは５度未満）である方がよい。
【００３６】
また、本整流子製造方法で言うプレス工程におけるプレス加工とは、所謂「板金プレス加工」や「打ち抜きプレス加工」に代表される狭義のプレス加工ではなく、鍛造プレス加工等の各種のプレス加工も含む広義のプレス加工を意味する。
【００３７】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
（整流子１０の構成）
図１には本発明の第１の実施の形態に係る整流子製造方法よって製造した整流子１０を一部破断した斜視図が示されている。
【００３８】
この図に示されるように、本整流子１０は絶縁部１２を備えている。絶縁部１２は絶縁性を有する合成樹脂材等により全体的に円柱形状に形成されている。絶縁部１２の軸心には透孔１４が形成されており、他の部材（例えば、磁性を有するコア等）を組み付けてモータを製造した際には、回転軸としてのモータのシャフト（図示省略）が一体的且つ同軸的に嵌挿される。
【００３９】
また、絶縁部１２の外周部には各々が銅等の導電性部材によって形成された複数（本実施の形態では１２枚）のセグメント１６が一体的に固着されている。各セグメント１６は、絶縁部１２の軸心周りに第３溝部１７を介して一定間隔毎に設けられている。
【００４０】
これらのセグメント１６はセグメント本体１８を備えている。各セグメント本体１８は、絶縁部１２の半径方向に沿って厚さ方向で且つ絶縁部１２の周方向に沿って幅方向とされた略板状に形成されており、厚さ方向一方の側（絶縁部１２の半径方向外側）の面（以下、便宜上、この面を「外面」と称し、反対側の面を「内面」と称する）は、絶縁部１２の軸心を中心とした曲率半径で湾曲しており、したがって、全てのセグメント本体１８の外面は、仮想同心円の円周上に位置している。
【００４１】
また、これらのセグメント本体１８の厚さ方向中間部よりも内面側には、外面側よりも幅寸法が小さな小幅部１９とされており、絶縁部１２の軸心周り方向に沿って小幅部１９の側方まで絶縁部１２が入り込んでいる。
【００４２】
さらに、これらのセグメント本体１８の長手方向（すなわち、絶縁部１２の軸方向）一端部には小幅部２０が形成されている。小幅部２０は基本的にセグメント本体１８と同じ構成であるが、小幅部１９よりも更に幅寸法が小さく、各セグメント本体１８の幅方向中央部から連続して延出されている。したがって、絶縁部１２の周方向に沿った各セグメント１６の間隔は、セグメント本体１８の部分に比べて小幅部２０の部分で広くなっている。
【００４３】
また、各セグメント本体１８には巻線係合部としての爪部２２が形成されており、モータのコアに施される巻線が対応するセグメント１６の爪部２２に導通した状態で係止される。
【００４４】
以上の構成の整流子１０はモータの一部品を構成し、モータが組み立てられた状態では何れかのセグメント１６の幅方向一方の面へブラシが摺接し、この摺接したブラシを介して供給された電流を対応する爪部２２に係止された巻線へ供給し、これにより、巻線を流れる電流が周囲に所定の磁界を形成する。
【００４５】
（金型３０、６０並びにワーク（中間品）３２Ａ、３２Ｂの構成）
次に、上述した整流子１０を製造するための製造工程のうち、第１溝部形成工程で用いる金型３０及び第２溝部形成工程で用いる金型６０ついて説明する。
【００４６】
図２には、金型３０とこの金型３０にセットされる円筒部材としてのワーク３２Ａが分解斜視図によって示されている。
【００４７】
ワーク３２Ａは上述したセグメント１６を構成する材料と同じ材料により略円筒形状に形成されている。ワーク３２Ａは内径寸法が上述した絶縁部１２に形成した透孔１４の内径寸法よりも充分に大きく、基本的には全てのセグメント１６の内面を通る同心円の直径寸法に等しい。
【００４８】
これに対して、ワーク３２Ａの外径寸法は、全てのセグメント１６の外面を通る仮想円の直径寸法よりも大きい。したがって、ワーク３２Ａの肉厚（すなわち、セグメント１６の厚さ方向寸法に対応する寸法）は、セグメント１６の厚さ寸法よりも大きい。
