JPH0819225A - 回転電機の整流子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】製造工程の延長やばり発生を抑止しつつ、アン
ダカット溝の深さを縮小可能な回転電機の整流子及びそ
の製造方法を提供する。 【構成】第１発明では、絶縁樹脂部１の形成前に筒体の
アンダカット溝形成予定領域に軸方向へ延びる折り曲げ
部を形成する。この後、絶縁樹脂部１を形成後、筒体の
外周面を加工してそれを円筒面とする。これにより折り
曲げ部の外周側の表面は削られて薄肉化し、折り曲げ部
は全体としてその内周側に凹部が形成されたようにな
る。アンダカット溝３の深さを減らすことができる。第
２発明では、板材のアンダカット溝形成予定領域に線状
凹溝を形成後、線状凹溝が内周側となるように板材の両
端面を突き合わせて筒体を形成するので、簡単な工程で
線状凹溝を形成することができ、ばりが生じることなく
この線状凹溝の深さ分だけアンダカット溝３を浅くする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転電機の整流子及びそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転電機の整流子を図７に示す。
この整流子を作製するには、銅板をプレス加工し、巻線
の結線やモールド樹脂との結合に必要な形状とした後、
丸めて円筒状とし、モールド成形で絶縁樹脂部１００を
形成し、その後、銅円筒の外周側主面を完全円筒面に加
工し、アンダカット溝３００を凹設して、銅円筒から各
整流子片２００を分断している。

【０００３】また、従来の他の整流子を図８に示す。こ
の整流子を作製するには、銅円筒のアンダカット溝予定
領域に内周面側から線状凹溝４００をブローチ加工し、
その後、樹脂モールド及びアンダカット溝３００の凹設
を順次行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した前者の公報で
は、各整流子片２００を互いに完全分断するためにアン
ダカット溝３００は銅板の厚さよりある程度深い必要が
あり、その結果、各整流子片２００を摩擦熱及び遠心力
に耐えて保持する絶縁樹脂部１００の機械強度が低下
し、熱変形性が増大するという不具合があった。

【０００５】後者の公報では、銅円筒の内周面にブロー
チ加工した線状凹溝４００の深さの分だけアンダカット
溝３００の深さを減らすことができ、上記不具合を軽減
できるものの、銅円筒の内周面に線状凹溝４００をブロ
ーチ加工せねばならず、工程が複雑となること、ブロー
チ加工により生じるばりにより隣接する各整流子片２０
０がレアアースしやすいといった不具合が新たに生じ
た。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、製造工程の延長やばり発生を抑止しつつ、アン
ダカット溝の深さを縮小可能な回転電機の整流子を提供
することをその目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明の回転電機の整
流子の製造方法の第１の構成は、軸方向に所定数の折り
曲げ部を有する筒体を形成する工程と、次に前記筒体内
部に樹脂を注入して筒状の絶縁樹脂部を形成する工程
と、次に前記筒体の外周面を円筒面に加工するととも
に、前記筒体の前記折り曲げ部を前記絶縁樹脂部までア
ンダカットして互いに空間分離された複数の整流子片を
形成する工程とを有することを特徴としている。

【０００８】第１発明の第２の構成は、上記第１の構成
において更に、板材を屈曲して軸方向に所定数の折り曲
げ部を形成した後、前記板材の両端面を突き合わせて筒
体を形成することを特徴としている。第１発明の第３の
構成は、上記第１の構成において更に、前記折り曲げ部
は前記整流子片の数より１小さい数だけ形成されること
を特徴としている。

【０００９】第２発明の回転電機の整流子の製造方法の
第１の構成は、板材の一主面に線状凹溝を一定間隔を隔
てて互いに平行に形成する工程と、次に前記線状凹溝が
内周側となるように前記板材の両端面を突き合わせて筒
体を形成する工程と、次に前記筒体内部に樹脂を注入し
て円筒状の絶縁樹脂部を形成する工程と、次に前記筒体
の外周面を円筒面に加工するとともに、前記筒体の前記
線状凹溝部分を前記絶縁樹脂部までアンダカットして互
いに空間分離された複数の整流子片を形成する工程とを
有することを特徴としている。

