JP2005039970A - ヨークハウジング及び電気機械 - Google Patents

Abstract

【課題】シュレッダにて粉砕される際に衝撃力等が作用すると、複数に分解し、銅線を使用した電気部品を露出し易くすることができるヨークハウジング及びそのヨークハウジングを用いた電気機械を提供する。
【解決手段】冷間圧延鋼板をプレス成型してなる有底扁平円筒状のヨークハウジング４は、軸方向と直角をなす方向に分割されて分割部５，６に分けられており、その分割部５，６の合わせ部７は、ヨークハウジング４の側壁部４ｃの外周面側で、軟磁性圧粉材よりなる環状の衝撃破砕体８によって被われている。分割部５，６は衝撃破砕体８によって連結されている。上記のように構成されたヨークハウジング４は、シュレッダにて粉砕される際、外部から衝撃力等が作用すると、剛性の低い衝撃破砕体８が粉砕される。その結果、ヨークハウジング４が分解されて分割部５が外れると、合わせ部７が分割部６の開口部となり、内装された電機子が露出され易い。
【選択図】 図２

Description

本発明はヨークハウジング及びそのヨークハウジングを用いた電気機械に関するものである。

近年、自動車部品のリサイクル化が促進されている。自動車部品をリサイクルするためには、まず廃棄する自動車は大きなシュレッダによって粉砕され、所定の大きさ（例えば１０［ｃｍ］四方）の篩にかけられる。その篩にかけられたスクラップの中から主として鉄が再利用される。

ところが、自動車には多数のモータが搭載されており、そのモータは銅線（巻線）を有している。そのため、スクラップ鉄にその銅が混じって鉄の純度を下げてしまい、結局その鉄を有効に再利用できないという問題があった。

そこで、実際には、スクラップ鉄を人間の目で確認し、銅線を有する電機子を含んだモータを発見した場合には、それを除去する作業が行われていた。このとき、シュレッダによりモータに衝撃力等が作用してヨークハウジングが破壊され、内部の電機子が見える状態であれば、その電機子の除去作業は容易である。

ここで、一般的に用いられているモータのヨークハウジングとしては、例えば特許文献１にて開示されている構造としたものがある。このヨークハウジングは磁性金属材をプレス加工して形成されるものである。
特開２００３−０３２９６６号公報（第１図）

しかしながら、特許文献１にて開示されているようなヨークハウジングは、磁性金属材をプレス加工して形成されるものであるため、衝撃力等が作用した際に塑性変形を起こして単に潰れ、ヨークハウジングの開口を塞ぐ状態となることがある。このような場合には、そのヨークハウジングの内部に電機子が収容されているかを判断することが難しく、除去作業は困難になる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、シュレッダにて粉砕される際に衝撃力等が作用すると、複数に分解し、内装された銅線を使用した電気部品を露出し易くすることができるヨークハウジング及びそのヨークハウジングを用いた電気機械を提供することにある。

上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、銅線を使用した電気部品を収容するためのヨークハウジングにおいて、該ヨークハウジングは、該ヨークハウジングを軸方向と直角をなす方向に分割した複数の分割部と、該分割部を連結する、該分割部よりも剛性が低い連結部材とから構成される。

請求項２に記載の発明は、銅線を使用した電気部品を収容するためのヨークハウジングにおいて、該ヨークハウジングは、開口部を有するヨークハウジング本体と、軟磁性圧粉材で形成され、前記開口部を塞ぐ蓋体とから構成される。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のヨークハウジングにおいて、前記連結部材は、前記分割部の合わせ部を被うように環状に形成されている。
請求項４に記載の発明は、請求項１又は３に記載のヨークハウジングにおいて、前記連結部材と前記分割部とは締結手段を用いて締結されている。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のヨークハウジングにおいて、前記ヨークハウジング本体と蓋体とは締結手段を用いて締結されている。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のヨークハウジングを用いたことを特徴とする電気機械である。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、シュレッダにて粉砕される際に、ヨークハウジングに外部から衝撃力等が作用すると、分割部より剛性が低い連結部材が粉砕される。その結果、ヨークハウジングは分解され、内部に収容された銅線を使用した電気部品が露出され易い。

請求項２に記載の発明によれば、シュレッダにて粉砕される際に、ヨークハウジングに外部から衝撃力等が作用すると、分割部より剛性が低い軟磁性圧粉材で形成された蓋体が粉砕される。その結果、ヨークハウジング本体の開口部は、外部に対して開かれた状態となり、その開口部からヨークハウジング内に収容されていた銅線を使用した電気部品が露出され易い。

