專利名稱：用于扁平型整流子的整流子片的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的整流子的制造方法，特別是涉及盤式的扁平型整流子中的整流子片的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，在電動動力轉(zhuǎn)向裝置和發(fā)動機(jī)起動機(jī)、燃料泵等中使用的電機(jī)中，由裝置小型化的要求出現(xiàn)了采用扁平型整流子(平面整流子)的電機(jī)。該扁平型整流子與一般圓筒狀的整流子不同，具有從旋轉(zhuǎn)軸向徑向延伸的盤狀的電刷滑動面，把稱為整流子金屬的金屬部件與合成樹脂一體成型。一體成型后，整流子金屬切斷為放射狀并在周向分開，以成為相互絕緣狀態(tài)形成多個(gè)整流子片。另外，電刷從軸向與由該整流子金屬構(gòu)成的電刷滑動面滑動接觸，進(jìn)行電樞電流的切換。
作為這種扁平型整流子的整流子金屬的制造方法采用把各整流子片用的部件進(jìn)行單獨(dú)冷鍛和在順?biāo)蜎_床形成圓環(huán)狀連鎖體的方法。但是，若采用這種方式，由沖壓彎曲和減薄、拉伸等加工，存在使彎曲角部的曲面(R)變大的問題。在角部的R變大時(shí)，使電刷滑動面的長度在R部分變小，在確?；瑒用骈L度方面不利。另外，角部R在模壓樹脂時(shí)，對樹脂壓力會產(chǎn)生使整流子片上浮方向的分力。另外，由于整流子金屬由需要順?biāo)蜎_床的復(fù)雜的多項(xiàng)工序制造，使設(shè)備費(fèi)增加，同時(shí)為了確保輸送導(dǎo)向孔還要使毛坯面積增大，這樣使材料利用率下降。
圖6是表示模壓樹脂時(shí)的角部影響的說明圖。如圖6所示，在角部R從澆口51供給的樹脂要從整流子金屬52的角部53流進(jìn)電刷滑動面54側(cè)。這樣，由該壓力整流子金屬52向上方變形，樹脂有可能漏到電刷滑動面54的內(nèi)徑側(cè)。若產(chǎn)生樹脂漏泄，不僅需要去掉電刷滑動面54上的毛刺，而且為去掉由毛刺在整流子片之間產(chǎn)生的不平還要進(jìn)行切削加工。為此，存在在模壓樹脂后工序的工作量增加和提高成本的問題。特別是在作為沖壓產(chǎn)品的整流子金屬中還可能產(chǎn)生由回復(fù)彈性變形的金屬變形，需要采取防止漏泄樹脂的措施。
另外，還試行了力圖解決上述問題的采用在通常的筒型整流子中用的整流子片的制造方法。圖7是表示筒型整流子構(gòu)成的局部剖面的側(cè)面圖，圖8是說明在圖7中使用的整流子片的制造方法的圖。在筒型整流子55中，整流子片56是把稱為整流子型材的棒料進(jìn)行適當(dāng)切割而形成的。整流子型材57是銅制的拉制材料。如圖8所示形成梯形剖面。整流子片56是把該整流子型材57沖切成圖中虛線形成的形狀，而成為在圖7中筒形整流子55中使用的形狀。
另外，在扁平型整流子的整流子片(整流子金屬)若也由這樣的整流子型材57制造時(shí)，不產(chǎn)生沖壓產(chǎn)品那樣的角度R，也沒有回復(fù)彈性變形的問題。圖9是表示由整流子型材制造扁平型整流子的整流子片的狀態(tài)的說明圖。如圖9的虛線所示，若從整流子型材57切出整流子片58，則電刷滑動面59的端部不會形成R。從而在模壓樹脂制作整流子片58時(shí)樹脂也不會流入滑動面59，可以減少后續(xù)加工的工作量。
另外，若由圖9所示的整流子型材57沖切整流子片58，則加工面成為電刷滑動面54。即是切斷面成為電刷滑動面54。為此，電刷滑動面54的表面光潔度變壞，在沖切加工后還要再進(jìn)行切削加工。從而，雖然減少了模壓后的工作量，但增加了整流子片的制造工作量，不能實(shí)現(xiàn)有效地削減成本。另外，由于在形成整流子片58時(shí)整流子型材57的削除部分比較大，所以材料利用率不好而對制造成本不利。另外，由于比整流子型材57表面軟的內(nèi)部部位成為電刷滑動面54，所以存在其表面硬度低的問題，這也是要改進(jìn)的。