【００４９】
ワーク３２Ａの軸方向他端部（図２の下方側の端部）にはフランジ部３４が形成されている。フランジ部３４は、外径寸法がワーク３２Ａの外径寸法よりも大きな略円盤形状とされており、ワーク３２Ａと略同軸の状態でワーク３２Ａの軸方向他端部から延出されている。
【００５０】
一方、ワーク３２Ａがセットされる金型３０はダイ３６を備えている。ダイ３６は全体的に板状若しくはブロック状に形成されており、図示しないダイホルダ上の所定位置にセットされる。ダイ３６にはその厚さ方向に貫通した円孔３８が形成されている。円孔３８は内径寸法がワーク３２Ａの外径寸法よりも僅かに大きく、且つ、フランジ部３４の外径寸法よりも充分に小さい。ワーク３２Ａは、フランジ部３４のワーク３２Ａの本体部分（円筒部分）とは反対側の面がダイ３６の上面に当接した状態でダイ３６上に円孔３８に対して同軸的にセットされる。
【００５１】
ダイ３６の上方にはブランクホルダ４０が配置されている。ブランクホルダ４０は全体的に板状若しくはブロック状に形成されている。また、ブランクホルダ４０には内径寸法がフランジ部３４の外径寸法よりも充分に小さく且つワーク３２Ａの内径寸法よりも大きな円孔４２が円孔３８に対して同軸的に形成されている。ブランクホルダ４０はワーク３２Ａの本体部分が円孔４２へ同軸的に嵌挿された状態でダイ３６と共にフランジ部３４を挟持してワーク３２Ａを固定する。
【００５２】
さらに、本金型３０はパンチ４４を備えている。パンチ４４は円孔３８、４２の軸方向に対して平行なガイドピン等の連結手段によりダイホルダに対して接離移動可能に連結されたパンチホルダ（図示省略）に取り付けられており、パンチホルダがダイホルダに対して接近移動することによりパンチ４４が円孔３８を貫通し、更に、円孔４２を貫通する。
【００５３】
また、パンチ４４は略円柱形状若しくは略円筒形状のパンチ本体４６を備えている。パンチ本体４６は、外径寸法が円孔３８、４２よりも充分に小さく、円孔３８、４２に対して同軸となる状態でパンチ４４がパンチホルダへ取り付けられる。
【００５４】
パンチ本体４６の外周部からは複数の突状部４８がパンチ本体４６の半径方向外方へ向けて突出形成されている。これらの突状部４８は、パンチ本体４６の軸方向に沿って長手方向とされた略直方体形状とされており、上述した複数のセグメント１６のうち、隣接する小幅部１９間に対応して設けられている。
【００５５】
これらの突状部４８の各々の幅寸法（パンチ本体４６の周方向に沿った寸法、更に厳密に言えば、パンチ本体４６の周方向に対する接線方向に沿った寸法）は、隣接する小幅部２０の間隙に略等しい。また、パンチ本体４６の軸心部分から、パンチ本体４６からの突出方向に沿った各突状部４８の先端部までの寸法は、上述したセグメント１６の内面を通る仮想円の半径寸法よりも大きい。
【００５６】
一方、図３には、金型６０とこの金型６０にセットされる円筒部材としてのワーク３２Ｂが分解斜視図によって示されている。
【００５７】
ワーク３２Ｂは上述したワーク３２Ａと基本的に同じであるが、金型３０による成形が終了した状態である。したがって、ワーク３２Ｂの内周部における軸方向一端側には、ワーク３２Ｂの軸方向一端部並びにワーク３２Ｂの内周部の双方で開口した複数の第１溝部６２が形成されている。これらの第１溝部６２は、絶縁部１２の軸心周り方向に沿ったセグメント１６の小幅部２０間の間隙に対応して一定間隔毎に形成されている。
【００５８】
また、各第１溝部６２は、ワーク３２Ｂの軸方向一端部で開口していると共に、ワーク３２Ｂの内周部にて開口している。これらの第１溝部６２の底部（より詳細には、ワーク３２Ｂの半径方向内方側へ向いた各第１溝部６２の底部）を通る仮想円は、絶縁部１２の半径方向に沿ったセグメント１６の内面を通る仮想円よりも大きい。
【００５９】