【００１０】第２発明の第２の構成は、上記第１の構成
において更に、前記線状凹溝は、帯板から前記板材を打
ち抜く工程により形成されることを特徴としている。第
３発明の回転電機の整流子は、円筒状の絶縁樹脂部と、
前記絶縁樹脂部の外周面に周方向へ一定角度毎に配設さ
れる複数の整流子片と、隣接する前記各整流子片間に凹
設されるアンダカット溝とを備える回転電機の整流子に
おいて、前記各整流子片は、それぞれ平面からなり軸方
向全体断面が多角形をなす内周側主面と、円筒面状の外
周側主面とを備えることを特徴としている。

【００１１】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、絶縁樹脂部の
形成前に筒体のアンダカット溝形成予定領域に軸方向へ
延びる折り曲げ部を形成する。この後、絶縁樹脂部を形
成後、筒体の外周面を加工してそれを円筒面とする。こ
の時、折り曲げ部の外周側の表面は削られて薄肉化し、
折り曲げ部は全体としてその内周側に凹部が形成された
ようになる。したがって、この筒体内に樹脂を充填後、
折り曲げ部をアンダカットするときのアンダカット深さ
は折り曲げ部を薄肉化した分だけ減らすことができ、そ
の分だけ絶縁樹脂部の掘り込み量を減らせる。このよう
にすれば、従来は板材を丸めて円筒を形成したのを、複
数の折り曲げ部を有する筒体を形成するのに変更するの
みで、従来の整流子のもつ機械強度の低下、熱変形性の
増大といった不具合を解消することができる。また、ア
ンダカット加工も簡単となる。

【００１２】第１発明の第２の構成は、上記第１の構成
において更に、所定形状に打ち抜かれた板材を屈曲して
軸方向に所定数の折り曲げ部を形成した後、筒体を形成
するので、折り曲げ部の形成が極めて容易であるという
大きな利点を有する。例えば、帯板から所定形状の板材
を打ち抜く際、この折り曲げ部に線状凹溝を形成する。
このようにすれば、板材を曲げて筒体を形成する際、自
然に又は容易に薄肉の折り曲げ部で曲がる。もちろん、
他の方法で折り曲げ部を形成することも当然可能であ
り、このような板材又は帯板の折り曲げは周知技術の範
囲であり、この時、ばりは発生しない。

【００１３】第１発明の第３の構成は、上記第１の構成
において更に、折り曲げ部を整流子片の数より１小さい
数だけ形成する点にある。このようすれば、必要最小限
の折り曲げ部の数となるので、折り曲げ角を大きく設定
でき、折り曲げ部のアンダカット深さを減らすことがで
きる。第２発明の回転電機の整流子の製造方法の第１の
構成は、板材のアンダカット溝形成予定領域に線状凹溝
を形成後、線状凹溝が内周側となるように板材の両端面
を突き合わせて筒体を形成するので、簡単な工程で線状
凹溝を形成することができ、ばりが生じることなくこの
線状凹溝の深さ分だけアンダカット溝を浅くすることが
でき、絶縁樹脂部の強度向上、耐熱変形性の向上を実現
することができる。更に筒体が容易に線状凹溝の部分で
折れ曲がり易くなるので、上記第１の発明で説明したよ
うに、その後の筒体外周面の研磨（研削）時に折り曲げ
部が薄肉化され、その分、アンダカット量を削減でき、
上記第１発明と同様の効果を同時に奏することもでき
る。

【００１４】第２発明の第２の構成は、上記第１の構成
において更に、線状凹溝を帯板から板材を打ち抜く工程
により形成しているので、何ら工程を増加することな
く、線状凹溝を形成できるという極めて優れた効果を奏
することができる。第３発明の回転電機の整流子の各整
流子片は、それぞれ平面からなり軸方向全体断面が多角
形をなす内周側主面と、円筒面状の外周側主面とを備え
る。すなわち、上記第１の発明の第１の構成で作製され
る形状を有している。このようにすれば、アンダカット
溝の深さを減らせるので上記第１発明と同様の効果を奏
することができる。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の一実施例を図１に基づいて
説明する。図１は車両用スタータモータの整流子の径方
向から見た断面正面図を示し、図２はその半製品の正面
図を示す。

