JP2010105034A

JP2010105034A - ヨークおよびその製造方法

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Publication number: JP2010105034A
Application number: JP2008282184A
Authority: JP
Inventors: Junichi Saito; 淳一斎藤; Takashi Watanabe; 傑渡辺; Tomohiko Mita; 智彦三田; Takahiro Miura; 孝広三浦; Masayuki Yoshizawa; 正行吉澤
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-13
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: JP5317628B2

Abstract

【課題】部材数や工程数を増やさずに、材料コストを下げてヨークの効率を上げることができるヨークおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】胴部絞り工程により、ヨーク１５の母材（ヨーク母材）の断面を楕円形状とし、短軸方向の厚さが板状材料の厚さより次第に薄く、長軸方向の厚さが板状材料の厚さより次第に厚くなるようにしながら、外周部１５ａが小さくなるように絞り加工して、外周部１５ａに肉薄部１５ｅと肉厚部１５ｆとを有するヨーク１５を形成する。そして、肉薄部１５ｅの内周に沿ってマグネット(磁石)１７を配置することで、ヨーク１５は、肉薄部１５ｅで材料コストを下げ、肉厚部１５ｆで磁気回路としての効率を上げることができる。つまり、ヨーク１５の母材の厚さを減らす方向と断面形状を絞る方向が一致しているので、磁気回路効率の高いヨーク１５の製造が容易になる。
【選択図】図３

Description

本発明は、板状材料に絞り加工をすることにより有底筒状に形成されるヨークおよびその製造方法に関し、特に外周部の厚さが異なる部分を有するヨークに適用して有効な技術である。

自動車等の車両に搭載されるモータとしては、ヨークの内面側に一対または二対のマグネットが周方向に沿って固定されたものが通常用いられている。

ヨークの製造方法としては、複数工程の絞り加工を経て胴部を形成した後、頭部を絞る等して最終的な製品の形状に整形する方法が知られている。つまり、複数工程の絞り加工では、板状材料から有底筒状のヨーク母材を形成した後、このヨーク母材の外周部を徐々に小さくして胴部を形成する。そして、ヨークの胴部は通常、均一な厚さとなるように形成される。

しかし、ヨークの胴部は、マグネットが固定されない部分は磁束が集まるため、厚くする必要があるが、マグネットが固定される中央部分は磁束が集まらず磁気回路としての効果が低いので、軽量化とコスト面から薄くすることが好ましい。

そのため、例えば特許文献１および２では、内面側の周方向に沿って一対のマグネットが固定されるヨークにおいて、マグネットが固定されない長軸方向の厚さを厚くし、マグネットが固定される短軸方向の厚さを薄くしたヨークやその製造方法が提案されている。
特開２００１−２８６１０５号公報特開２００２−１６００２１号公報

しかしながら、特許文献１の提案では、厚さを調整するには、ヨーク母材に突起部を形成する必要があり、部材コストが上昇してしまう問題があった。

また、特許文献２の提案では、ヨーク断面の楕円形状における当初の短径と長径との関係を逆、つまり曲率が大きい方の円弧を曲率の小さい方の円弧とし、曲率が小さい方の円弧を曲率の大きい方の円弧とする工程を経るため、板厚を厚くする増肉効果を得にくいという問題があった。

本発明の目的は、部材数や工程数を増やさずに、材料コストを下げてヨークの効率を上げることができるヨークおよびその製造方法を提供することにある。

本発明のヨークの製造方法は、板状材料に複数工程の絞り加工をすることにより前記板状材料を有底筒状に形成するヨークの製造方法であって、前記板状材料を、前記板状材料の厚さより薄い部分と、前記板状材料の厚さより厚い部分とが、周方向に沿って交互に対向配置されるように絞り加工して、有底筒状のヨーク母材を形成する母材形成工程と、前記ヨーク母材を、前記板状材料の厚さより薄い部分の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより薄く、前記板状材料の厚さより厚い部分の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、外周部を小さく形成する外周部形成工程とを含むことを特徴とする。

