JP2009131137A - 回転電機用ヨークの製造方法および回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】プレス加工時に使用するプレス油を外部に確実に排出させて軸受面の表面粗度を安定して平滑化できるようにし、特性にばらつきが生じ難い回転電機用ヨークの製造方法を提供する。
【解決手段】椀状部成形工程で椀状部６０を成形するとともに軸受面成形工程で軸受面２１ｂを成形するようにした。これにより、軸受面成形工程において、ヘッド駒５８に椀状部６０の頂部Ｐを接触させた後に当該接触部分からその周囲に向けて放射状にプレス油を追いやることができる。したがって、ヘッド駒５８とワークＷの底部との間に残留するプレス油を無くして軸受面２１ｂの表面粗度の平滑化を図ることが可能となり、ひいては、特性にばらつきが生じ難いヨーク２１を製造することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、有底筒状に形成され底部にアーマチュア軸の端部を回転自在に支持する軸受面を備えた回転電機用ヨークの製造方法に関する。

従来、電動モータ等の回転電機に用いられる回転電機用ヨークは有底筒状に形成され、その内部にはアーマチュアおよびアーマチュア軸が回転自在に設けられている。回転電機用ヨークの底部には、アーマチュア軸の端部を回転自在に支持する軸受面が設けられ、この軸受面は、アーマチュア軸との摩擦抵抗（回転抵抗）を低減して異常摩耗を抑制すべく、その表面粗度を回転電機用ヨークの他の部分に比して平滑化することが望まれている。

回転電機用ヨークは、磁性材料よりなる鋼板を深絞り成形等のプレス加工を施すことにより有底筒状に成形され、鋼板をプレス加工する際には、金型と鋼板との摩擦抵抗を抑えて金型による鋼板の変形を容易にするために加工油（プレス油）が用いられている。そして、回転電機用ヨークとなるワークにプレス油を塗布（あるいは散布）するとともに、ワークの底部に軸受面を形成するための上下型を相対移動させ、当該上下型により比較的大きな荷重をワークの底部に負荷して平滑化された軸受面を成形するようにしている。

このように製造される回転電機用ヨークとしては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。この特許文献１に記載された技術は、ワークの底部の内側に下型としての可動絞りパンチを配置するとともに、ワークの底部の外側に上型としての頭部成形ブロックを配置し、可動絞りパンチおよび頭部成形ブロックにおける双方の平坦部を、ワークの底部に対向するよう突き合わせることにより軸受面を平滑に仕上げるようにしている。
特開２００３−３２９４０号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された回転電機用ヨークの製造方法によれば、上下型（頭部成形ブロックおよび可動絞りパンチ）の各平坦部を突き合わせる際に、各平坦部がその全面でワークの底部の内側と外側とに接触し、その状態のもとで上下型には大きな荷重が負荷されることになる。したがって、上下型とワークの底部との間には、非圧縮性流体であるプレス油が残留し、当該プレス油の行き場が無くなってその場に閉じこめられてしまう。この場合には、下型よりも柔らかい軸受面の表面粗度が粗くなってアーマチュア軸との回転抵抗が増大するばかりか、プレス油の残留量が製品毎に不規則に異なることに起因して、製品毎の表面粗度にばらつきが生じ、ひいては組み立て終えた回転電機の特性が不安定になるという問題が生じ得る。

本発明の目的は、プレス加工時に使用するプレス油を外部に確実に排出させて軸受面の表面粗度を安定して平滑化できるようにし、特性にばらつきが生じ難い回転電機用ヨークの製造方法を提供することにある。

本発明の回転電機用ヨークの製造方法は、有底筒状に形成され底部にアーマチュア軸の端部を回転自在に支持する軸受面を備えた回転電機用ヨークの製造方法であって、鋼板をプレス加工することにより有底筒状のワークを得る第１成形工程と、前記第１成形工程により得た前記ワークの内側に凹部を有する第１内型を配置するとともに、前記ワークの外側に凸部を有する第１外型を配置し、前記第１内型と前記第１外型とを相対移動させることにより前記凹部と前記凸部とを突き合わせて前記ワークの底部に当該ワークの内側に向けて突出する椀状部を成形する第２成形工程と、前記第２成形工程により得た前記ワークの内側に平坦部を有する第２内型を配置するとともに、前記ワークの外側に平坦部を有する第２外型を配置し、前記第２内型と前記第２外型とを相対移動させることにより前記各平坦部を突き合わせて前記軸受面を成形する第３成形工程とを有することを特徴とする。