一方、ワーク３２Ｂがセットされる金型６０はダイ６４を備えている。ダイ６４は基本的に金型３０のダイ３６と同じ構成であるが、円孔３８に代わり円孔６６が形成されており、円孔６６の内側にワーク３２Ｂの本体部分（円筒部分）が同軸的に嵌挿される。ここで、円孔６６の内径寸法は、フランジ部３４の外径寸法よりも充分に小さいという点では円孔３８と同じであるが、円孔３８よりも大きく、ワーク３２Ｂを円孔６６の内側に同軸的に配置した状態では、ワーク３２Ｂの外周部と円孔６６の内周部との間の所定の大きさの隙間６８（図５参照）が形成される。
【００６０】
ダイ６４の上方にはブランクホルダ７０が配置されている。ブランクホルダ７０に関しては金型３０のブランクホルダ４０と基本的に構成が同じであるため詳細な説明は省略する。但し、ブランクホルダ４０とは異なり、ブランクホルダ７０に形成されている円孔４２にはワーク３２Ｂの本体部分は嵌挿されない。
【００６１】
さらに、本金型６０はパンチ７２を備えている。パンチ７２は円孔６６、４２の軸方向に対して平行なガイドピン等の連結手段によりダイホルダに対して接離移動可能に連結されたパンチホルダ（図示省略）に取り付けられており、パンチホルダがダイホルダに対して接近移動することによりパンチ７２が円孔６６を貫通し、更に、円孔４２を貫通する。
【００６２】
また、パンチ７２もまたパンチ４４と同様に略円柱形状若しくは略円筒形状のパンチ本体４６を備えている。パンチ本体４６の外周部からは複数の突状部７４がパンチ本体４６の半径方向外方へ向けて突出形成されている。これらの突状部７４は、上述した複数のセグメント１６のうち、隣接する小幅部１８間の間隙に対応して設けられている。
【００６３】
さらに、各突状部７４は突状部本体７６を備えている。各突状部本体７６は、パンチ本体４６の軸方向に沿って長手方向とされた略直方体形状とされており、各々の幅寸法（パンチ本体４６の周方向に沿った寸法、更に厳密に言えば、パンチ本体４６の周方向に対する接線方向に沿った寸法）は、隣接するセグメント１６の小幅部２０同士の間隔に略等しい。さらに、パンチ本体４６の軸心部分から、パンチ本体４６からの突出方向に沿った各突状部本体７６の先端部までの寸法は、上述したセグメント１６の厚さ方向一方の側の面を通る仮想円の半径寸法よりも大きいが、第１溝部６２の底部を結ぶ仮想円の半径寸法よりも小さい。
【００６４】
これらの突状部本体７６の長手方向一端部からはテーパ部７８が連続して形成されている。各テーパ部７８は突状部本体７６との接続部分とは反対方向へ向けて漸次パンチ本体４６からの突出寸法が小さくなる略テーパ形状とされている。図５に示されるように、これらのテーパ部７８のパンチ本体４６からの突出方向側の端面と、パンチ本体４６の外周面とが成す角度θ（パンチ本体４６の軸方向に対するテーパ部７８の傾斜角度θ）は、４５度よりも充分に小さく、好ましくは１０度未満で更に好ましくは５度未満（例えば２度）に設定されている。
【００６５】
また、テーパ部７８を含めた突状部７４の外面（表面）は、鏡面仕上げ等が施されており、これにより表面粗さが極めて小さく、突状部７４の外面（表面）の摩擦抵抗が極めて小さくなっている。
【００６６】
この金型６０にセットされるワーク３２Ｂは、パンチ本体４６及びワーク３２Ｂの軸方向に沿って第１溝部６２と突状部７４とが対向し、しかも、各突状部７４がワーク３２Ｂの内周部における第１溝部６２の開口幅方向中央部に位置するようにダイ６４にセットされる。
【００６７】
（本実施の形態に係る整流子製造方法）
次に、本実施の形態に係る整流子１０の製造方法（整流子製造方法）の説明を通して、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００６８】
本整流子１０の製造方法では、図４に示されるように、先ず、管状部材切断工程で銅管等の導電性の管状部材９０が所定の長さ（軸方向長さ）に切断される。
【００６９】
切断された管状部材９０は、フランジ部形成工程に送られ、フランジ形成用のプレス成形機（プレス金型を含む）によってフランジ部３４が形成されてワーク３２Ａとなる。
【００７０】