本発明のヨークの製造方法は、板状材料に複数工程の絞り加工をすることにより前記板状材料を有底筒状に形成するヨークの製造方法であって、前記板状材料を、前記板状材料の厚さより薄い部分と、前記板状材料の厚さより厚い部分とが、周方向に沿って交互に対向配置されるように絞り加工して、有底筒状のヨーク母材を形成する母材形成工程と、前記ヨーク母材を、前記板状材料の厚さより薄い部分の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより薄く、前記板状材料の厚さより厚い部分の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、外周部を小さく形成する外周部形成工程と、前記外周部を小さく形成したヨーク母材を、前記板状材料の厚さより薄い部分の厚さが前記外周部形成工程で形成された厚さより薄く、前記板状材料の厚さより厚い部分の厚さが前記外周部形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、前記外周部をさらに小さく形成する外周部再形成工程とを含むことを特徴とする。

本発明のヨークの製造方法は、板状材料に複数工程の絞り加工をすることにより前記板状材料を有底筒状に形成するヨークの製造方法であって、前記板状材料を断面楕円形状とし、短軸方向の厚さが前記板状材料の厚さより薄く、長軸方向の厚さが前記板状材料の厚さより厚くなるように絞り加工して、有底筒状のヨーク母材を形成する母材形成工程と、前記ヨーク母材を、前記短軸方向の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより薄く、前記長軸方向の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、前記断面の長軸径と短軸径との比の値を大きく形成する外周部形成工程と、前記断面の長軸径と短軸径との比の値を大きく形成した前記ヨーク母材を、前記楕円形状の前記短軸方向の厚さが前記外周部形成工程で形成された厚さより薄く、前記長軸方向の厚さが前記外周部形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、前記断面の外径を楕円形状に形成し内径を略真円形状に形成する外周部再形成工程とを含むことを特徴とする。

本発明のヨークの製造方法は、前記外周部再形成工程はさらに、前記ヨーク母材の底部の厚さを、前記短軸方向の厚さより厚く、前記板状材料の厚さより薄くすることを特徴とする。

本発明のヨークは、板状材料に絞り加工をすることにより前記板状材料が有底筒状に形成されたヨークであって、外周部に肉薄部と肉厚部とを有し、底部の厚さが、前記肉薄部の厚さより厚く、前記肉厚部の厚さより薄く形成されることを特徴とする。

本発明によれば、板状材料の厚さより薄い部分と、板状材料の厚さより厚い部分とが、周方向に沿って交互に対向配置されるように絞り加工して、有底筒状のヨーク母材を形成する母材形成工程と、ヨーク母材を、板状材料の厚さより薄い部分の厚さが母材形成工程で形成された厚さより薄く、板状材料の厚さより厚い部分の厚さが母材形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、外周部を小さく形成する工程とを含むので、厚さを減らす方向と断面形状を絞る方向とが一致して絞り加工が容易になり、板状材料の厚さより厚くするのか薄くするのかを制御することができる。また、板状材料の厚さより薄い部分で材料コストを下げることができ、板状材料の厚さより厚い部分で磁気回路としての効率を上げることができる。これにより、部材数を増やさずに、材料コストを下げてヨークの効率を上げることができる。

本発明によれば、母材形成工程で、板状材料の厚さより薄い部分と、板状材料の厚さより厚い部分とが、周方向に沿って交互に対抗配置されるように絞り加工し、外周部形成工程で、板状材料の厚さより薄い部分の厚さが母材形成工程で形成された厚さより薄く、板状材料の厚さより厚い部分の厚さが母材形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工し、外周部再形成工程で、板状材料の厚さより薄い部分の厚さが外周部形成工程で形成された厚さより薄く、板状材料の厚さより厚い部分の厚さが外周部形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工するので、厚さを減らす方向と断面形状を絞る方向とが一致して絞り加工が容易になり、通常の絞り工程と同じ工程数で、効率の高いヨークの絞り工程を完了できる。また、板状材料の厚さより薄い部分で材料コストを下げることができ、板状材料の厚さより厚い部分で磁気回路としての効率を上げることができる。これにより、部材数や工程数を増やさずに、材料コストを下げてヨークの効率を上げることができる。