請求項３に記載の発明によれば、連結部を環状に形成し、分割部の合わせ部を被うことで、分割部の合わせ部からヨークハウジング内へ異物が浸入しにくい。
請求項４に記載の発明によれば、分割部と連結部材とは締結手段を用いて締結されるため、より確実に固定される。

請求項５に記載の発明によれば、ヨークハウジング本体と蓋体とは締結手段を用いて締結されるため、より確実に固定される。
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のヨークハウジングを用いた電気機械であるため、その電気機械がシュレッダにて粉砕される際に外部から衝撃力等が作用すると、ヨークハウジングが容易に分解される。従って、ヨークハウジング内に収容されていた銅線を使用した電気部品が露出され易い。

本発明によれば、シュレッダにて粉砕される際に衝撃力等が作用すると、複数に分解し、銅線を使用した電気部品を露出し易くすることができるヨークハウジング及びそのヨークハウジングを用いた電気機械を提供することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本第１実施形態のモータ１は、モータ本体２と減速部３とが一体に組み付けられて構成されている。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、モータ本体２は、冷間圧延鋼板をプレス成形してなる有底扁平円筒状のヨークハウジング４を有している。このヨークハウジング４は、互いに平行な１対の平面部４ａとその平面部４ａの端部をそれぞれ繋ぐ１対の円弧部４ｂとを有する側壁部４ｃと、側壁部４ｃの一端を塞ぐ底部４ｄと、側壁部４ｃの他端の開口部４ｅで円弧部４ｂの外側面から径方向外側に延設されるフランジ部４ｆとを有している。

前記ヨークハウジング４は、軸方向と直角をなす方向に分割されて分割部５，６に分けられており、分割部５，６の合わせ部７は、側壁部４ｃの外周面側で、軟磁性粉材を圧縮して形成した軟磁性圧粉体よりなる環状の衝撃破砕体８によって全て被われている。衝撃破砕体８は、少なくとも前記分割部５，６より剛性が低く、シュレッダによって与えられる衝撃力等により粉砕されやすい。そして、分割部５，６と衝撃破砕体８とは、分割部５の平面部４ａのそれぞれに２カ所ずつ、分割部６の平面部４ａのそれぞれに２カ所ずつ、計８カ所の溶接部９（図２（ｂ）では４カ所のみ図示）に、衝撃破砕体８側から締結手段としてスポット溶接を行うことにより固定される。尚、この場合、衝撃破砕体８は分割部５，６を連結する連結部材としての役割を果たしている。

従って、上記のように、ヨークハウジング４は２つの分割部５，６及び衝撃破砕体８により構成されている。
図１に示すように、円弧部４ｂの内周面には、マグネット１０，１１がそれぞれ固着されており、これらマグネット１０，１１の内側には、銅線を使用した電気部品である電機子１２が回転可能に収容されている。底部４ｄの中央には、有底円筒状の軸受保持部１３が形成されており、その軸受保持部１３には電機子１２の回転軸１４を回転可能に支持する軸受１５が固定されている。また、フランジ部４ｆには、径方向外側に開口を有するネジ挿通用の切欠１６が４カ所設けられている。

前記電機子１２は、回転軸１４、コア１７及び巻線１８を有している。コア１７は回転軸１４に固定されるとともに、銅線よりなる巻線１８が巻装されている。
上記のように構成されたモータ本体２は、ヨークハウジング４のフランジ部４ｆに形成されたネジ挿通用の切欠１６にネジ１９を挿通し、減速部３のギヤハウジング２０に対して締め付けることによって減速部３に固定される。

図１に示すように、前記ギヤハウジング２０は、樹脂材料を成形して製造される。前記回転軸１４はギヤハウジング２０内に突出しており、その回転軸１４にはウォーム２１が形成されている。

ウォーム２１はギヤハウジング２０内に回転可能に収容されるウォームホイール２２と噛み合わされており、そのウォームホイール２２は出力軸２３と一体回転するように連結されている。従って、回転軸１４が回転すると、その回転がウォーム２１及びウォームホイール２２によって減速されて出力軸２３に伝達されるようになっている。

