JP2009005551A - モータヨークの製造方法及び筒状体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歩留まりを向上させると共に、取付部を確実に形成できるモータヨークの製造方法を提供する。
【解決手段】モータヨーク１となるヨーク中間体７ｘのフランジ部７ｂの回転位置を取付部５の形成位置に応じて位置調整を行い、材料の圧延方向により延出度合いの異なることで略四角形状に延出されるフランジ部７ｂの角部７ｃに取付部５を形成することとした。
【選択図】図５

Description

本発明は、多段絞り加工を利用したモータヨーク及び筒状体の製造方法に関するものである。

従来、モータヨークは、内部にモータ構成部材を収容すべく例えば円筒状をなす筒状体で構成され、該モータヨークを他部材に取り付けるため、その開口部にフランジ状に突出する少なくとも両側一対の取付部が一体形成されているものがある（例えば、特許文献１参照）。こうしたモータヨークは、一般的に、金属製板状素材を多段絞り加工により筒状に成形されるとともに、取付部より一回り大きなフランジ部が予め形成される。そして、フランジ部からプレス加工等により不要部分が削除されて取付部が形成される。
特開２００６−３２６６７１号公報

ところで、上述した様な円筒状のヨークを連続加工して製造する場合、先ず、金属製板状素材からプレス加工により円形状のヨーク形成板素材が打ち抜かれる。その後、円形状に打ち抜かれたヨーク形成板素材は絞り加工される。

しかしながら、金属製板状素材には圧延方向があり、多段絞り加工を行うことで形成されるフランジ部の形状が、絞り加工を進めていくうちに円形状から略四角形状となっていく。このとき、多段絞り加工を行うことで形成されるフランジ部の大きさには若干の差異があるため、略四角形状となったフランジ部の延出量の小さい辺中央部に取付部を形成することとなった場合、取付部よりもフランジ部の延出量が小さすぎて該取付部を正しく形成できない（例えば、取付部にねじ挿通用の孔を形成するような場合、その孔が外側に開放してしまう）ことがある。

従って、これらを考慮し、取付部を確実に形成するために、円形状に打ち抜かれたヨーク形成板素材の径を予め大きくし、フランジ部を拡大して対応するが、このことが、金属製板状素材を必要以上に使用し、歩留まりを低下させる要因となっていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、歩留まりを向上させると共に、取付部を確実に形成できるモータヨークの製造方法及び筒状体の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、開口部にフランジ状に突出する取付部を有する有底筒状のモータヨークを製造するにあたり、そのモータヨークに合わせた所定形状の金属製板状素材から多段絞り加工によって本体部とフランジ部とを有するヨーク中間体を形成し、そのフランジ部から前記取付部を形成するモータヨークの製造方法であって、前記フランジ部から前記取付部を形成する工程の前に、前記取付部の形成位置に応じた前記フランジ部の回転位置に予め位置決めすべく前記ヨーク中間体の回転方向の位置調整を行う位置調整工程が備えられていることをその要旨とする。

この発明では、ヨーク中間体のフランジ部の回転位置を取付部の形成位置に応じて位置調整を行うことにより、材料の圧延方向により延出度合いの異なるフランジ部のその延出度合いの大きい部分に取付部が形成可能となる。これにより、フランジ部を極力小さくし使用材料を少なくして歩留まりを向上しつつも、取付部を確実に形成できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータヨークの製造方法において、前記フランジ部には、取付部が複数箇所に形成されることをその要旨とする。
この発明では、複数の取付部を形成することから、延出度合いの異なるフランジ部の位置調整を各取付部に合わせて行う意義は大きい。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のモータヨークの製造方法において、前記取付部は、前記フランジ部から不要部分を切除して形成されることをその要旨とする。

この発明では、取付部をフランジ部から不要部分を切除して形成することから、延出度合いの異なるフランジ部の位置調整をその取付部に合わせて行う意義は大きい。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータヨークの製造方法において、前記ヨーク中間体は略円形状の前記金属製板状素材から絞り加工にて形成され、その絞り加工の進行とともに前記フランジ部が略四角形状に延出されるものであり、略四角形状の前記フランジ部の角部に前記取付部が形成されることをその要旨とする。

この発明では、材料の圧延方向によりフランジ部が略四角形状に延出されることから、その延出度合いの大きい角部に取付部が形成可能となる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータヨークの製造方法において、前記ヨーク中間体は、回転駆動手段により治具を介し回転され、前記フランジ部が前記取付部の形成位置に応じた所定位置に配置されると前記フランジ部と規制手段が当接してそれ以上の回転が規制され、前記ヨーク中間体の回転が停止されることをその要旨とする。