ワーク３２Ａは、第１溝部形成工程に送られる。上述したように、ワーク３２Ａは、円孔３８と同軸の状態でワーク３２Ａの本体部分とは反対側のフランジ部３４の端面がダイ３６上にセットされる。この状態でブランクホルダ４０及びパンチ４４をダイ３６へ接近移動させると、先ず、ブランクホルダ４０の円孔４２をワーク３２Ａの本体部分が貫通し、ブランクホルダ４０とダイ３６とによってフランジ部３４が挟持される。
【００７１】
次いで、パンチ４４がワーク３２Ａに対して同軸的にワーク３２Ａの内側に入り込む。パンチ４４がワーク３２Ａの内側の所定位置まで入り込むことで突状部４８がワーク３２Ａの内周部に干渉し、ワーク３２Ａの内周部を削るか、若しくは、干渉した部分をワーク３２Ａの半径方向外方へ押圧して塑性変形させる。これにより、ワーク３２Ａの内周部に第１溝部６２が形成されワーク３２Ａは図３に示されるようなワーク３２Ｂとなる。
【００７２】
このように第１溝部６２が形成されたワーク３２Ｂは、第２溝部形成工程へ送られる。第２溝部形成工程では、先ず、図５に示されるように円孔６６と同軸で且つワーク３２Ｂ及び円孔６６の軸方向に沿ってパンチ７２の突状部７４が第１溝部６２と対向した状態でワーク３２Ｂの本体部分を円孔６６へ挿入することによりワーク３２Ｂがダイ６４上にセットされる。
【００７３】
この状態でブランクホルダ７０及びパンチ７２をダイ６４へ接近移動させると、先ず、ブランクホルダ７０の円孔４２をワーク３２Ｂの本体部分が貫通し、ブランクホルダ７０とダイ６４とによってフランジ部３４が挟持される。次いで、図６に示されるように、パンチ７２がワーク３２Ｂに対して同軸的にワーク３２Ｂの内側に入り込むと、先ず、突状部７４のテーパ部７８がワーク３２Ｂの内周部に干渉する。
【００７４】
このテーパ部７８のパンチ本体４６からの突出方向側の端面は、パンチ本体４６の軸方向に対して傾斜しているため、図６に示されるように、ワーク３２Ｂの内周部に干渉した際にテーパ部７８がワーク３２Ｂの内周部に付与する押圧力Ｆは、ワーク３２Ｂの軸方向に沿った成分Ｆ１（以下、便宜上、「軸方向成分Ｆ１」と称する）と、ワーク３２Ｂの半径方向外方へ向いた成分Ｆ２（以下、便宜上、「径方向成分Ｆ２」と称する）と、に分かれる。この押圧力Ｆのうち、軸方向成分Ｆ１はワーク３２Ｂの内周部を煎断するように（すなわち、削り取るように）ワーク３２Ｂの軸方向に沿って押圧する。これに対し、径方向成分Ｆ２はワーク３２Ｂの内周部を半径方向外方へ押し出すように作用する。
【００７５】
ここで、テーパ部７８のパンチ本体４６からの突出方向側の端面と、パンチ本体４６の外周面とが成す角度は、４５度よりも充分に小さいため、押圧力Ｆの大部分は径方向成分Ｆ２となり、軸方向成分Ｆ１は極めて小さくなる。したがって、ワーク３２Ｂの内周部はテーパ部７８により削り取られることが極めて少なく、ワーク３２Ｂの内周部のうち、テーパ部７８が干渉した部分はワーク３２Ｂの半径方向外方へ押圧される。
【００７６】
また、上述したように、突状部７４の表面は鏡面仕上げが施され、これにより、表面の摩擦抵抗が極めて小さくなっているため、ワーク３２Ｂの内周部がテーパ部７８によってパンチ７２の移動方向に引きずられることはない。これにより、押圧力Ｆの径方向成分Ｆ２を効果的にワーク３２Ｂの内周部に作用させることができる。
【００７７】
さらに、この金型６０のダイ６４に形成された円孔６６の内径寸法はワーク３２Ｂの外径寸法よりも大きく、円孔６６内にワーク３２Ｂが挿入配置された状態では、円孔６６の内周部とワーク３２Ｂの外周部との間には隙間６８が形成されるため、ワーク３２Ｂは半径方向外方へ塑性変形可能である。したがって、押圧力Ｆの径方向成分Ｆ２により押圧されたワーク３２Ｂは、半径方向外方へ内周部が塑性変形されることに伴い、外周部が隙間６８を埋めるように半径方向外方へ塑性変形する。
【００７８】