本発明によれば、母材形成工程で、板状材料を断面楕円形状とし、短軸方向の厚さが板状材料の厚さより薄く、長軸方向の厚さが板状材料の厚さより厚くなるように絞り加工し、外周部形成工程で、短軸方向の厚さが母材形成工程で形成された厚さより薄く、長軸方向の厚さが母材形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、断面の長軸径と短軸径との比の値を大きく形成し、外周部再形成工程で、円形状の短軸方向の厚さが外周部形成工程で形成された厚さより薄く、長軸方向の厚さが外周部形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、外径を楕円形状に形成し内径を略真円形状に形成するので、厚さを減らす方向と断面形状を絞る方向とが一致して絞り加工が容易になり、通常の絞り工程と同じ工程数で、効率の高いヨークの絞り工程を完了できる。また、板状材料の厚さより薄い短軸方向で材料コストを下げることができ、板状材料の厚さより厚い長軸方向で磁気効率を上げることができる。これにより、部材数や工程数を増やさずに、材料コストを下げてヨークの効率を上げることができる。

本発明によれば、ヨークは、外周部に肉薄部と肉厚部とを有し、底部の厚さを、肉薄部の厚さより厚く、肉厚部の厚さより薄く形成したので、肉薄部により材料コストを下げることができ、肉厚部で磁気回路としての効率を上げることができる。これにより、材料コストを下げてヨークの効率を上げることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はワイパモータを示す側面図、図２（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施の形態であるヨークの製造方法の工程の概略を示す概略工程図、図３はマグネットを挿入した状態での図２（ｄ）のＩ−Ｉ線に沿う拡大断面図である。図４は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図、図５（ａ）、（ｂ）は第１の胴部絞り工程（母材形成工程）を説明する説明図、図６は図２（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。図７（ａ）、（ｂ）は第２の胴部絞り工程（外周部形成工程）を説明する説明図、図８は図２（ｃ）のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図、図９（ａ）、（ｂ）は第３の胴部絞り工程（外周部再形成工程）を説明する説明図である。

図１に示すように、ワイパモータ１０は、モータ本体１１（電動モータ）を有している。モータ本体１１は、所謂ブラシ付き直流モータとなっており、図示しないワイパスイッチがオンにされると、車載されたバッテリ等の図示しない電源から直流電流が供給されて作動するようになっている。モータ本体１１には減速機１２が固定され、モータ本体１１の回転は減速機１２により所定の回転数にまで減速して出力軸１３から出力されるようになっている。なお、図示の例では、減速機１２には３つの取付足１４が設けられ、これにねじ結合される図示しないボルトにより固定されるようになっている。

モータ本体１１は、その外郭を形成するハウジングとしてのヨーク１５を備えている。ヨーク１５は、図２に示すように、（ａ）〜（ｃ）の胴部絞り工程、底部絞り工程（図示せず）および（ｄ）の取付孔形成工程を経て製造される。

具体的には、まず図２（ａ）に示すように、鋼鉄製の板状材料を絞り加工する第１の胴部絞り工程により、一端側が閉塞され他端側が開口する有底筒状のヨーク１５の母材（ヨーク母材）を形成する。次に、図２（ｂ）に示すように、第２の胴部絞り工程により、ヨーク１５の母材の外周部１５ａを小さく形成し、幅よりも高さの方が大きい細長い形状とする。つづいて、図２（ｃ）に示すように、第３の胴部絞り工程により、外周部１５ａをさらに小さく形成し、第２の胴部絞り工程よりさらに細長い形状とするとともに、他端側の開口にフランジ部１５ｂを顕在化させて、ヨーク１５の胴部１５ｃが完成する。