この発明では、ヨーク中間体は、回転駆動手段により治具を介して回転され、フランジ部が規制手段の規制を受けて、それ以上の回転が規制されることで、フランジ部を取付部の形成位置に応じた所定位置に確実に配置できる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のモータヨークの製造方法において、前記ヨーク中間体は、前記治具に備えられるマグネットの吸着により連れ回りされることをその要旨とする。

この発明では、ヨーク中間体がマグネットの吸着により治具と容易に連結でき、治具を介した回転駆動手段の駆動にて容易に回転できる。また、ヨーク中間体が規制手段による回転規制を受け、容易に停止できる。

請求項７に記載の発明は、開口部にフランジ状に突出する取付部を有する筒状体を製造するにあたり、その筒状体に合わせた所定形状の金属製板状素材から多段絞り加工によって本体部とフランジ部とを有する中間体を形成し、そのフランジ部から前記取付部を形成する筒状体の製造方法であって、前記フランジ部から前記取付部を形成する工程の前に、前記取付部の形成位置に応じた前記フランジ部の回転位置に予め位置決めすべく前記中間体の回転方向の位置調整を行う位置調整工程が備えられていることをその要旨とする。

この発明では、中間体のフランジ部の回転位置を取付部の形成位置に応じて位置調整を行うことにより、材料の圧延方向により延出度合いの異なるフランジ部のその延出度合いの大きい部分に取付部が形成可能となる。これにより、フランジ部を極力小さくして使用材料を少なくし歩留まりを向上しつつも、取付部を確実に形成できる。

従って、上記記載の発明によれば、歩留まりを向上させると共に、取付部を確実に形成できるモータヨークの製造方法及び筒状体の製造方法を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、モータヨーク１は、内部に界磁マグネットや電機子といったモータ構成部品をすべく、円筒部２と該円筒部２の一端を封止する底部３とを有する有底円筒状の筒状体で構成されている。モータヨーク１は、構成部品を挿入する開口部４を有し、その開口部４にフランジ状に突出された両側一対の取付部５が一体形成されている。取付部５には、ねじ等を挿通させる挿通孔５ａが形成されている。モータヨーク１は、取付部５の挿通孔５ａに図示しないねじ等を挿通させることにより他部材と固定されるようになっている。

次に、本実施の形態のモータヨーク１の製造方法を図２〜図５に従って説明する。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、まず、モータヨーク１の材料となる帯状の金属製板状素材６から有底円筒状のモータヨーク１を製造するにあたり、先ずプレス加工によって円形状のヨーク形成板素材７が打ち抜かれる。その後、加工されたヨーク形成板素材７は次の加工工程に搬送される。

図３（ａ）に示すように、モータヨーク１の絞り加工装置１１には、パンチホルダ１２、第１絞りパンチ１３、第１のダイス１４が備えられている。パンチホルダ１２にはパンチ収容孔１２ａが形成されており、パンチ収容孔１２ａには第１絞りパンチ１３が直線駆動されるように収容されている。第１絞りパンチ１３の先端部１３ａは略半球状に形成されている。パンチホルダ１２の上方には第１のダイス１４が備えられている。第１のダイス１４には、第１絞りパンチ１３の径より若干大きい径の成形孔１４ａが形成されている。モータヨーク１を絞り加工する際には、円形のヨーク形成板素材７がパンチホルダ１２と第１のダイス１４とで挟持される。

そして、図３（ｂ）に示すように、第１絞りパンチ１３が上方に移動され、ヨーク形成板素材７の中央部が上方に押圧されて絞り加工がなされ、その中央部に有底円筒状の本体部７ａが形成されると共に、パンチホルダ１２と第１のダイス１４とで押さえられたヨーク形成板素材７の周囲部分がフランジ部７ｂとして形成されるヨーク中間体７ｘが形成される。なお、図示は割愛するが、第１絞りパンチ１３と成形孔１４ａの径を段階的に小さくするとともに、第１絞りパンチ１３の押圧量を段階的に大きくすることで、モータヨーク１の径及び軸方向長さに近づけるように多段階の深絞り加工が行われる。

次に、図４に示す位置調整装置１５を用いて、ヨーク中間体７ｘの周方向の回転位置を調整する位置調整工程が行われる。尚、説明の便宜上、図４ではフランジ部７ｂを誇張して示している。ここで、上述した絞り加工を進めると、打ち抜かれたヨーク形成板素材７は帯状をなす金属製板状素材６の縦横方向（図２（ｂ）中、ｘ，ｙ方向）と斜め方向（図２（ｂ）中、ａ方向）とで圧延の仕方が異なることにより、フランジ部７ｂが略四角形状になる。そのため、位置調整装置１５は、後工程で取付部５を形成するのに適した位置にヨーク中間体７ｘを予め回転させその回転位置を調整する。