【００１６】この整流子は、図１に示すように、断面が
１２角形の筒形状を有する絶縁樹脂部１と、絶縁樹脂部
１の外周面に周方向へ３０度毎に配設される１２枚の整
流子片２とからなり、隣接する各整流子片２間にはアン
ダカット溝３が絶縁樹脂部１の外周面に多少食い込んで
形成されている。４６は各整流子片の軸方向内端から径
外方向へ形成される外爪（係止片部）であり、電機子導
体（図示せず）の端末が係止されている。

【００１７】本実施例の特徴は、整流子片２の外周側主
面が部分円筒面となっており、その内周側主面が平面と
なっていることで、各整流子片２の各外周側主面は全体
としてアンダカット溝３の部分を除けば円筒面となって
おり、各整流子片２の各内周側主面は全体としてアンダ
カット溝３の部分を除けば正１２角形筒面となっている
点にある。

【００１８】このようにすれば、アンダカット溝３の形
成時のアンダカット深さが減らせるので、上述したよう
に絶縁樹脂部１の強度向上、耐熱変形性の向上を図るこ
とができる。以下、この整流子の製造方法を図４及び図
５を参照して説明する。まず、図４の（ａ）に示すよう
に、帯状の銅板４を所定形状に打ち抜いて板材４を形成
するとともに、そのアンダカット溝形成予定領域（点線
で示す）４０に図６に示す線状凹溝５、５１を形成す
る。

【００１９】線状凹溝５は、軸方向（筒体の軸心と平行
な方向）に形成され、隣接する線状凹溝５間の幅は一定
とされている。なお、図５の（ａ）の例では線状凹溝は
両側から形成されて板材４の厚さ方向中央部に残留板部
４０、４１が形成されるが、図５の（ｂ），（ｃ）例で
は線状凹溝５、５１は一主面側に形成されており、他面
側に残留板部４０、４１が形成される。どちらの線状凹
溝構造を採用してもよい。なお、図５の（ａ）における
５１は打ち抜かれた板材４の両端面に形成される半線状
凹溝であり、４１は半残留板部であり、板材４の両端面
を突き合わせた段階で両半線状凹溝５１が一個の線状凹
溝５を形成するようになっており、その時、両半残留板
部４１が一個の残留板部４０を構成するようになってい
る。また、図５の（ｂ）、（ｃ）は一個の板材４の両端
面を表しており、そして、薄肉の残留板部４０は板材４
の一方の端部にだけ形成されている。ｃは突き合わせ端
面である。もちろん、残留板部４０を図４の（ａ）のよ
うに半分に分割して突き合わせることも可能である。

【００２０】５１は打ち抜かれた板材４の両端面に形成
される半線状凹溝であり、４１は半残留板部であり、板
材４の両端面を突き合わせた段階で両半線状凹溝５１が
一個の線状凹溝５を形成するようになっており、その
時、両半残留板部４１が一個の半残留板部４０を構成す
るようになっている。次に、図４の（ｂ）に示すよう
に、掛止部形成予定片部４２から内爪４３を９０度に切
り起こす。

【００２１】次に、図４の（ｃ）に示すように、板材４
を丸めるが、この時、板材４を線状凹溝５の部位で線状
凹溝５が内側となるように折り曲げて、正１２角形の筒
体４５とする。次に、図５の（ａ）に示すように、内爪
４３を筒体４５の内側に曲げ加工し、次に、図５の
（ｂ）に示すように，内爪４３と反対側の内爪４４を筒
体４５の内側に曲げ加工する。

【００２２】次に、図５の（ｃ）に示すように、この筒
体４５の内部に樹脂をモールド成形し、その後、筒体４
５の外周面を研削して完全円筒面とし、残った係止部形
成予定片部４２からなる電機子導体掛止用の外爪（係止
片部）４６を外側へ折り曲げて筒体４５を完成する。次
に、筒体４５の線状凹溝５の部分すなわち折り曲げ部の
部分にてアンダカット溝３を堀り込み、板材４を各整流
子片２に分割して整流子を完成する。

【００２３】以上説明したように、本実施例の整流子
は、アンダカット溝３の深さを元の板材４の厚さより小
さい必要な深さにすることができるので、ブローチ加工
なしに遠心強度及び耐熱変形性を改善することができ
る。図２はアンダカット溝３の凹設前の筒体４５の軸方
向正面図を示し、図３はスタータモータにこの整流子を
装着した状態を示す。