そして、ヨーク１５の底部１５ｄ等の形状を整え、最後に、図２（ｄ）に示すように、フランジ部１５ｂにモータ取付孔１６を形成し、ヨーク１５が製造される。得られたヨーク１５には、開口からマグネットやアーマチュア等（いずれも図２では図示せず）のモータ本体１１の動作に必要な部材が挿入され、モータ本体１１が完成する。

ヨーク１５は、図３に示すように、断面外径が楕円形状に、かつ内径が略真円形状に形成され、外周部１５ａの外径の短軸方向に肉薄部１５ｅを有し、長軸方向に肉厚部１５ｆを有している。そして、肉薄部１５ｅの内面側周方向に沿ってマグネット(磁石)１７が固着されている。つまり、外周部１５ａの磁気回路効果が低い部分の厚さが薄く形成され、磁束が集まる部分の厚さが厚く形成される。これにより、肉薄部１５ｅにより材料コストを下げることができ、肉厚部１５ｆで磁気回路としての効率を上げることができるようになっている。また、肉薄部１５ｅを形成することにより、ヨーク１５の軽量化を図れる。さらに、ヨーク１５を形成するための母材を薄くすることができ、コスト低減を図れる。なお、図３では理解の便宜のために頭部の図示は省略してある。

肉薄部１５ｅと肉厚部１５ｆとの厚さの比は、肉薄部１５ｅの厚さをＳＴ、肉厚部１５ｆの厚さをＬＴとすると、ヨーク１５の加工を容易とするとともに磁気回路効率を最も高くする観点から、例えばＳＴ：ＬＴ＝１：１．３〜１：３が好ましい。ヨーク１５の図２（ｄ）に示した底部１５ｄの厚さは、肉薄部１５ｅの厚さＳＴより厚く、肉厚部１５ｆの厚さＬＴより薄く形成されている。

そして、底部１５ｄの厚さおよび肉薄部１５ｅの厚さＳＴは、図２（ａ）でヨーク１５の母材を形成する前の当初の板状材料の厚さより薄く形成され、肉厚部１５ｆの厚さＬＴは、当初の板状材料の厚さより厚く形成されている。これにより、さらに材料コストを下げてヨークの効率を上げることができる。

ヨーク１５の各部分の厚さをこのように形成するために、図２（ａ）〜（ｃ）で示した第１〜第３の胴部絞り工程では、ヨーク１５の母材の短軸方向の厚さが次第に薄く、長軸方向の厚さが次第に厚くなるように絞り加工している。以下、その手順について説明する。

まず、図４に示すように、第１の胴部絞り工程により、ヨーク１５の母材の断面を楕円形状とし、短軸ＳＲ方向の厚さＳＴ_１が、長軸方向の厚さＬＴ_１より薄く、かつＳＴ_１が板状材料の厚さより薄く、ＬＴ_１が板状材料の厚さより厚くなるように形成する。

第１の胴部絞り工程では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、後にヨークの母材となる鋼鉄製の板状材料のワークＷを、プレス成形装置３０により絞り加工する。

プレス成形装置３０は、形成されるヨークの母材の形状に対応するパンチ（雄型）３１と、図示しない油圧源等を駆動源とする駆動機構により図中上下方向にスライドするダイ(雌型)３２とを有している。そして、ワークＷは予めパンチ３１の上面の所定位置にセットした上で、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ダイ３２を駆動機構により下方へ移動させて、ワークＷの面がパンチ３１に当接することで、パンチ３１の外形形状に沿ってワークＷが塑性変形（絞り加工）されて断面楕円形状の有底筒状に形成される。

プレス成形装置３０は、図５（ａ）に示すように、形成されるヨークの母材の短軸方向に対応する方向では、ダイ３２の中空部３２ａの内周側とパンチ３１の外周側との間に、短軸方向の厚さＳＴ_１分の隙間が形成されるようになっている。また、図５（ｂ）に示すように、当該ヨークの母材の長軸方向に対応する方向では、ダイ３２の中空部３２ａの内周側とパンチ３１の外周側との間に、長軸方向の厚さＬＴ_１分の隙間が形成されるようになっている。