本発明の回転電機用ヨークの製造方法は、有底筒状に形成され底部にアーマチュア軸の端部を回転自在に支持する軸受面を備えた回転電機用ヨークの製造方法であって、鋼板をプレス加工することにより有底筒状のワークを得る第１成形工程と、前記第１成形工程により得た前記ワークの内側に平坦部を有する内型を配置するとともに、前記ワークの外側に先細りの凸部を有する外型を配置し、前記内型と前記外型とを相対移動させることにより前記平坦部と前記凸部とを突き合わせて前記軸受面を成形する第２成形工程とを有することを特徴とする。

本発明の回転電機は、有底筒状に形成され底部に軸受面を有するヨークと、前記ヨーク内に回転自在に設けられるアーマチュアと、前記アーマチュアの回転中心に固定され端部が前記軸受面に支持されるアーマチュア軸と、前記アーマチュア軸の回転を減速して出力する減速機構と、前記ヨークに接続され前記減速機構を収容するギヤケースとを備えた回転電機であって、前記ヨークを、鋼板をプレス加工することにより有底筒状のワークを得る第１成形工程と、前記第１成形工程により得た前記ワークの内側に凹部を有する第１内型を配置するとともに、前記ワークの外側に凸部を有する第１外型を配置し、前記第１内型と前記第１外型とを相対移動させることにより前記凹部と前記凸部とを突き合わせて前記ワークの底部に当該ワークの内側に向けて突出する椀状部を成形する第２成形工程と、前記第２成形工程により得た前記ワークの内側に平坦部を有する第２内型を配置するとともに、前記ワークの外側に平坦部を有する第２外型を配置し、前記第２内型と前記第２外型とを相対移動させることにより前記各平坦部を突き合わせて前記軸受面を成形する第３成形工程とを経て成形することを特徴とする。

本発明の回転電機は、有底筒状に形成され底部に軸受面を有するヨークと、前記ヨーク内に回転自在に設けられるアーマチュアと、前記アーマチュアの回転中心に固定され端部が前記軸受面に支持されるアーマチュア軸と、前記アーマチュア軸の回転を減速して出力する減速機構と、前記ヨークに接続され前記減速機構を収容するギヤケースとを備えた回転電機であって、前記ヨークを、鋼板をプレス加工することにより有底筒状のワークを得る第１成形工程と、前記第１成形工程により得た前記ワークの内側に平坦部を有する内型を配置するとともに、前記ワークの外側に先細りの凸部を有する外型を配置し、前記内型と前記外型とを相対移動させることにより前記平坦部と前記凸部とを突き合わせて前記軸受面を成形する第２成形工程とを経て成形することを特徴とする。

本発明に係る回転電機用ヨークの製造方法によれば、第２成形工程で椀状部を成形するとともに第３成形工程で軸受面を成形するようにしたので、第３成形工程において、第２内型に椀状部の頂部を接触させた後に当該接触部分からその周囲に向けて放射状にプレス油を追いやることができる。したがって、第２内型とワークの底部との間に残留するプレス油を無くして軸受面の表面粗度の平滑化を図ることが可能となり、ひいては、特性にばらつきが生じ難い回転電機用ヨークを製造することができる。

本発明に係る回転電機用ヨークの製造方法によれば、第２成形工程で平坦部と先細りの凸部とを突き合わせて軸受面を成形するようにしたので、ワークの底部に対して中心部分からその周囲に向けて荷重を移動させて、内型とワークの底部との間に残留するプレス油を中心部分からその周囲に向けて放射状に追いやることができる。したがって、内型とワークの底部との間に残留するプレス油を無くして軸受面の表面粗度の平滑化を図ることが可能となり、ひいては、特性にばらつきが生じ難い回転電機用ヨークを製造することができる。

本発明に係る回転電機によれば、上記各方法によりヨークを成形するようにしたので、軸受面の表面粗度の平滑化を図ることができる。したがって、減速機構の出力側から伝達される反力によりアーマチュア軸が軸受面に向けて押圧されたとしても、アーマチュア軸のヨークに対する回転抵抗の増大を抑制することができるので、安定した出力特性を得ることが可能となる。

以下、本発明の第１実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は第１実施の形態に係る製造方法により製造されたヨークを有する減速機構付電動モータを示す断面図を、図２は図１のヨークとなるワークの底部に段状部を成形する段状部成形工程を示す工程図を、図３は図２のワークの底部に椀状部を成形する椀状部成形工程を示す工程図を、図４は図３のワークの底部に軸受面を成形する軸受面成形工程を示す工程図を、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は図４の工程におけるプレス油の流れを説明する説明図を、図６は軸受面の表面粗度の測定方法を説明する説明図を、図７は従前方法による軸受面の表面粗度と第１実施の形態による軸受面の表面粗度とを比較する比較図をそれぞれ表している。