本發(fā)明的目的是容易且便宜地制造在扁平型整流子的模壓樹脂工序中可防止樹脂漏泄的整流子片，力爭減少扁平型整流子的制造工作量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的用于扁平型整流子的整流子片的制造方法是制造構(gòu)成扁平型整流子的所述整流子片的制造方法。該扁平型整流子具有用合成樹脂形成圓盤狀的支撐部和沿著周向在所述支撐部的軸向一端面上設(shè)置的多個(gè)整流子片。所述制造方法具有通過拉制加工形成具有與所述整流子片的剖面形狀相同的剖面形狀部位的母材的工序和切斷所述母材形成所述整流子片的工序。
在本發(fā)明中，由于通過切斷具有與整流子片同樣形狀的母材制造整流子片，所以例如只對母材進(jìn)行一次沖切加工就可以成型整流子片，而不需要多次的沖切加工。從而不會產(chǎn)生由各工序的配合和輸送誤差并而形成的尺寸誤差，而可以用高尺寸精度成型整流子片。另外，由于母材加工僅用沖切而不要求輸送精度，所以作為整流子片的制造設(shè)備可以使用常用的廉價(jià)的設(shè)備，可以廉價(jià)地加工整流子片。
在所述用于扁平型整流子的整流子片的制造方法中，也可以使所述整流子片以放射狀配置在所述以支撐部的軸向一端面，所述母材也可以具有與沿所述整流子片的徑向的剖面形狀相同的剖面形狀的部位。
在所述用于扁平型整流子的整流子片的制造方法中，也可以使所述母材的拉制方向與所述整流子片的電刷滑動接觸方向大致在同一方向。由此，電刷滑動面的加工方向與電刷滑動接觸方向大體一致，在沖壓加工后不進(jìn)行切削精加工而可以直接使用拉制面作為電刷滑動面。
另外，在所述用于扁平型整流子的整流子片的制造方法中，也可以使所述母材上的拉制加工面成為所述整流子片的電刷滑動面。由此，由拉制加工而產(chǎn)生加工硬化的部位成為電刷滑動面，可提高電刷滑動面的硬度，實(shí)現(xiàn)提高整流子的耐久性。
另外，在所述用于扁平型整流子的整流子片的制造方法中，也可以通過所述拉制加工在所述母材形成固定部，該固定部成為防止所述整流子片相對所述支撐部軸向松動的部件。由此，在拉制加工后不需要形成斜面加工和制爪加工等的形成固定部的工序，可實(shí)現(xiàn)減少工作量。
另外，在所述用于扁平型整流子的整流子片的制造方法中，也可以在與所述母材的拉制方向垂直的方向沖切母材來形成所述整流子片。此時(shí)，也可以在使相鄰的所述整流子片相互在內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)反轉(zhuǎn)的狀態(tài)沖切所述整流子片。由此，可減少母材的剩余部分，可非常高效地沖切整流子片，實(shí)現(xiàn)提高整流子片的材料利用率，不僅可降低制造成本，也可以減少廢棄物。


圖1是表示本發(fā)明的制造方法制造的使用整流子片的扁平型整流子的一例的局部切斷立體圖；圖2是表示扁平型整流子的整流子片的構(gòu)成的立體圖；圖3是表示本發(fā)明實(shí)施例1的整流子片制造方法的說明圖；圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例1的整流子片制造方法的說明圖；圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例2的整流子片制造方法的說明圖；圖6是表示模壓樹脂時(shí)的角部R影響的說明圖；圖7是表示筒型整流子構(gòu)成的局部剖面的側(cè)面圖；圖8是說明在圖7中使用的整流子片的制造方法的圖；圖9是表示由整流子型材制造扁平型整流子的整流子片狀態(tài)的說明圖。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施例1)以下基于圖面詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明的制造方法制造的使用整流子片的扁平型整流子的一例的局部切斷立體圖。