次いで、図７に示されるように、テーパ部７８が完全にワーク３２Ｂの内側に入り込むと突状部７４の突状部本体７６がワーク３２Ｂの内側に入り込む。さらに、テーパ部７８がワーク３２Ｂの軸方向一端部（第１溝部６２が形成されている側の端部）を通過してワーク３２Ｂを貫通することで、ワーク３２Ｂの内周部に第２溝部８０が形成される（図８参照）。
【００７９】
このようにして第１溝部６２及び第２溝部８０の双方が形成されたワーク３２Ｂは、樹脂成形工程で図示しない樹脂成形用金型の内側に配置される。この状態で樹脂成形用金型内に絶縁性の合成樹脂材が充填されると、ワーク３２Ｂの内周部に合成樹脂材が充填され、透孔１４を有する絶縁部１２が形成される。このとき、絶縁部１２を構成する合成樹脂材は、第１溝部６２及び第２溝部８０の双方の内側にも充分に充填されている。
【００８０】
絶縁部１２が形成されたワーク３２Ｂは切削工程に送られる。この切削工程では、旋盤等の切削装置により、フランジ部３４を除くワーク３２Ｂの外周部分が透孔１４に対して同軸的に切削される。
【００８１】
次いで、切削工程で外周部が切削されたワーク３２Ｂは、セグメント形成工程へ送られる。セグメント形成工程では、図示しないカッターによってワーク３２Ｂの外周面に切り込みが形成され、これにより、第３溝部１７（図１参照）が形成される。ここで、第３溝部１７は、複数の第２溝部８０の各々に対応して複数形成されており、しかも、第２溝部８０の底部よりも更にワーク３２Ｂの半径方向内側にカッターの刃先が位置するように第３溝部１７が形成される。このため、第３溝部１７は、第１溝部６２及び第２溝部８０に繋がり、これによって、透孔１４の軸心周りにワーク３２Ｂが複数に分割され、セグメント１６が形成される。このようにして形成されたセグメント１６は周方向には第３溝部１７によって隔てられ、径方向には絶縁性の合成樹脂材（すなわち、絶縁部１２）により隔てられるため互いに絶縁状態となる。
【００８２】
また、上記のセグメント形成工程に前後して、ワーク３２Ｂは爪部形成工程に送られる。爪部形成工程では、フランジ部３４に切削加工及び曲げ加工等が施され、各セグメント１６に対応して爪部２２が形成される。
【００８３】
ここで、図７の一点鎖線の円Ａの部分を拡大した円Ｂで示されるように、第２溝部８０を形成する際に、突状部７４がワーク３２Ｂの内周部に干渉すると、ワーク３２Ｂの内周部が煎断され、この煎断された部分がワーク３２Ｂの軸方向一端側（フランジ部３４とは反対側）での第２溝部８０の端部から延び、これが所謂「ダレ」や「バリ（かえり）」（図７では「バリ９２」）となる。
【００８４】
しかしながら、本実施の形態では、第２溝部８０がワーク３２Ｂの軸方向一端部で開口しておらず、ワーク３２Ｂの軸方向一端側で第２溝部８０は第１溝部６２に繋がっている。この第１溝部６２はワーク３２Ｂの半径方向に沿った向きの底部が同じ方向に沿った第２溝部８０の底部よりもワーク３２Ｂの半径方向外側に位置している（すなわち、第１溝部６２は第２溝部８０よりも深い）。したがって、第２溝部８０を形成する際に突状部７４は第１溝部６２の底部に干渉することはない。
【００８５】
このため、第２溝部８０を形成した際に生ずるバリ９２は、図７及び図８に示されるように、第１溝部６２の内側に収まり、ワーク３２Ｂの外側に露出することはない。これにより、仮に、ワーク３２Ｂの外方からワーク３２Ｂに外力が作用しても、この外力がバリ９２に作用することはなく、したがって、基本的にバリ９２に倒れ込む等の塑性変形が生じない。このため、倒れ込んだバリ９２によって隣接するセグメント１６が導通するという不具合の発生を効果的に防止できる。
【００８６】
また、本実施の形態では、上述したように突状部７４に形成されたテーパ部７８は、ワーク３２Ｂの内周部に干渉した際の押圧力Ｆの大部分が径方向成分Ｆ２となり、テーパ部７８が干渉した部分ではワーク３２Ｂが半径方向外方へ塑性変形させられる。したがって、本実施の形態では突状部７４がワーク３２Ｂの内周部に干渉するものの、押圧力Ｆの軸方向成分Ｆ１によるワーク３２Ｂの内周部の煎断は極めて少ない。
【００８７】