図１に示すように、回転電機としての減速機構付電動モータ１０は、自動車等の車両のウィンドガラスを払拭するためのワイパ装置（図示せず）に適用されるものであり、図示しない車両の車体に設けられるピボット軸に装着されたワイパアームを、リンク機構等を介して所定角度範囲で揺動駆動するようになっている。この減速機構付電動モータ１０は、モータ部２０と減速機構部３０とを有しており、これらはモータ部２０の外郭をなすヨーク２１と減速機構部３０の外郭をなすギヤケース３１とを、図示しない締結ねじにより接続することで一体化されている。

モータ部２０を構成するヨーク２１は、磁性材料よりなる鋼板を深絞り成形等のプレス加工を施すことにより有底筒状に形成されており、その底部には段状部２１ａが形成されている。ヨーク２１の内側には、断面が略円弧形状の一対の永久磁石２２が対向するよう固定されており、その内側にはアーマチュア２３が所定の隙間を介して回転自在に設けられている。アーマチュア２３の回転中心にはアーマチュア軸２４が固定されており、このアーマチュア軸２４の一端側（図中右側）は、段状部２１ａに装着されたラジアル軸受２５により回転自在に支持されている。なお、ラジアル軸受２５は、環状の板状ばねよりなる固定部材２８により段状部２１ａの所定箇所に固定されている。

段状部２１ａの底部、つまりヨーク２１の底部には、アーマチュア軸２４の一端側の端部を回転自在に支持する軸受面２１ｂが形成されており、この軸受面２１ｂの表面粗度は、アーマチュア軸２４の摩擦抵抗（回転抵抗）を低減すべく十分に平滑化されている。

アーマチュア軸２４の他端側（図中左側）には、アーマチュア２３に近接して整流子２６が一体的に設けられており、この整流子２６を形成する複数の整流子片２６ａには、アーマチュア２３に巻装されたコイル（図示せず）の端部が接続されている。また、アーマチュア軸２４の他端側には、ウォーム２７が一体的に形成されており、このウォーム２７はギヤケース３１の内部にまで延びて設けられている。

減速機構部３０を構成するギヤケース３１は、例えば、溶融したアルミ材料等を鋳造成型することにより所定形状に形成されており、このギヤケース３１のヨーク２１側には、ブラシホルダ３２を収容するブラシホルダ収容部３３が設けられている。ブラシホルダ３２には、アーマチュア２３に巻装されたコイルに駆動電流を供給するためのブラシ３４が装着されており、図示しないコントローラ等からブラシ３４に駆動電流を供給することにより各永久磁石２２との間で電磁力が発生し、これによりアーマチュア２３が回転駆動されるようになっている。

ギヤケース３１のブラシホルダ収容部３３に近接する部位には、アーマチュア軸２４の他端側を回転自在に支持するラジアル軸受３５が設けられており、このラジアル軸受３５とヨーク２１の段状部２１ａに固定されたラジアル軸受２５とによって、アーマチュア軸２４を振れること無く回転自在に支持できるようになっている。ギヤケース３１の図中左側には、スラスト調整部材３６が設けられており、このスラスト調整部材３６をギヤケース３１に対して進退させることにより、アーマチュア軸２４のスラスト方向へのガタを吸収するようになっている。

ここで、スラスト調整部材３６は、アーマチュア軸２４の他端側の端部に装着されたスチールボール２９に点接触するようになっており、これにより、アーマチュア軸２４の回転時における両者の摩擦抵抗を低減するようにしている。なお、スラスト調整部材３６にねじ結合されるナット３７は、スラスト調整部材３６のギヤケース３１に対する弛み止めを行うものである。

ギヤケース３１には、ウォームホイール３８が回転自在に設けられており、このウォームホイール３８の歯部３８ａには、ウォーム２７が噛み合わされている。ウォームホイール３８とウォーム２７とは、アーマチュア軸２４の回転を減速する減速機構４０を構成しており、この減速機構４０により減速されたアーマチュア軸２４の回転は、高トルク化されてウォームホイール３８の回転中心に固定された出力軸３８ｂに伝達されるとともに、出力軸３８ｂの回転は上述したリンク機構に伝達されるようになっている。