如圖1所示，整流子1構(gòu)成扁平構(gòu)造，在起動電機(jī)和燃料箱中的燃料供給泵等中使用。整流子1具有合成樹脂制造的支撐部2和多個(gè)金屬制的整流子片3；整流子片3與支撐部2模壓成型一體。整流子片3的表面(圖1的上面)成為電刷滑動面4，在此從軸向與圖中未示出的電刷接觸。
這樣的整流子1把各個(gè)整流子片3安裝在圓形的支架上，在該狀態(tài)用合成樹脂模壓成型整體。在成型的整流子1同時(shí)安裝圖中未示出的旋轉(zhuǎn)軸和電樞鐵心，線圈卷線，然后用合成樹脂進(jìn)行包覆形成電樞組件。
支撐部2形成厚壁的大體圓盤形狀，在中心部形成固定電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的軸孔5。在支撐部2的軸向一端面等間隔配設(shè)多個(gè)整流子片3。各整流子片3形成大體扇形，在支撐部2的表面上呈放射狀配置。在整流子片3之間形成用于使相鄰的整流子片3相互電絕緣的縫隙6。
圖2是表示整流子片3構(gòu)成的立體圖。如圖2所示，整流子片3具有形成電刷滑動面4的本體部7和在本體部7的外側(cè)設(shè)有臺階而形成的外周部8。在外周部8設(shè)有U字型的線圈安裝槽9。在線圈安裝槽9由融熔固定圖中未示出的電樞線圈。
在本體部7的內(nèi)周側(cè)設(shè)置轂部11，在其內(nèi)面?zhèn)刃纬尚辈?2a。在本體部7和外周部8的邊界形成臺階部13，在其內(nèi)面?zhèn)纫残纬尚辈?2b。斜部12a、12b向本體部7側(cè)擴(kuò)展，形成固定部14，該固定部14成為防止整流子片3相對支撐部2軸向松動的部件。
這種整流子片3用以下方式形成。圖3、4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的整流子片3的制造方法的說明圖。如圖3所示，整流子片3也可以用銅制的整流子型材(母材)15切出。整流子型材15通過把銅材在箭頭X方向拉制加工形成，其斷面如圖3、圖4所示，成型為與整流子片3的圖2中A-A剖面(徑向剖面)同一形狀。即整流子型材15成為把成為本體部7的本體形成部17、成為外周部8的外周形成部18和成為轂部11的轂形成部21成型為一體的形狀。
整流子型材15的本體形成部17和外周形成部18之間成為臺階23，在其內(nèi)側(cè)分別形成斜面22a、22b。整流子型材15的剖面形狀由于用拉制模決定所以與彎曲加工比可增大剖面形狀的自由度，可在轂部11的內(nèi)側(cè)和臺階23的內(nèi)側(cè)容易形成斜面22a、22b。而如圖6所示，在用沖壓加工的整流子金屬52中為形成防松部分需要把轂部61加工成斜面形狀的工序和形成結(jié)合片62的制爪工序。與此相應(yīng)，在該整流子片3中在拉制工序同時(shí)成型固定部形狀，不需要形成斜面加工和制爪加工，可實(shí)現(xiàn)減少工作量。
如圖4所示，整流子片3從整流子型材15橫向并排沖切。沖切加工與垂直于拉制方向X的方向(圖3的Y方向)進(jìn)行。從整流子型材15的整流子片成型可以由一次沖切加工完成，與多次沖切加工相比不存在由各工序的配合和輸送誤差形成的尺寸誤差，可以用高尺寸精度成型整流子片3。此時(shí)使用的設(shè)備是沖床，僅用沖切加工而不要求輸送精度，所以使用常用的廉價(jià)的設(shè)備就可以完成，所以可以廉價(jià)地加工整流子片3。
另外，如圖4所示，在整流子片3的沖切加工中，與圖9相比，可以使削去面積少。從而可有效利用材料而實(shí)現(xiàn)提高材料利用率。另外，在成型整流子片3時(shí)不進(jìn)行彎曲加工就可以把角部的R控制在最小限度。這樣，也不會產(chǎn)生由模壓樹脂形成的樹脂向滑動面4的回流，實(shí)現(xiàn)減少后續(xù)加工的工作量。