【００２４】（変形態様１）上記実施例では、折り曲げ
部を形成するために線状凹溝５を形成したが、線状凹溝
５を形成することなく、筒体４５の形成前に折り曲げ部
をアンダカット溝３を形成する予定領域に設けることも
可能である。 （変形態様２）上記実施例では正多角形に折り曲げた筒
体４５の外周面を削って円筒面としたが、アンダカット
溝３の形成予定領域に線状凹溝５を形成しているので線
状凹溝５の分だけアンダカット溝３の深さを縮小できる
ので、筒体４５を円筒形としてもよい。ただし、筒体４
５を正多角形に折り曲げ、かつ、線状凹溝５を設けるこ
とにより、より一層アンダカット溝３の深さを縮小で
き、正多角形に折り曲げ易くなっている。

【００２５】（変形態様３）上記実施例では正多角形に
折り曲げる工程は、筒体４５を形成した後に行うことも
できる。なお、上記実施例では、筒体４５の外周面を完
全円筒面に加工後、筒体４５の折り曲げ部を絶縁樹脂部
までアンダカットしたが、上記とは逆に、筒体４５の折
り曲げ部を絶縁樹脂部までアンダカットした後、上記と
は逆に筒体４５の外周面を完全円筒面に加工してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用スタータモータの整流子の径方向から見
た断面正面図である。

【図２】図１の整流子の半製品の正面図であり、詳しく
は、アンダカット溝３の凹設前の筒体４５の軸方向正面
図である。

【図３】スタータモータに図１の整流子を装着した状態
を示す側面図である。

【図４】整流子の製造工程を示す工程図である。

【図５】整流子の製造工程を示す工程図である。

【図６】板材４の断面図であり、（ａ）は本実施例の板
材４の断面形状を示し、（ｂ），（ｃ）は他の態様を板
材４の断面形状を示す。

【図７】（ａ）は従来の整流子の径方向全体断面図、
（ｂ）はその部分拡大図である。

【図８】（ａ）は従来の整流子の径方向全体断面図、
（ｂ）はその部分拡大図である。

【符号の説明】

１は絶縁樹脂部、２は整流子片、３はアンダカット溝、
４は板材、５は線状凹溝。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向に所定数の折り曲げ部を有する筒体
   を形成する工程と、 次に前記筒体内部に樹脂を注入して筒状の絶縁樹脂部を
   形成する工程と、 次に前記筒体の外周面を円筒面に加工するとともに、前
   記筒体の前記折り曲げ部を前記絶縁樹脂部までアンダカ
   ットして互いに空間分離された複数の整流子片を形成す
   る工程と、 を有することを特徴とする回転電機の整流子の製造方
   法。
2. 【請求項２】板材を屈曲して軸方向に所定数の折り曲げ
   部を形成した後、前記板材の両端面を突き合わせて筒体
   を形成する請求項１記載の回転電機の整流子の製造方
   法。
3. 【請求項３】前記折り曲げ部は前記整流子片の数より１
   小さい数だけ形成される請求項１記載の回転電機の整流
   子の製造方法。
4. 【請求項４】板材の一主面に線状凹溝を一定間隔を隔て
   て互いに平行に形成する工程と、 次に前記線状凹溝が内周側となるように前記板材の両端
   面を突き合わせて筒体を形成する工程と、 次に前記筒体内部に樹脂を注入して円筒状の絶縁樹脂部
   を形成する工程と、 次に前記筒体の外周面を円筒面に加工するとともに、前
   記筒体の前記線状凹溝部分を前記絶縁樹脂部までアンダ
   カットして互いに空間分離された複数の整流子片を形成
   する工程と、 を有することを特徴とする回転電機の整流子の製造方
   法。
5. 【請求項５】前記線状凹溝は、帯板から前記板材を打ち
   抜く工程により形成される請求項４記載の回転電機の整
   流子の製造方法。
6. 【請求項６】円筒状の絶縁樹脂部と、前記絶縁樹脂部の
   外周面に周方向へ一定角度毎に配設される複数の整流子
   片と、隣接する前記各整流子片間に凹設されるアンダカ
   ット溝とを備える回転電機の整流子において、 前記各整流子片は、それぞれ平面からなり軸方向全体断
   面が多角形をなす内周側主面と、円筒面状の外周側主面
   とを備えることを特徴とする回転電機の整流子。