ここで、出力軸３８ｂにはリンク機構等を介してワイパアームの反転時や摺動抵抗等に起因する反力が伝達するようになっており、この反力が出力軸３８ｂに伝達されることにより、ウォーム２７を介してアーマチュア軸２４はスラスト方向に押圧されることになる。したがって、反力によりアーマチュア軸２４がスラスト方向に押圧された状態であってもアーマチュア軸２４をスムーズに回転駆動できるよう、ヨーク２１の底部に形成した軸受面２１ｂの表面粗度は可能な限り平滑化することが望ましい。

次に、減速機構付電動モータ１０を構成するヨーク２１の製造方法について、図２〜図５を用いて詳細に説明する。ここで、ヨーク２１は、段状部成形工程，椀状部成形工程および軸受面成形工程を経て成形されるようになっており、以下、各成形工程について順次説明する。

段状部成形工程は、本発明（請求項１〜４）における第１成形工程を構成しており、この段状部成形工程では、鋼板をプレス加工して成形したワークＷ（後にヨーク２１となる）の底部に段状部２１ａを成形し、これにより有底筒状のワークＷを得るようになっている。

まず、図２に示すように、ワークＷをプレス加工装置（図示せず）のベース部材５０に載置するとともに、ワークＷの内側表面および外側表面にプレス油（図示せず）を塗布または散布する。その後、ワークＷにおける底部の内側に、ベース部材５０に対して図中上下方向に相対移動可能なパンチ５１およびヘッド駒５２を臨ませる。また、これと略同時にワークＷにおける底部の外側に、ベース部材５０に対して図中上下方向に相対移動可能な小径ダイ５３およびヘッド駒５４を臨ませる。ここで、各ヘッド駒５２，５４は、それぞれパンチ５１および小径ダイ５３とは個別に、例えば、油圧シリンダ等の油圧駆動源により駆動可能となっている。

次に、各ヘッド駒５２，５４を、それぞれ図中矢印に示すようにワークＷにおける底部の内側および外側から所定圧で突き当てて、ワークＷを保持する。そして、ベース部材５０に対してパンチ５１，小径ダイ５３および大径ダイ５５を所定圧で相対移動、具体的にはパンチ５１と小径ダイ５３とを互いに近接するように移動させ、大径ダイ５５をベース部材５０に近接するように移動させる。

これにより、ワークＷの底部が所定形状に形成されて、ワークＷの底部に段状部２１ａが形成される。なお、ワークＷの内側表面および外側表面にはプレス油が付着しているので、ワークＷに対して各成形型はスムーズに相対移動できるようになっている。したがって、ワークＷの肉厚が不均一になること無くワークＷを所定形状に成形することができる。

その後、ベース部材５０に対して各ヘッド駒５２，５４を互いに離間するように動作させて、これにより、ワークＷから各ヘッド駒５２，５４を取り外して次工程としての椀状部成形工程への移行準備が整う。なお、各ヘッド駒５２，５４を除く他の成形型は、当該状態を保持したままとなっている。

ただし、ヘッド駒５２を固定するとともに当該ヘッド駒５２に対してワークＷを装着し、その後、ヘッド駒５４をヘッド駒５２に向けて所定圧で押圧してワークＷの底部を所定形状に成形することもできる。この場合、ヘッド駒５２に対してベース部材５０を相対移動可能に設けておき、大径ダイ５５の下方への移動によりベース部材５０が追従できるようにしておく。

椀状部成形工程は、本発明（請求項１，３）における第２成形工程を構成しており、この椀状部成形工程では、段状部成形工程で使用した各ヘッド駒５２，５４に換えて、図３に示すように、ワークＷの底部に当該ワークＷの内側（図中下側）に向けて突出する椀状部６０を形成するための各ヘッド駒５６，５７を使用するようになっている。以下、椀状部成形工程の説明に先立ち、各ヘッド駒５６，５７の形状について説明する。

ヘッド駒５６は本発明における第１内型を構成しており、このヘッド駒５６の先端側（図中上側）にはすり鉢状の凹部５６ａが形成されている。また、ヘッド駒５６の中心部分には、軸方向に沿うようにして貫通路５６ｂが設けられており、この貫通路５６ｂの一端側は凹部５６ａの中心部分に開口され、他端側は外部に開口されている。ヘッド駒５７は本発明における第１外型を構成しており、このヘッド駒５７の先端側（図中下側）には、当該先端側に向かって徐々に傾斜されてヘッド駒５６の凹部５６ａに入り込めるよう、凹部５６ａと略同様の形状をなす凸部５７ａが形成されている。