位置調整装置１５は、台座１６に支持されている下側ホルダプレート１７の中央付近にはロケーションホルダ１８が軸受１９にて回転可能に支持され、このロケーションホルダ１８は台座１６に備えられるロータリアクチュエータ２０によって回転駆動される。下側ホルダプレート１７に支持されている上側ホルダプレート２１の中央付近には前記ロケーションホルダ１８に連結されているロケーション２２が軸受２３にて回転可能に支持され、ロータリアクチュエータ２０の駆動によりロケーションホルダ１８と共に一体回転するようになっている。また、前記ロケーション２２の上面には所定位置にマグネット２４が埋設され、搬送されてくる加工途中のヨーク中間体７ｘを前記マグネット２４の磁力により吸着し、ロータリアクチュエータ２０の駆動によるロケーション２２の回転と共にヨーク中間体７ｘを一体回転させる。

上側ホルダプレート２１には、ヨーク中間体７ｘがロケーション２２に設置されたと判断するためのワーク検出センサ２５と、ヨーク中間体７ｘのフランジ部７ｂの回転位置を所定位置以上回転することを規制する位置決めピン２６と、ヨーク中間体７ｘが位置決めピン２６にて規制された所定位置を検出し、それ以上のロータリアクチュエータ２０の回転駆動を停止させるための位置検出センサ２７が設けられている。

図４に示した位置調整装置１５では、先ずロケーション２２にヨーク中間体７ｘが設置されるとワーク検出センサ２５が検出し、ロータリアクチュエータ２０が駆動する。マグネット２４に吸着されているヨーク中間体７ｘは、ロータリアクチュエータ２０によって、ロケーション２２と一体的に回転される。そして、ヨーク中間体７ｘは、そのフランジ部７ｂの角部７ｃの側縁が位置決めピン２６と当接することによりロケーション２２との連れ回りが規制される。このとき、位置検出センサ２７によりヨーク中間体７ｘのフランジ部７ｂの角部７ｃと位置検出センサ２７との距離が一定以上近づいたと検出された場合、即ちヨーク中間体７ｘのフランジ部７ｂの回転位置が所定位置に配置されたことを検出するとロータリアクチュエータ２０の駆動が停止される。そして、後工程でフランジ部７ｂの角部７ｃに取付部５が合うように配置された適切な位置（図５（ｂ）に回転されたヨーク中間体７ｘは図示しない装置により次工程に搬送される。

つまり、図５（ａ）に示すように、フランジ部７ｂは縦横方向（ｘ，ｙ方向）延出度合い＞斜め方向（ａ方向）の延出度合いであって略四角形状となることを利用して、加工途中であるヨーク中間体７ｘを周方向に回転させ、取付部５を形成する箇所が常に略四角形状となったヨーク中間体７ｘの角部７ｃに位置させる工程が導入されている（図５（ｂ））。これにより、従来発生していたフランジ部７ｂの延出量の小さい辺中央部７ｄに取付部を形成するといったこと（図５（ａ）の二重鎖線のようになること）が未然に防止され、後工程で確実に取付部５の形成を可能としている。

次に、図３（ｃ）に示すヨーク成形装置３１では、モータヨーク１の円筒部２と２段のバルジ形状の底部３となるように成形するため、円筒部２及び底部３の内面形状と同じ形状の成形部３２ａ，３２ｂを有する別の第２絞りパンチ３２と、円筒部２及び底部３の外郭形状と同じ形状の成形部３３ａ，３３ｂを有する第２のダイス３３とにより本体部７ａを加工する。そして、第２絞りパンチ３２による加工が終わると、モータヨーク１は第２絞りパンチ３２、第２のダイス３３から取り出され、次に他部材とのねじによる締結を可能とする挿通孔５ａを有する取付部５がフランジ部７ｂからプレス加工により打ち抜かれて、モータヨーク１が製造される。

次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施の形態では、モータヨーク１となるヨーク中間体７ｘのフランジ部７ｂの回転位置を取付部５の形成位置に応じて位置調整を行い、材料の圧延方向により延出度合いの異なることで略四角形状に延出されるフランジ部７ｂの角部７ｃに取付部５を形成することとした。これにより、フランジ部７ｂを極力小さくし使用材料を少なくして歩留まりを向上しつつも、取付部５を確実に形成することができる。

特に本実施の形態のように、複数（一対）の取付部５をフランジ部７ｂから不要部分を切除して形成する場合、延出度合いの異なるフランジ部７ｂの位置調整をその取付部５に合わせて行う意義は大きい。