另外，在整流子片3中，電刷滑動面4成為本體形成部17的外面17a。即拉制加工面成為電刷滑動面4。拉制加工面與沖切加工形成的切斷面相比表面光潔度和平面度高，可以直接作為電刷滑動面4使用。在圖8、圖9的現(xiàn)有的整流子片中，拉制面埋在樹脂模中，而切斷面成為電刷滑動面4，盡管是良好的面也不能很好地使用它。而與此不同的是，在該整流子片3中，由于設(shè)拉制加工面為電刷滑動面4，所以可有效地使用該良好的面。因此，若使用整流子片3，則不需要在樹脂制模后對電刷滑動面4進(jìn)行精加工，可以減少整流子1的制造工作量。另外，本體形成部17的外面17a由拉制加工產(chǎn)生的加工硬化而提高了硬度，所以也實(shí)現(xiàn)了提高電刷滑動面4的耐久性。
另外，一般的整流子型材的拉制方向X，如圖8、圖9所示，與電刷滑動接觸方向(旋轉(zhuǎn)方向)Z垂直。從電刷滑動面4的表面的材料配向看，最好該加工方向與電刷滑動接觸方向一致。但是，在圖8、圖9的情況，由于整流子片的電刷滑動面還要在沖切加工后進(jìn)行切削精加工，所以兩者方向不同沒有太多影響。與此不同的是，在整流子片3的電刷滑動面4中，整流子型材15的拉制方向(圖3的X方向)與電刷滑動接觸方向(圖2的Z方向)大致在同一方向。在本實(shí)施方式中，在整流子片3的周向中心線(圖2的A-A線)的電刷滑動接觸方向Z的切線方向與整流子型材15的拉制方向X一致。從而，在整流子片3中可以省去由加工方向和電刷滑動接觸方向不同而形成的后續(xù)加工，既有良好的拉制面又有高的表面硬度，從而可以把整流子型材15作為沖切件直接作成產(chǎn)品。
(實(shí)施方式2)圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的整流子片制造方法的說明圖。另外，與實(shí)施方式1相同的部分和部件采用同一編號，省略其說明。
在實(shí)施方式2的制造方法中，為進(jìn)一步提高整流子片3的材料利用率，如圖5所示，對整流子型材(母材)25進(jìn)行所謂交錯(cuò)沖切。整流子型材25在上下相反方向沖切相鄰的整流子片3，以形成具有與整流子片3相同的剖面形狀的部位，形成上下對稱的形狀。即是整流子型材25在兩端設(shè)置整體與整流子片3同樣的剖面形狀的整流子型材15中的外周形成部18，成為在兩端形成外端部26的形狀。
對相鄰的整流子片3以上下即內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)反轉(zhuǎn)的形態(tài)進(jìn)行沖切。整流子型材25的成為內(nèi)徑側(cè)(前端細(xì)側(cè))的外端部26在中間位置沖切，而形成轂部11。與圖4、圖5相比即可看出，在本方法整流子型材25的不需要的部分小，可以高效沖切整流子片3。從而可提高整流子片3的材料利用率，不僅可以降低制造成本，也可以減少廢棄物。
本發(fā)明不限定在所述的實(shí)施方式，在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)當(dāng)然可以進(jìn)行各種變更。
例如，在所述整流子1中，可以省略用于使電刷滑動面4光潔的切削精加工，但也可以對應(yīng)需要的產(chǎn)品精度用切削加工對平面度和表面光潔度進(jìn)行適當(dāng)?shù)木庸?。從而，整流子型?5、25不僅與整流子片3為同一剖面形狀，也可以用后續(xù)加工很容易成為得到整流子片3的形狀，在與整流子片同樣的剖面形狀中也含有這樣的不完全相同的剖面形狀。另外，即使進(jìn)行后續(xù)加工，與現(xiàn)有技術(shù)相比也可以減少研磨等工作量。
按照本發(fā)明的用于扁平型整流子的整流子片的制造方法，由于用拉制加工形成具有與整流子片的剖面形狀相同的剖面形狀的母材，并切斷該母材形成整流子片，所以可采用對母材的切斷加工而成型整流子片，不需要更多的工序加工。從而，不存在由各工序的配合和輸送誤差產(chǎn)生的尺寸誤差，可以高尺寸精度成型整流子片。另外，由于母材加工不要求輸送精度，所以作為整流子片的制造設(shè)備可以使用常用的廉價(jià)的設(shè)備，可以廉價(jià)地加工整流子片。
另外，通過把母材的拉制方向與整流子片的電刷滑動接觸方向大體一致，可使電刷滑動面的加工方向與電刷滑動接觸方向大體一致，在沖壓加工后不用進(jìn)行切削精加工，可以直接使用拉制面作為電刷滑動面。