このように構成される各ヘッド駒５６，５７は、段状部成形工程において粗加工されたワークＷの底部に対して、その内側および外側に配置されて互いに近接するよう相対移動される。各ヘッド駒５６，５７を駆動し、ヘッド駒５６を図に示す所定位置で停止させるとともに、ヘッド駒５７をヘッド駒５６にさらに近接させる。その後、図中矢印に示すようにヘッド駒５７を所定圧Ｗａで駆動することにより、ワークＷの底部には、各ヘッド駒５６，５７の凹部５６ａおよび凸部５７ａを突き合わせた形状に倣うようワークＷの内側に突出する椀状部６０が形成される。なお、ヘッド駒５６の貫通路５６ｂには、図中二点鎖線矢印に示すようにワークＷの内側におけるエアや余剰のプレス油が外部に向けて流通するようになっている。

次いで、ベース部材５０に対して各ヘッド駒５６，５７を互いに離間するように動作させて、これにより、ワークＷから各ヘッド駒５６，５７を取り外して次工程としての軸受面成形工程への移行準備が整う。なお、各ヘッド駒５６，５７を除く他の成形型は、当該状態を保持したままとなっている。

ただし、ヘッド駒５６を固定するとともに当該ヘッド駒５６に対してワークＷを装着し、その後、ヘッド駒５７をヘッド駒５６に向けて所定圧で押圧してワークＷの底部に椀状部６０を成形することもできる。この場合、ヘッド駒５６に対してベース部材５０を相対移動可能に設けておき、大径ダイ５５の下方への移動によりベース部材５０が追従できるようにしておく。

軸受面成形工程は、本発明（請求項１，３）における第３成形工程を構成しており、この軸受面成形工程では、椀状部成形工程で使用した各ヘッド駒５６，５７に換えて、図４に示すように、ワークＷの底部を平滑に仕上げて軸受面２１ｂを成形するための各ヘッド駒５８，５９を使用するようになっている。以下、軸受面成形工程の説明に先立ち、各ヘッド駒５８，５９の形状について説明する。

ヘッド駒５８は本発明における第２内型を構成しており、このヘッド駒５８の先端側（図中上側）には平坦部５８ａが形成されている。また、ヘッド駒５８の中心部分には、軸方向に沿うようにして貫通路５８ｂが設けられており、この貫通路５８ｂの一端側は複数の分岐路５８ｃを介して平坦部５８ａの外周側に開口され、他端側は外部に開口されている。ヘッド駒５９は本発明における第２外型を構成しており、このヘッド駒５９の先端側（図中下側）には、ヘッド駒５８の先端側の直径寸法よりも小さな直径寸法の円筒部５９ａが形成されており、その先端側には平坦部５９ｂが形成されている。

このように構成される各ヘッド駒５８，５９は、椀状部成形工程において粗加工されたワークＷの椀状部６０（図３参照）に対して、その内側および外側に配置され、図中矢印に示すように所定圧Ｗｂを椀状部６０に負荷しつつ、互いに近接するよう相対移動される。なお、所定圧Ｗｂは段状部成形工程における所定圧Ｗａよりも大きな値に設定されている（Ｗｂ＞Ｗａ）。

各ヘッド駒５８，５９を駆動すると、図５（ａ）に示すように椀状部６０の内側の頂部Ｐにヘッド駒５８の平坦部５８ａが接触し、椀状部６０の外側にはヘッド駒５９の円筒部５９ａの外周縁部Ｎが接触する。その後、椀状部６０を平坦化すべく各ヘッド駒５８，５９をさらに突き合わせるよう駆動していくと、図５（ｂ）に示すように椀状部６０が徐々に変形していき、椀状部６０の頂部Ｐから図中符号I〜IIIに示すように、椀状部６０の平坦部５８ａに対する接触部分が放射状に拡大されていく。椀状部６０と平坦部５８ａとの接触部分の拡大に伴い、椀状部６０の内側に残留したプレス油が、図中矢印i〜iiiに示すように平坦部５８ａの外周側に放射状に追いやられ、その後、残留したプレス油は、図中二点鎖線矢印に示すように、分岐路５８ｃおよび貫通路５８ｂを介して外部に排出される。