これにより、ワークＷは、長軸方向にはパンチ３１とダイ３２との隙間が当初板厚ＭＴ（図５参照）より大きいので、パンチ３１とダイ３２との間に挟みつけることにより、外径側から内径側へ発生する圧縮応力がワークＷの上下軸方向への伸び力より大きくなる。一方、短軸方向にはパンチ３１とダイ３２との隙間が当初板厚ＭＴより小さいので、外径側から内径側へ発生する圧縮応力がワークＷの上下軸方向への伸び力より小さくなる。

そのため、圧縮応力が小さい短軸方向から圧縮応力が大きい長軸方向へとワークＷの肉が移動しやすくなり、短軸方向の厚さＳＴ_１が当初板厚ＭＴより薄くなるとともにワークＷの上下軸方向へ伸び、長軸方向の厚さＬＴ_１が当初板厚ＭＴより厚くなるとともにワークＷの上下軸方向へ伸びるように偏肉加工できる。

また、プレス成形装置３０のみにより偏肉加工できるので、所定形状に絞り加工するために新たな部材を形成する必要がなく、部材コストの上昇を回避できる。さらに、図４に示すように、ヨーク１５の母材の断面形状を楕円形状とするので、ワーク自体で肉の移動を妨げる部分がなく、上述の偏肉加工をスムーズに行いやすくなる。なお、ワークＷをパンチ３１とダイ３２との間に挟みつけることのみによっては、短軸方向の厚さＳＴ_１が所望の厚さまで薄くならない場合には、適宜しわ押さえ板等により減肉加工を施してもよい。

次に、図６に示すように、第２の胴部絞り工程により、ヨーク１５の母材は、短軸方向の厚さＳＴ_２が第１の胴部絞り工程で形成された厚さＳＴ_１より薄く、長軸方向の厚さＬＴ_２が第１の胴部絞り工程で形成された厚さＬＴ_１より厚くなるように、楕円形状断面の長軸径と短軸径との比の値を大きくするとともに、外周部１５ａを小さく形成する。この短軸径と長軸径との比は、短軸内径ＳＲと長軸内径ＬＲとで、次工程で絞りが成立する限界まで大きくとることが好ましい。

第２の胴部絞り工程では、第１の胴部絞り工程を終えて有底筒状に形成されたワークＷを、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、プレス成形装置４０にセットして絞り加工する。プレス成形装置４０は、第１の胴部絞り工程で用いたプレス成形装置３０と同様に、パンチ４１とダイ４２とを有している。そして、第１の胴部絞り工程と同様にダイ４２を移動させてワークＷの面がパンチ４１に当接することで、ワークＷが塑性変形されて、上述のように、長軸径と短軸径との比の値が大きくなるとともに、外周部１５ａが小さく形成される。

プレス成形装置４０は、図７（ａ）に示すように、短軸方向に対応する方向では、ダイ４２の中空部４２ａとパンチ４１との間に、厚さＳＴ_２分の隙間が形成されるようになっている。また、図７（ｂ）に示すように、長軸方向に対応する方向では、ダイ４２の中空部４２ａとパンチ４１との間に、厚さＬＴ_２分の隙間が形成されるようになっている。

これにより、ワークＷは、第１の胴部絞り工程と同様に、短軸方向と長軸方向とで圧縮応力の差が生じることに基き、短軸方向の厚さＳＴ_２が第１の胴部絞り工程で形成されたＳＴ_１より薄く、長軸方向の厚さＬＴ_２が第１の胴部絞り工程で形成されたＬＴ_１より厚くなるように偏肉加工できる。また、楕円形状断面の短軸方向と長軸方向が変わらず、厚さを減らす方向と断面形状を絞る方向とが一致しているので、ワークＷのプレス成形装置４０に対する位置決めを容易に行うことができ、結果として絞り加工も容易になる。