このため、本実施の形態では第２溝部８０を形成した際に生ずるバリ９２やダレが極めて小さくなり、生じたバリ９２やダレを確実に第１溝部６２内に収めることができる。これにより、倒れ込んだバリ９２による隣接するセグメント１６の導通をより一層確実に防止できる。
【００８８】
さらに、第１溝部形成工程においてもダレやバリが生ずる可能性は充分にある。しかしながら、第１溝部６２はワーク３２Ｂのフランジ部３４側の端部で第１溝部６２は開口していないため、ダレやバリがワーク３２Ｂの外部に露出することはない。したがって、ワーク３２Ｂに対して外方から作用した外力でこのようなダレやバリが倒れ込むことはない。
【００８９】
しかも、第１溝部６２を形成する際にワーク３２Ａに対するのパンチ４４の挿入方向とは反対方向からパンチ７２がワーク３２Ｂに挿入されることで、第１溝部６２を形成した際に生じたダレやバリは第２溝部８０を形成する際にパンチ７２の突状部７４がダレやバリに係合することで破断される。したがって、第１溝部６２を形成した際に生じたダレやバリが隣接するセグメント１６を導通するという不具合が生ずることはない。
【００９０】
なお、本実施の形態では、第２溝部形成工程で使用したパンチ７２はテーパ部７８の端面（パンチ本体４６の半径方向外方へ向いた側の面）を平面とした。しかしながら、テーパ部７８の端面形状は平面に限定されるものではなく、曲面であってもよいし、図９に示されるように複数の曲面がパンチ７２の軸方向に沿って連続した形状であってもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、第２溝部８０の各々に対応して第１溝部６２を複数形成した構成であったが、第１溝部６２の構成はこれに限定されるものではない。以下、その他の実施の形態として第１溝部６２の変形例について説明する。
【００９２】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明に係る整流子製造方法のその他の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態を説明するうえで、説明している実施の形態よりも前出の実施の形態と基本的に同一の部位、すなわち、第１溝部６２に対応する部位以外の部分については、同一の符号を付与して詳細な説明を省略する。
【００９３】
図１０には、前記第１の実施の形態におけるワーク３２Ａが本実施の形態における製造方法での第１溝部形成工程に送られて第１溝部１１２が形成されたワーク１１０が示されている。
【００９４】
この図に示されるように、このワーク１１０に形成された第１溝部１１２は、ワーク１１０の軸方向一端部（フランジ部３４とは反対側の端部）及びワーク１１０の内周部で開口しているという点では前記第１の実施の形態における第１溝部６２と同じである。しかしながら、本実施の形態において第１溝部１１２は複数形成されておらず（第１溝部１１２は１つである）、しかも、ワーク１１０の軸方向に沿ってみた場合、第１溝部１１２は全体的に略円環状とされている。
【００９５】
この第１溝部１１２の内周部（すなわち、前記第１の実施の形態における第１溝部６２の底部に相当）は、その後の第２溝部形成工程で形成される第２溝部８０（図１０では図示省略）よりもワーク１１０の外周側に位置している。したがって、前記第１の実施の形態と同様にこのワーク１１０の内周部に第２溝部８０を形成すると、全ての第２溝部８０が１つの第１溝部１１０に繋がるが、第２溝部８０を形成するための突状部７４が第１溝部１１２の内周部に干渉することはない。このため、第２溝部８０を形成することで生じるバリ９２やダレ（図１０では図示省略）がワーク１１０の軸方向一端部から外部へ突出することはない。
【００９６】