そして、さらに各ヘッド駒５８，５９を駆動することにより、図５（ｃ）に示すように平滑化された軸受面２１ｂが成形され、軸受面成形工程が完了する。その後、ベース部材５０に対して各ヘッド駒５８，５９を互いに離間するように動作させて、これにより、ワークＷから各ヘッド駒５８，５９を取り外して、後工程としてのヨーク仕上げ工程（図示せず）への移行準備が整う。なお、ヨーク仕上げ工程においては、図１に示すようにヨーク２１をギヤケース３１に接続するための締結ねじが貫通されるねじ孔等（図示せず）の成形が行われる。

ただし、ヘッド駒５８を固定するとともに当該ヘッド駒５８に対してワークＷを装着し、その後、ヘッド駒５９をヘッド駒５８に向けて所定圧で押圧してワークＷの底部を平滑化することもできる。この場合、ヘッド駒５８に対してベース部材５０を相対移動可能に設けておき、大径ダイ５５の下方への移動によりベース部材５０が追従できるようにしておく。

本発明者らは、本実施の形態に係るヨーク２１の軸受面２１ｂにおける平滑化具合を確認するため、いくつかのサンプルを作成し、当該各サンプルの軸受面２１ｂにおける表面粗度を測定した。この測定結果について図６および図７を用いて説明する。

図６に示すように、軸受面２１ｂの中心Ｃを中心とするＸ方向に4.0mmおよびＹ方向に4.0mmの大きさの図中破線円Ａの範囲について、Ｘ方向およびＹ方向に沿って表面粗度を測定した。その結果、図７に示すように、従前の方法によるサンプルNo.A〜C（従来例）については、その表面粗度の平均値が7.3であった。一方、本実施の形態によるサンプルNo.a1〜c1（実施例）については、その表面粗度の平均値が3.9であった。このように、軸受面２１ｂを成形する過程において、ワークＷに付着したプレス油を外部に積極的に排出することが、軸受面２１ｂの表面粗度を平滑化する上で有効であることが判った。

以上のように構成した第１実施の形態に係るヨーク２１の製造方法によれば、椀状部成形工程で椀状部６０を成形するとともに軸受面成形工程で軸受面２１ｂを成形したので、軸受面成形工程において、ヘッド駒５８に椀状部６０の頂部Ｐを接触させた後に当該接触部分からその周囲に向けて放射状にプレス油を追いやることができる。したがって、ヘッド駒５８とワークＷの底部との間に残留するプレス油を無くして軸受面２１ｂの表面粗度の平滑化を図ることが可能となり、ひいては、特性にばらつきが生じ難いヨーク２１を製造することができる。

また、第１実施の形態に係る製造方法により製造されたヨーク２１を有する減速機構付電動モータ１０によれば、軸受面２１ｂの表面粗度の平滑化を図ることができる。したがって、減速機構４０の出力側から伝達される反力によりアーマチュア軸２４が軸受面２１ｂに向けて押圧されたとしても、アーマチュア軸２４のヨーク２１に対する回転抵抗の増大を抑制することができるので、安定した出力特性を得ることが可能となる。

次に、本発明の第２実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図８は第２実施の形態に係る軸受面成型工程を示す工程図を、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）は図８の工程におけるプレス油の流れを説明する説明図を、図１０は従前方法による軸受面の表面粗度と第２実施の形態による軸受面の表面粗度とを比較する比較図をそれぞれ表している。なお、上記第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

第２実施の形態に係る製造方法は、上記第１実施の形態に比して、椀状部成型工程を省略した点が異なっており、本実施の形態に係る軸受面成型工程は、本発明（請求項２，４）における第２成型工程を構成している。

第２実施の形態に係る軸受面成型工程では、図８に示すように、第１実施の形態におけるヘッド駒５９に換えて外型としてのヘッド駒７０を使用しており、内型としてのヘッド駒５８は第１実施の形態と同じものを使用している。ヘッド駒７０の先端側（図中下側）には、ヘッド駒５８の先端側の直径寸法よりも小さな直径寸法の円筒部７０ａが形成されており、その先端側には、ヘッド駒５８側（図中下側）に向かうにつれて徐々に小径となるよう先細りに形成される凸部としての頭頂部７０ｂが設けられている。

このように構成されるヘッド駒７０は、ヘッド駒５８とともに、段状部成形工程（第１成形工程）において粗加工されたワークＷの底部に対して、それぞれ外側および内側に配置され、図中矢印に示すように所定圧ＷｂをワークＷの底部に負荷しつつ、互いに近接するよう相対移動される。