上記のように構成された本第１実施形態のモータ１がシュレッダにて粉砕される際、外部から衝撃力等が作用すると、軟磁性圧粉材で形成された衝撃破砕体８は剛性が低いために容易に割れて粉砕される。そして、さらに外部から衝撃力等が作用すると、分割部５，６の両方に固着されていたマグネット１０，１１が割れる。それによって、衝撃破砕体８によって接合されていた分割部５，６は分離し、衝撃破砕体８及びマグネット１０，１１によって分割部６に固定されていた分割部５は、固定される部分を失って外れる。その結果、分割部６において合わせ部７が開口部となり、ヨークハウジング４の内部に収容されていた電機子１２及び他の銅部品が露出し易くなる。また、電機子１２が外方へ出ないように拘束していた分割部５が外れるため、電機子１２はヨークハウジング４（分割部６）から減速部３とは逆の方へ抜け出易くなる。

上記したように、本第１実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）衝撃破砕体８は軟磁性圧粉材で形成されているために、シュレッダにて粉砕される際に、外部から衝撃力等が作用すると、容易に割れて粉砕される。従って、ヨークハウジング４が分離されやすい。

（２）衝撃破砕体８が破砕され、マグネット１０，１１が割られるだけでヨークハウジング４は分割部５，６に分解される。従って、シュレッダにて粉砕される際、容易にヨークハウジング４が分離されるため、ヨークハウジング４内に収容されていた電機子１２及び他の銅部品が露出し易い。その結果、作業者は電機子１２及び他の銅部品を発見し易くなり、その除去作業を容易に行うことができる。

（３）分割部５，６と衝撃破砕体８との接合に、スポット溶接を用いている。そのため、分割部５，６と衝撃破砕体８との接合を容易に行うことができる。
（４）分割部５，６の合わせ部７の周囲を衝撃破砕体８がヨークハウジング４の外周面側から被っているため、外部からヨークハウジング４内へ異物が浸入し難い。

（第２実施形態）
以下本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。尚、本第２実施形態では、前記第１実施形態と同様な構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

図３（ａ）（ｂ）に示すように、本第２実施形態のヨークハウジング３０は、冷間圧延鋼板をプレス成形してなる扁平円筒状のヨークハウジング本体３１と、そのヨークハウジング本体３１のフランジ部４ｆとは逆側の開口部３１ａを塞ぐ軟磁性圧粉材よりなる蓋状の衝撃破砕体３２とから構成される。衝撃破砕体３２は、少なくともヨークハウジング本体３１より剛性が低く、シュレッダによって与えられる衝撃力等により粉砕されやすい。開口部３１ａは、ヨークハウジング本体３１の軸方向と直角な面内に形成されており、その開口部３１ａには蓋体としての衝撃破砕体３２が締結手段に接着を用いて固定されている。

前記ヨークハウジング本体３１の円弧部４ｂには、前記第１実施形態と同様にマグネット１０，１１が固着されている。
前記衝撃破砕体３２の中央には、有底円筒状の軸受保持部３２ａが形成され、前記第１実施形態と同様に、銅線を使用した電気部品である電機子１２の回転軸１４を回転可能に保持する軸受１５が収容されている。

上記のように構成された本第２実施形態のヨークハウジング３０は、シュレッダにて粉砕される際に外部から衝撃力等が作用すると、剛性の低い軟磁性圧粉材よりなる衝撃破砕体３２が粉砕される。その結果、ヨークハウジング本体３１の開口部３１ａからヨークハウジング３０の内部が見えるようになり、内部に収容されていた電機子１２及び他の銅部品が露出される。また、開口部３１ａを塞いでいた衝撃破砕体３２が粉砕されることにより、電機子１２が外方へ出ないようにするものがなくなり、電機子１２は開口部３１ａから減速部３と反対方向へ抜け出易くなる。

上記したように、本第２実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）開口部３１ａを塞ぐ衝撃破砕体３２は、剛性の低い軟磁性圧粉材で形成されているため、シュレッダにて粉砕される際に外部から衝撃力等が作用すると、容易に粉砕される。

（２）衝撃破砕体３２が粉砕されるだけで、ヨークハウジング本体３１の開口部３１ａから、ヨークハウジング３０内に収容された電機子１２及び他の銅部品が露出される。従って、作業者は電機子１２及び他の銅部品を発見しやすく、それらの除去作業を容易に行うことができる。

（３）マグネット１０，１１は、衝撃破砕体３２には接触していない。従って、マグネット１０，１１が破壊されなくても、衝撃破砕体３２が粉砕されるだけで、ヨークハウジング本体３１の開口部３１ａから、ヨークハウジング３０内に収容された電機子１２及び他の銅部品を露出し易くすることができる。