最後に、図８に示すように、第３の胴部絞り工程により、ヨーク１５の母材は、短軸方向の厚さＳＴ_３が第２の胴部絞り工程で形成された厚さＳＴ_２より薄く、長軸方向の厚さＬＴ_３が第１の胴部絞り工程で形成された厚さＬＴ_２より厚くなるように、断面外径を楕円形状に、かつ断面の内径を略真円形状に形成するとともに、外周部１５ａを第２の胴部絞り工程よりもさらに小さく形成する。なお、内径は、内周のいずれの位置から測ってもほぼ同程度であれば、厳密な真円でなくてもよい。

第３の胴部絞り工程では、第２の胴部絞り工程を終えて外周部１５ａを小さく形成したワークＷを、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、プレス成形装置５０にセットして絞り加工する。プレス成形装置５０は、プレス成形装置３０、４０と同様に、パンチ５１とダイ５２とを有している。そして、第１および第２の胴部絞り工程と同様に、ダイ５２を移動させてワークＷの面がパンチ５１に当接することで、ワークＷが塑性変形されて、上述のように、外径が楕円形状に内径が略真円形状に形成されるとともに、外周部１５ａが小さく形成される。

また、プレス成形装置５０は、ダイ５２の内周側の基端部分(図中下側部分)が、外周側方向へ直線状に傾斜して折れ曲がって傾斜部５２ｂを有しており、ダイ５２の下方移動により、この傾斜部５２ｂでワークＷの開口に周方向に沿ってフランジ部１５ｂが塑性変形により形成される。なお、図５および図７に示すように、プレス成形装置３０、４０も、ダイ３２、４２に、略円弧状に傾斜すること以外は傾斜部５２ｂと同様の傾斜部３２ｂ、４２ｂを有しており、第１および第２の胴部絞り工程では、これらの部分でフランジ部１５ｂが次第に顕著に形成されるようになっている。

さらに、プレス成形装置５０では、外周部１５ａを小さく絞ったりフランジ部１５ｂを形成する過程や偏肉加工の過程で、ダイ５２の下方移動により底部１５ｄがパンチ５１の先端(図中上端)に強く押さえつけられ、底部１５ｄの厚さＢＴが、短軸方向の厚さＳＴ_３よりは厚いが図５に示した板状材料の当初板厚ＭＴより薄く形成される。

プレス成形装置５０は、図９（ａ）に示すように、短軸方向に対応する方向では、ダイ５２の中空部５２ａとパンチ５１との間に、厚さＳＴ_３分の隙間が形成されるようになっている。また、図９（ｂ）に示すように、長軸方向に対応する方向では、ダイ５２の中空部５２ａとパンチ５１との間に、厚さＬＴ_３分の隙間が形成されるようになっている。

これにより、ワークＷは、第１および第２の胴部絞り工程と同様に、短軸方向と長軸方向とで圧縮応力の差が生じることに基き、短軸方向の厚さＳＴ_３が第１の胴部絞り工程で形成されたＳＴ_２より薄く、長軸方向の厚さＬＴ_３が第１の胴部絞り工程で形成されたＬＴ_２より厚くなるように偏肉加工できる。また、内径を略真円形状にして外径を楕円形状にすることで、ヨークの中心軸に対する精度をよくしながら肉厚部を形成することができる。

なお、第１〜第３の胴部絞り工程を経た後になされる底部絞り工程および取付孔形成工程は、通常行われている方法を適宜選択することができる。

以上説明したように、ヨーク１５は、断面を楕円形状とし、第１〜第３の胴部絞り工程いずれでも、厚さを減らす方向と断面形状を絞る方向とを一致させながら、絞り加工をして形成される。これにより、絞り加工が容易になり、工程数を増やさずに、肉薄部１５ｅと肉厚部１５ｆとを有して磁気効率の高いヨーク１５を製造することができる。

つまり、当初から真円形状に形成した場合は、加工時に周方向のいずれにも均等に力がかかってしまい偏肉加工がしにくい。一方、断面を楕円形状としても、胴部絞り工程で楕円の長軸方向と短軸方向を変えると、板厚を厚くする増肉効果を得にくくなる。しかし、断面を楕円形状とし、厚さを減らす方向と断面形状を絞る方向とを一致させたことで、ヨーク１５の母材に対して、厚くするか薄くするかの制御ができ、ヨーク１５の製造が容易になるのである。