ヘッド駒５８をワークＷに対して所定位置で停止させた状態のもとで、ヘッド駒７０を駆動すると、図９（ａ）に示すように、ワークＷの底部の外側にヘッド駒７０の頭頂部７０ｂが接触する。その後、さらにヘッド駒７０をヘッド駒５８に突き合わせるよう駆動していくと、図９（ｂ）に示すようにワークＷの底部が徐々に変形していき、その結果、図中符号I〜IIIに示すようにヘッド駒７０の頭頂部７０ｂによる荷重が放射状に伝達（移動）されていく。この荷重の伝達に伴い、ワークＷの底部と平坦部５８ａとの間の微小隙間Ｓに残留したプレス油が、図中矢印i〜iiiに示すように平坦部５８ａの外周側に放射状に追いやられ、その後、残留したプレス油は、図中二点鎖線矢印に示すように、分岐路５８ｃおよび貫通路５８ｂを介して外部に排出される。

そして、さらにヘッド駒７０を駆動することにより、図９（ｃ）に示すように平滑化された軸受面２１ｂが成形され、軸受面成形工程が完了する。その後、ベース部材５０に対して各ヘッド駒５８，７０を互いに離間するように動作させて、これにより、ワークＷから各ヘッド駒５８，７０を取り外して、後工程としてのヨーク仕上げ工程への移行準備が整う。

ただし、ヘッド駒５８を固定するとともに当該ヘッド駒５８に対してワークＷを装着し、その後、ヘッド駒７０をヘッド駒５８に向けて所定圧で押圧してワークＷの底部を平滑化することもできる。この場合、ヘッド駒５８に対してベース部材５０を相対移動可能に設けておき、大径ダイ５５の下方への移動によりベース部材５０が追従できるようにしておく。

本発明者らは、本実施の形態に係るヨーク２１の軸受面２１ｂにおける平滑化具合についても確認した。その結果、本実施の形態によるサンプルNo.a2〜c2（実施例）の表面粗度は、図１０に示すように3.7となった。

以上のように構成した第２実施の形態に係るヨーク２１の製造方法によれば、軸受面成形工程で平坦部５８ａと頭頂部７０ｂとを突き合わせて軸受面２１ｂを成形したので、ワークＷの底部に対して中心部分からその周囲に向けて荷重を移動させて、ヘッド駒５８とワークＷの底部との間に残留するプレス油を中心部分からその周囲に向けて放射状に追いやることができる。したがって、第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。また、第２実施の形態においては、これに加えて椀上部成形工程を省略することができるので、成形工程の簡素化を図ることができ、ひいては製造コストの低減を図ることが可能となる。さらに、第２実施の形態に係る製造方法により製造されたヨーク２１を有する減速機構付電動モータ１０においても、第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、回転電機としてブラシ付きの電動モータであるものを示したが、本発明はこれに限らず、ブラシレスの電動モータ等、他の形式の回転電機であっても良い。

また、上記各実施の形態においては、回転電機としての減速機構付電動モータ１０を、ウィンドガラスを払拭するワイパ装置に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、パワーウィンド装置やパワースライドドア装置等にも適用することができる。

第１実施の形態に係る製造方法により製造されたヨークを有する減速機構付電動モータを示す断面図である。 図１のヨークとなるワークの底部に段状部を成形する段状部成形工程を示す工程図である。 図２のワークの底部に椀状部を成形する椀状部成形工程を示す工程図である。 図３のワークの底部に軸受面を成形する軸受面成形工程を示す工程図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、図４の工程におけるプレス油の流れを説明する説明図である。 軸受面の表面粗度の測定方法を説明する説明図である。 従前方法による軸受面の表面粗度と第１実施の形態による軸受面の表面粗度とを比較する比較図である。 第２実施の形態に係る軸受面成型工程を示す工程図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、図８の工程におけるプレス油の流れを説明する説明図である。 従前方法による軸受面の表面粗度と第２実施の形態による軸受面の表面粗度とを比較する比較図である。