（４）ヨークハウジング本体３１と衝撃破砕体３２とは接着により固定されている。従って、ヨークハウジング本体３１と衝撃破砕体３２とを容易に固定することができる。
（第３実施形態）
以下本発明を具体化した第３実施形態を図面に従って説明する。尚、本第３実施形態では、前記第１及び第２実施形態と同様な構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、冷間圧延鋼板をプレス成形してなる有底扁平円筒状のヨークハウジング４０は、軸方向と直角をなす方向に分割されて分割部４１，４２に分けられている。分割部４１，４２の合わせ部４３は、ヨークハウジングの円弧部４ｂの内周面に固着されたマグネット１０，１１の下端部よりも開口部４ｅに近い位置に形成されている。つまり、合わせ部４３はマグネット１０，１１にかからない位置に形成されている。

前記分割部４１，４２は、前記第１実施形態と同様に、衝撃破砕体８によって接合されている。
上記のように構成されたヨークハウジング４０は、シュレッダにて粉砕される際に外部から衝撃力等が外部から作用すると、剛性の低い軟磁性圧粉材よりなる衝撃破砕体８が容易に粉砕される。それによって、衝撃破砕体８によって接合されていた分割部４１，４２は分離して、衝撃破砕体８によってのみ分割部４２に固定されていた分割部４１は、固定される部分を失って外れる。その結果、ヨークハウジング４０内に収容されていた電機子１２及び他の銅部品が露出される。また、電機子１２が外方へ出ないように拘束していた分割部４１が外れるため、電機子１２は分割部４２とは逆の方へ抜け出やすくなる。

上記したように、本第３実施形態によれば、前記第１実施形態の（１），（３），（４）の効果に加えて、以下の効果をも有する。
（１）ヨークハウジング４０を分割するにあたって、合わせ部４３をマグネット１０，１１にかからない位置に形成している。従って、シュレッダにて粉砕される際に衝撃破砕体８のみが粉砕されるだけで、ヨークハウジング４０は分割部４１，４２に容易に分解される。

（２）合わせ部４３がマグネット１０，１１の下端部よりも開口部４ｅ寄りに形成されているため、ヨークハウジング４０に対する分割部４１の占める割合が大きい。従って、衝撃破砕体８が粉砕されて分割部４１が外れると、ヨークハウジング４０内部に収容されていた電機子１２及び他の銅部品が、より露出され易く、作業者はそれらの除去作業をより容易に行うことができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記第１実施形態では、衝撃破砕体８は軟磁性粉体を圧縮成形してなる軟磁性圧粉材よりなるものであるが、それ以外に分割部５，６より剛性が低く、シュレッダによって与えられる衝撃力等により粉砕されやすい鉄焼結品、樹脂等で形成してもよい。衝撃破砕体に樹脂を用いた場合には、分割部５，６とを連結する際の締結手段は、ネジ止めや接着を用いるとよい。

○上記第１及び第３実施形態では、溶接部９は平面部４ａに８カ所設けられているが、この限りでない。例えば、円弧部４ｂでスポット溶接を行ってもよいし、溶接部９を平面部４ａそれぞれに１カ所ずつ設けて計４カ所としてもよい。この場合も上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

○上記第１実施形態では、分割部５，６と衝撃破砕体８とを固定する締結手段をスポット溶接としていたが、予算や製造方法、用途等に合わせて、溶接、圧接、接着、ネジ止め、かしめ等の締結手段のいずれかを用いて固定すればよい。例えば、接着の場合には、衝撃破砕体８の内周面と分割部５，６の衝撃破砕体８との接面とに接着剤を塗布して接着固定する。この場合も、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。上記第３実施形態において、分割部４１，４２と衝撃破砕体８とを固定する場合も同様である。また、上記第２実施形態においても、ヨークハウジング本体３１と衝撃破砕体３２とを締結する締結手段は、接着固定に限らず上記のような締結手段を用いてもよい。

○上記第１及び第３実施形態では、締結手段にスポット溶接を用いているが、焼きばめによって固定してもよい。
○上記第１及び第３実施形態では、衝撃破砕体８は、環状の一部品であるが、環状を形成するような複数の部品からなるものであってもよい。