また、第１〜第３の胴部絞り工程のヨーク１５の厚さを減らす方向と断面形状を絞る方向とが一致しているので、底部１５ｄが偏肉加工による影響を受けず、品質等が維持される。同様に、ヨーク１５の母材も偏肉加工による影響を受けないので、その母材の形状や有底筒状の形状を任意に設定することができ、歩留まりの低減による材料効率の向上を図ることができる。

本発明は前記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いうまでもない。例えば、前記実施の形態おいては、二つのマグネット１７を配置した二極モータのヨーク１５の例について説明しているが、これに限らず、例えば、四つのマグネットを配置した断面の外側が方形状で内側が略真円形状の四極モータのヨークや、さらに多くのマグネットを配置した多角形状の多極モータのヨークに適用してもよい。この場合には、ヨークは以下のような胴部絞り工程を経て製造されることになる。

つまり、第１の胴部絞り工程により、板状材料を、板状材料の厚さより薄い部分と、板状材料の厚さより厚い部分とが、周方向に沿って交互に対向して配置されるように絞り加工して、有底筒状のヨークの母材を形成する。

次に、第２の胴部絞り工程により、ヨークの母材を、板状材料の厚さより薄い部分の厚さが第１の胴部絞り工程で形成された厚さより薄く、板状材料の厚さより厚い部分の厚さが第１の胴部絞り工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、外周部を小さく形成する。

最後に、第３の胴部絞り工程により、外周部を小さく形成したヨークの母材を、板状材料の厚さより薄い部分の厚さが第２の胴部絞り工程で形成された厚さより薄く、板状材料の厚さより厚い部分の厚さが第２の胴部絞り工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、外周部をさらに小さく形成する。そして、マグネットは、板状材料の厚さより薄い部分に固着される。

また、前記実施の形態においては、ヨーク１５の胴部絞り工程を第1の胴部絞り工程から第３の胴部絞り工程の三工程としているが、これに限らず、例えば、第２の胴部絞り工程で胴部絞り工程を完了させてもよいし、四工程以上の胴部絞り工程としてもよい。この場合、工程数は、ヨークの形状や大きさ等によって変更されるが、胴部絞り工程中に長軸方向と短軸方向とが変わらず、厚さを減らす方向と断面形状を絞る方向とが一致しているので、絞り工程が容易であり、母材に対して厚さを厚くするか薄くするかの制御ができる。

さらに、前記実施の形態においては、マグネット１７やアーマチュア等のモータ本体１１の動作に必要な部材は、ヨーク１５の完成後に開口から挿入しているが、これに限らず、例えば、ヨーク１５の完成前であっても、挿入可能となった段階でヨーク１５の開口から挿入するようにしてもよいし、サブヨークに挿入した後にヨーク１５に取り付けてもよい。

さらに、前記実施の形態においては、ワイパ装置に用いられるワイパモータ１０について説明したが、これに限らず、例えば、パワーウインド装置やスライドドア開閉装置等に用いられる他のモータに適用してもよい。

ワイパモータを示す側面図である。（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施の形態であるヨークの製造方法の工程の概略を示す概略工程図である。マグネットを挿入した状態での図２（ｄ）のＩ−Ｉ線に沿う拡大断面図である。図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。（ａ）、（ｂ）は、第１の胴部絞り工程（母材形成工程）を説明する説明図である。図２（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。（ａ）、（ｂ）は、第２の胴部絞り工程（外周部形成工程）を説明する説明図である。図２（ｃ）のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図である。（ａ）、（ｂ）は、第３の胴部絞り工程（外周部再形成工程）を説明する説明図である。