このように、本実施の形態では、第１溝部１１２の構成が前記第１の実施の形態における第１溝部６２とは異なるが、第２溝部８０を形成することで生じるバリ９２やダレがワーク１１０の軸方向一端部から外部へ突出せずに第１溝部１１２内に収まるという点では前記第１の実施の形態と同様の作用を奏する。したがって、このような第１溝部１１２を形成する本実施の形態でも基本的に第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９７】
なお、本実施の形態において、第１溝部１１２をどのように形成するかについては特に限定するものではない。すなわち、第１溝部１１２は第１溝部６２と同様にプレス加工によって形成することもできるし、旋盤等の切削装置でワーク１１０の内周部を同軸的に切削することで第１溝部１１２を形成することもできる。
【００９８】
また、第１溝部１１２の内周部は、第２溝部８０の底部よりもワーク１１０の半径方向外側に位置していればよい。したがって、図１１に示されるように、ワーク１１０の一端部へ向けて漸次内径寸法が大きくなるテーパ状に第１溝部１１２を形成して、第１溝部１１２の内周部をワーク１１０の軸方向に対して傾斜させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る整流子製造方法で製造した整流子の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る整流子製造方法を構成する第１溝部形成工程で用いる金型及びワーク（円筒部材）の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る整流子製造方法を構成する第２溝部形成工程で用いる金型及びワーク（円筒部材）の分解斜視図である。
【図４】円筒部材を所定の長さに切断した状態を示す斜視図である。
【図５】第２溝部形成工程を示す断面図で、パンチの挿入開始状態を示す図である。
【図６】第２溝部形成工程を示す断面図で、パンチの挿入状態を示す図である。
【図７】第２溝部形成工程を示す断面図で、パンチが挿入されて第２溝部が形成される状態を示す図である。
【図８】第２溝部形成工程終了後のワーク（円筒部材）を示す斜視図である。
【図９】第２溝部形成工程で用いる金型のパンチの変形例を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る整流子製造方法を構成する第１溝部形成工程終了後のワーク（円筒部材）を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る整流子製造方法を構成する第１溝部形成工程終了後のワーク（円筒部材）の変形例を示す斜視図である。
【図１２】従来の整流子の斜視図である。
【図１３】従来の整流子を形成するためのワークの斜視図である。
【図１４】従来の整流子を形成するためのワークの断面図である。
【符号の説明】
１０    整流子
１２    絶縁部
１７    第３溝部
１６    セグメント
３０    金型
３２Ａ  ワーク（円筒部材）
３２Ｂ  ワーク（円筒部材）
６０    金型
６２    第１溝部
６４    ダイ
７２    パンチ
７４    突状部
７８    テーパ部
８０    第２溝部
１１０    ワーク（円筒部材）
１１２    第１溝部
【図１】
0003779595.tif 000002
【図２】
0003779595.tif 000003
【図３】
0003779595.tif 000004
【図４】
0003779595.tif 000005
【図５】
0003779595.tif 000006
【図６】
0003779595.tif 000007
【図７】
0003779595.tif 000008
【図８】
0003779595.tif 000009
【図９】
0003779595.tif 000010
【図１０】
0003779595.tif 000011
【図１１】
0003779595.tif 000012
【図１２】
0003779595.tif 000013
【図１３】
0003779595.tif 000014
【図１４】
0003779595.tif 000015