○上記第１実施形態では、衝撃破砕体８は合わせ部７の周囲を外側から全て被っているが、部分的に被うものであってもよい。この場合、ヨークハウジング４を分解するために粉砕されなければならない衝撃破砕体８が上記第１実施形態よりも少ないため、より容易に分割部５，６に分解される。上記第３実施形態についても同様に、衝撃破砕体８は合わせ部４３の周囲を部分的に被うものであってもよい。

○上記第２実施形態において開口部３１ａをフランジ部４ｆ寄りに形成してもよい。この場合、ヨークハウジング３０に対して、ヨークハウジング本体３１の占める割合が減少し、衝撃破砕体３２の占める割合が増加する。尚、この場合、マグネット１０，１１はヨークハウジング本体３１と衝撃破砕体３２とを跨いで固着されることになるが、衝撃破砕体３２は軟磁性圧粉材を用いて成形されているため、マグネット１０，１１の磁束は衝撃破砕体３２内も流れることができる。

○上記各実施形態において、ヨークハウジング４，３０，４０は減速部３を有するモータに用いられているがそれ以外のモータ、回転電機、リレー等の電気機械に用いてもよい。その場合、電気機械がリサイクルのためにシュレッダにて粉砕される際、外部から衝撃力等が作用すると、軟磁性圧粉材よりなる衝撃破砕体が粉砕され、ヨークハウジングが分解される。その結果、ヨークハウジング内に収容されていた銅線を使用した電気部品（電機子、コイル等）やその他の銅を使用した部品が露出され易く、作業者は容易にそれらを発見し除去することができる。

上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）銅線を使用した電気部品を収容するためのヨークハウジングであって、該ヨークハウジングは、該ヨークハウジングを軸方向と直角をなす方向に分割した複数の分割部と、該分割部を連結する軟磁性圧粉材よりなる連結部材とから構成されることを特徴とするヨークハウジング。

（ロ）銅線を使用した電気部品と、ヨークハウジングの内部で径方向及び周方向に磁束を流すマグネットとを備えたヨークハウジングであって、該ヨークハウジングは、該ヨークハウジングを軸方向と直角をなす方向に分割した分割部と、該分割部を連結する軟磁性圧粉材よりなる連結部材とを備えたことを特徴とするヨークハウジング。

このように構成すると、シュレッダにて粉砕される際に、外部から衝撃力等が作用すると、軟磁性圧粉材よりなる連結部材が粉砕されてヨークハウジングが分解する。その結果、ヨークハウジング内に収容されていた銅線を使用した電気部品が露出され易い。

（ハ）請求項４又は５に記載のヨークハウジングであって、前記締結手段は、溶接、圧接、接着、ネジ止め、かしめのうちいずれか１つが用いられることを特徴とするヨークハウジング。

モータの全体図。 （ａ）は第１実施形態の平面図、（ｂ）は第１実施形態の正面図。 （ａ）は第２実施形態の平面図、（ｂ）は第２実施形態の正面図。 （ａ）は第３実施形態の平面図、（ｂ）は第３実施形態の正面図

符号の説明

１…モータ、２…モータ本体、４，３０，４０…ヨークハウジング、５，６，４１，４２…分割部、７…合わせ部、８，３２…衝撃破砕体、９…溶接部、１２…電機子、１８…巻線、３１…ヨークハウジング本体、３１ａ…開口部。

Claims (6)

1. 銅線を使用した電気部品を収容するためのヨークハウジングであって、
   該ヨークハウジングは、
   該ヨークハウジングを軸方向と直角をなす方向に分割した複数の分割部と、
   該分割部を連結する、該分割部よりも剛性が低い連結部材と
   から構成されることを特徴とするヨークハウジング。
2. 銅線を使用した電気部品を収容するためのヨークハウジングであって、
   該ヨークハウジングは、
   開口部を有するヨークハウジング本体と、
   軟磁性圧粉材で形成され、前記開口部を塞ぐ蓋体と
   から構成されることを特徴とするヨークハウジング。
3. 請求項１に記載のヨークハウジングであって、
   前記連結部材は、前記分割部の合わせ部を被うように環状に形成されていることを特徴とするヨークハウジング。
4. 請求項１又は３に記載のヨークハウジングであって、
   前記連結部材と前記分割部とは締結手段を用いて締結されていることを特徴とするヨークハウジング。
5. 請求項２に記載のヨークハウジングであって、
   前記ヨークハウジング本体と蓋体とは締結手段を用いて締結されていることを特徴とするヨークハウジング。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のヨークハウジングを用いたことを特徴とする電気機械。

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