另外，通過使母材上的拉制加工面成為整流子片的電刷滑動面，由拉制加工而產(chǎn)生加工硬化的部位成為電刷滑動面，可提高電刷滑動面的硬度，實(shí)現(xiàn)提高整流子的耐久性。
另外，通過拉制加工在母材形成固定部，在拉制加工后不需要形成斜面加工和制爪加工等的形成固定部的工序，可實(shí)現(xiàn)減少工作量。
另外，通過在使相鄰的整流子片相互在內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)反轉(zhuǎn)的狀態(tài)由母材沖切整流子片，可減少母材的剩余部分，可非常高效地沖切整流子片，實(shí)現(xiàn)提高整流子片的材料利用率，不僅可降低制造成本，也可以減少廢棄物。
權(quán)利要求
1.一種用于扁平型整流子的整流子片的制造方法，其是制造在扁平型整流子中的所述整流子片的方法，所述扁平型整流子具有用合成樹脂形成圓盤狀的支撐部和沿著周向在所述支撐部的軸向一端面上設(shè)置的多個(gè)整流子片，其特征在于，該制造方法具有通過拉制加工形成具有與所述整流子片的剖面形狀相同的剖面形狀部位的母材的工序和切斷所述母材形成所述整流子片的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的用于扁平型整流子的整流子片的制造方法，其特征在于，使所述整流子片以放射狀配置在所述支撐部的軸向一端面，所述母材具有與沿所述整流子片的徑向的剖面形狀相同的剖面形狀的部位。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于扁平型整流子的整流子片的制造方法，其特征在于，使所述母材的拉制方向與所述整流子片的電刷滑動接觸方向大致在同一方向。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的用于扁平型整流子的整流子片的制造方法，其特征在于，使所述母材上的拉制加工面成為所述整流子片的電刷滑動面。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的用于扁平型整流子的整流子片的制造方法，其特征在于，通過所述拉制加工在所述母材形成固定部，該固定部成為防止所述整流子片相對所述支撐部軸向松動的部件。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的用于扁平型整流子的整流子片的制造方法，其特征在于，在與所述母材的拉制方向垂直的方向沖切母材來形成所述整流子片。
7.如權(quán)利要求6所述的用于扁平型整流子的整流子片的制造方法，其特征在于，所述整流子片在使相鄰的所述整流子片相互在內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)反轉(zhuǎn)的狀態(tài)沖切。
全文摘要
一種用于扁平型整流子的整流子片的制造方法。其通過拉制加工形成具有與整流子片(3)同樣形狀的整流子型材(15)，通過在垂直于拉制方向X的Z方向沖切該整流子型材(15)形成扁平型整流子的整流子片(3)。在使整流子型材(15)的拉制方向X與整流子片(3)的電刷滑動接觸方向大致相同的同時(shí)，使拉制加工面為整流子片(3)的電刷滑動面(4)。在拉制加工時(shí)在整流子型材(15)形成防止整流子(3)松脫的固定部(14)。由此，可以容易且廉價(jià)制造可防止在樹脂制模工序中樹脂漏泄的扁平型整流子的整流子片。
文檔編號H01R43/06GK1723598SQ200380105699
公開日2006年1月18日 申請日期2003年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月10日
發(fā)明者上原修二, 南秀行, 巖下和男, 堀內(nèi)秀基, 磯田稔, 竹部康弘, 小島理規(guī), 石關(guān)隆行, 肉戶充 申請人:株式會社美姿把