符号の説明

１０ワイパモータ
１１モータ本体（電動モータ）
１２減速機
１３出力軸
１４取付足
１５ヨーク
１５ａ外周部
１５ｂフランジ部
１５ｃ胴部
１５ｄ底部
１５ｅ肉薄部
１５ｆ肉厚部
１６モータ取付孔
１７マグネット(磁石)
３０プレス成形装置
３１パンチ（雄型）
３２ダイ（雌型）
３２ａ中空部
３２ｂ傾斜部
４０プレス成形装置
４１パンチ
４２ダイ
４２ａ中空部
４２ｂ傾斜部
５０プレス成形装置
５１パンチ
５２ダイ
５２ａ中空部
５２ｂ傾斜部
ＳＲ短軸内径
ＬＲ長軸内径
Ｗワーク
ＳＴ肉薄部の厚さ
ＬＴ肉厚部の厚さ
ＭＴ当初板厚
ＢＴ底部の厚さ
ＳＴ_１短軸方向の厚さ
ＬＴ_１長軸方向の厚さ
ＳＴ_２短軸方向の厚さ
ＬＴ_２長軸方向の厚さ
ＳＴ_３短軸方向の厚さ
ＬＴ_３長軸方向の厚さ

Claims

板状材料に複数工程の絞り加工をすることにより前記板状材料を有底筒状に形成するヨークの製造方法であって、
前記板状材料を、前記板状材料の厚さより薄い部分と、前記板状材料の厚さより厚い部分とが、周方向に沿って交互に対向配置されるように絞り加工して、有底筒状のヨーク母材を形成する母材形成工程と、
前記ヨーク母材を、前記板状材料の厚さより薄い部分の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより薄く、前記板状材料の厚さより厚い部分の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、外周部を小さく形成する外周部形成工程とを含むことを特徴とするヨークの製造方法。
板状材料に複数工程の絞り加工をすることにより前記板状材料を有底筒状に形成するヨークの製造方法であって、
前記板状材料を、前記板状材料の厚さより薄い部分と、前記板状材料の厚さより厚い部分とが、周方向に沿って交互に対向配置されるように絞り加工して、有底筒状のヨーク母材を形成する母材形成工程と、
前記ヨーク母材を、前記板状材料の厚さより薄い部分の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより薄く、前記板状材料の厚さより厚い部分の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、外周部を小さく形成する外周部形成工程と、
前記外周部を小さく形成したヨーク母材を、前記板状材料の厚さより薄い部分の厚さが前記外周部形成工程で形成された厚さより薄く、前記板状材料の厚さより厚い部分の厚さが前記外周部形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、前記外周部をさらに小さく形成する外周部再形成工程とを含むことを特徴とするヨークの製造方法。
板状材料に複数工程の絞り加工をすることにより前記板状材料を有底筒状に形成するヨークの製造方法であって、
前記板状材料を断面楕円形状とし、短軸方向の厚さが前記板状材料の厚さより薄く、長軸方向の厚さが前記板状材料の厚さより厚くなるように絞り加工して、有底筒状のヨーク母材を形成する母材形成工程と、
前記ヨーク母材を、前記短軸方向の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより薄く、前記長軸方向の厚さが前記母材形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、前記断面の長軸径と短軸径との比の値を大きく形成する外周部形成工程と、
前記断面の長軸径と短軸径との比の値を大きく形成した前記ヨーク母材を、前記楕円形状の前記短軸方向の厚さが前記外周部形成工程で形成された厚さより薄く、前記長軸方向の厚さが前記外周部形成工程で形成された厚さより厚くなるように絞り加工して、前記断面の外径を楕円形状に形成し内径を略真円形状に形成する外周部再形成工程とを含むことを特徴とするヨークの製造方法。
請求項３に記載のヨークの製造方法において、前記外周部再形成工程はさらに、前記ヨーク母材の底部の厚さを、前記短軸方向の厚さより厚く、前記板状材料の厚さより薄くすることを特徴とするヨークの製造方法。
板状材料に絞り加工をすることにより前記板状材料が有底筒状に形成されたヨークであって、外周部に肉薄部と肉厚部とを有し、底部の厚さが、前記肉薄部の厚さより厚く、前記肉厚部の厚さより薄く形成されることを特徴とするヨーク。