符号の説明

１０ 減速機構付電動モータ（回転電機）
２０ モータ部
２１ ヨーク（回転電機用ヨーク）
２１ａ 段状部
２１ｂ 軸受面
２２ 永久磁石
２３ アーマチュア
２４ アーマチュア軸
２５ ラジアル軸受
２６ 整流子
２６ａ 整流子片
２７ ウォーム（減速機構）
２８ 固定部材
２９ スチールボール
３０ 減速機構部
３１ ギヤケース
３２ ブラシホルダ
３３ ブラシホルダ収容部
３４ ブラシ
３５ ラジアル軸受
３６ スラスト調整部材
３７ ナット
３８ ウォームホイール（減速機構）
３８ａ 歯部
３８ｂ 出力軸
４０ 減速機構
５０ ベース部材
５１ パンチ
５２ ヘッド駒
５３ 小径ダイ
５４ ヘッド駒
５５ 大径ダイ
５６ ヘッド駒（第１内型）
５６ａ 凹部
５６ｂ 貫通路
５７ ヘッド駒（第１外型）
５７ａ 凸部
５８ ヘッド駒（第２内型，内型）
５８ａ 平坦部
５８ｂ 貫通路
５８ｃ 分岐路
５９ ヘッド駒（第２外型）
５９ａ 円筒部
５９ｂ 平坦部
６０ 椀状部
７０ ヘッド駒（外型）
７０ａ 円筒部
７０ｂ 頭頂部（凸部）
Ｎ 外周縁部
Ｐ 頂部
Ｓ 微小隙間
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. 有底筒状に形成され底部にアーマチュア軸の端部を回転自在に支持する軸受面を備えた回転電機用ヨークの製造方法であって、
   鋼板をプレス加工することにより有底筒状のワークを得る第１成形工程と、
   前記第１成形工程により得た前記ワークの内側に凹部を有する第１内型を配置するとともに、前記ワークの外側に凸部を有する第１外型を配置し、前記第１内型と前記第１外型とを相対移動させることにより前記凹部と前記凸部とを突き合わせて前記ワークの底部に当該ワークの内側に向けて突出する椀状部を成形する第２成形工程と、
   前記第２成形工程により得た前記ワークの内側に平坦部を有する第２内型を配置するとともに、前記ワークの外側に平坦部を有する第２外型を配置し、前記第２内型と前記第２外型とを相対移動させることにより前記各平坦部を突き合わせて前記軸受面を成形する第３成形工程とを有することを特徴とする回転電機用ヨークの製造方法。
2. 有底筒状に形成され底部にアーマチュア軸の端部を回転自在に支持する軸受面を備えた回転電機用ヨークの製造方法であって、
   鋼板をプレス加工することにより有底筒状のワークを得る第１成形工程と、
   前記第１成形工程により得た前記ワークの内側に平坦部を有する内型を配置するとともに、前記ワークの外側に先細りの凸部を有する外型を配置し、前記内型と前記外型とを相対移動させることにより前記平坦部と前記凸部とを突き合わせて前記軸受面を成形する第２成形工程とを有することを特徴とする回転電機用ヨークの製造方法。
3. 有底筒状に形成され底部に軸受面を有するヨークと、前記ヨーク内に回転自在に設けられるアーマチュアと、前記アーマチュアの回転中心に固定され端部が前記軸受面に支持されるアーマチュア軸と、前記アーマチュア軸の回転を減速して出力する減速機構と、前記ヨークに接続され前記減速機構を収容するギヤケースとを備えた回転電機であって、
   前記ヨークを、
   鋼板をプレス加工することにより有底筒状のワークを得る第１成形工程と、
   前記第１成形工程により得た前記ワークの内側に凹部を有する第１内型を配置するとともに、前記ワークの外側に凸部を有する第１外型を配置し、前記第１内型と前記第１外型とを相対移動させることにより前記凹部と前記凸部とを突き合わせて前記ワークの底部に当該ワークの内側に向けて突出する椀状部を成形する第２成形工程と、
   前記第２成形工程により得た前記ワークの内側に平坦部を有する第２内型を配置するとともに、前記ワークの外側に平坦部を有する第２外型を配置し、前記第２内型と前記第２外型とを相対移動させることにより前記各平坦部を突き合わせて前記軸受面を成形する第３成形工程とを経て成形することを特徴とする回転電機。
4. 有底筒状に形成され底部に軸受面を有するヨークと、前記ヨーク内に回転自在に設けられるアーマチュアと、前記アーマチュアの回転中心に固定され端部が前記軸受面に支持されるアーマチュア軸と、前記アーマチュア軸の回転を減速して出力する減速機構と、前記ヨークに接続され前記減速機構を収容するギヤケースとを備えた回転電機であって、
   前記ヨークを、
   鋼板をプレス加工することにより有底筒状のワークを得る第１成形工程と、
   前記第１成形工程により得た前記ワークの内側に平坦部を有する内型を配置するとともに、前記ワークの外側に先細りの凸部を有する外型を配置し、前記内型と前記外型とを相対移動させることにより前記平坦部と前記凸部とを突き合わせて前記軸受面を成形する第２成形工程とを経て成形することを特徴とする回転電機。

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