（２）本実施の形態では、ヨーク中間体７ｘは、ロータリアクチュエータ２０によりロケーション２２を介して回転され、フランジ部７ｂが位置決めピン２６の規制を受けて、それ以上の回転が規制される。これにより、フランジ部７ｂを取付部５の形成位置に応じた所定位置に確実に配置することができる。

（３）本実施の形態では、ヨーク中間体７ｘがマグネット２４の吸着によりロケーション２２と容易に連結でき、ロケーション２２を介したロータリアクチュエータ２０の駆動にて容易に回転できる。また、ヨーク中間体７ｘが位置決めピン２６による回転規制を受け、容易に停止できる。

尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、ヨーク中間体７ｘの位置調整工程を絞り加工工程（図３（ｂ））の後で最終成形工程（図３（ｃ））の前に導入しているが、こうした構成に限らず、フランジ部７ｂから取付部５をプレス加工する直前や、ある程度フランジ部７ｂの延出形状が把握できれば、多段絞り加工工程間の前側に変更してもよい。

・上記実施の形態では、モータヨーク１の形状を円筒形に形成したが、円筒形に限らず、例えば楕円形や多角形の筒状に形成して実施しても良い。
・上記実施の形態では、２箇所に他部品との締結を可能とする取付部を設けているが、こうした構成に限らず、他部品との構成や仕様等により取付部の数は適宜変更しても良い。

・上記実施の形態では、モータヨークに具体化して実施したが、モータ以外で、取付部を有する筒状体に具体化して実施しても良い。

本実施の形態におけるモータヨークの断面図である。 （ａ）（ｂ）は、モータヨークを形成するための及びヨーク形成板素材の説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、モータヨークの成形過程を示す断面図である。 ヨーク中間体の位置調整装置を示す図である。 （ａ）（ｂ）は、ヨーク中間体の位置調整を説明するための平面図である。

符号の説明

１…モータヨーク、４…開口部、５…取付部、６…金属製板状素材、７…所定形状の金属製板状素材としてのヨーク形成板素材、７ａ…本体部、７ｂ…フランジ部、７ｃ…角部、７ｘ…ヨーク中間体、２０…回転駆動手段としてのロータリアクチュエータ、２２…治具としてのロケーション、２４…マグネット、２６…規制手段としての位置決めピン。

Claims (7)

1. 開口部にフランジ状に突出する取付部を有する有底筒状のモータヨークを製造するにあたり、そのモータヨークに合わせた所定形状の金属製板状素材から多段絞り加工によって本体部とフランジ部とを有するヨーク中間体を形成し、そのフランジ部から前記取付部を形成するモータヨークの製造方法であって、
   前記フランジ部から前記取付部を形成する工程の前に、前記取付部の形成位置に応じた前記フランジ部の回転位置に予め位置決めすべく前記ヨーク中間体の回転方向の位置調整を行う位置調整工程が備えられていることを特徴とするモータヨークの製造方法。
2. 請求項１に記載のモータヨークの製造方法において、
   前記フランジ部には、取付部が複数箇所に形成されることを特徴とするモータヨークの製造方法。
3. 請求項１または２に記載のモータヨークの製造方法において、
   前記取付部は、前記フランジ部から不要部分を切除して形成されることを特徴とするモータヨークの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータヨークの製造方法において、
   前記ヨーク中間体は略円形状の前記金属製板状素材から絞り加工にて形成され、その絞り加工の進行とともに前記フランジ部が略四角形状に延出されるものであり、略四角形状の前記フランジ部の角部に前記取付部が形成されることを特徴とするモータヨークの製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータヨークの製造方法において、
   前記ヨーク中間体は、回転駆動手段により治具を介し回転され、前記フランジ部が前記取付部の形成位置に応じた所定位置に配置されると前記フランジ部と規制手段が当接してそれ以上の回転が規制され、前記ヨーク中間体の回転が停止されることを特徴とするモータヨークの製造方法。
6. 請求項５に記載のモータヨークの製造方法において、
   前記ヨーク中間体は、前記治具に備えられるマグネットの吸着により連れ回りされることを特徴とするモータヨークの製造方法。
7. 開口部にフランジ状に突出する取付部を有する筒状体を製造するにあたり、その筒状体に合わせた所定形状の金属製板状素材から多段絞り加工によって本体部とフランジ部とを有する中間体を形成し、そのフランジ部から前記取付部を形成する筒状体の製造方法であって、
   前記フランジ部から前記取付部を形成する工程の前に、前記取付部の形成位置に応じた前記フランジ部の回転位置に予め位置決めすべく前記中間体の回転方向の位置調整を行う位置調整工程が備えられていることを特徴とする筒状体の製造方法。

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