JP2012019596A - 回転電機のヨークハウジング及び回転電機のヨークハウジング製造方法 - Google Patents
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【課題】モータユニットの取り付けスペースを増大させることなく、筒部の真円度を向上させ得るヨークハウジングを提供する。
【解決手段】有底円筒状のヨークハウジング15の開口部にフランジ部21を備え、フランジ部21の基端屈曲部に該フランジ部21の剛性を向上させる被加圧部27を備えた。
【選択図】図6
【解決手段】有底円筒状のヨークハウジング15の開口部にフランジ部21を備え、フランジ部21の基端屈曲部に該フランジ部21の剛性を向上させる被加圧部27を備えた。
【選択図】図6
Description
本発明は、回転電機のヨークハウジングに関するものである。
ブラシレスモータのヨークハウジングは、金属の平板が多段絞り加工により有底円筒状に成形される(特許文献1参照)。そして、ヨークハウジングの開口部に形成されるフランジ部がフレームにネジ着されてモータケースが構成される。また、ヨークハウジング内に環状のステータが嵌着され、そのステータの内側で回転子が回転軸を介してモータケースに回転可能に支持される。
図10は、従来のヨークハウジングの一例を示す。多段絞り加工により有底円筒状に成形されたヨークハウジング1の開口部にはフランジ部2が形成される。また、図11に示すように、フランジ部2がプレス加工により縁切りされて、所要の形状のフランジ部2が形成される。
そして、このようなヨークハウジング1内にステータが配設されるとともに回転子が回転可能に支持され、開口部にフレームが取着されて、モータユニットが構成される。
フランジ部2にはフレームに取着される車両搭載用締付ボルトとの干渉を防止する逃し部3が形成されている。この逃し部3のヨークハウジング1の外側面からの突出幅Wは、モータユニットの車体での取付スペースを小さくするため、できるだけ小さくすることが望ましく、現状ではヨークハウジングを成形する平板の板厚をTとしたとき、W≦Tとなるように形成されている。
フランジ部2にはフレームに取着される車両搭載用締付ボルトとの干渉を防止する逃し部3が形成されている。この逃し部3のヨークハウジング1の外側面からの突出幅Wは、モータユニットの車体での取付スペースを小さくするため、できるだけ小さくすることが望ましく、現状ではヨークハウジングを成形する平板の板厚をTとしたとき、W≦Tとなるように形成されている。
上記のようなヨークハウジング1において、逃し部3のヨークハウジング1の外側面からの突出幅Wを小さくすると、フランジ部2の成形時に、ヨークハウジング1の筒部とフランジ部2との境界部において、特に開口部側の境界部4で曲げ加工により材料密度が粗となり、剛性が低下している。
この状態で、フランジ部2に縁切り加工を施すと、ヨークハウジング1の円筒部の真円度が損なわれる。図12は、ヨークハウジング1の円筒部の縁切り下降後の撓み度合いX1を拡大してグラフ化したものであり、ヨークハウジング1の円筒部が逃し部3で径方向外側に撓み、逃し部3以外で径方向内側に撓み、ヨークハウジング1が最大で径方向外側に最大で約43μm撓む。
ヨークハウジング1の真円度が低下すると、ヨークハウジング1の内周面とステータとの密着度が低下するとともに、フランジ部2の逃し部3が車両搭載用締付ボルトに干渉するおそれがある。
このような不具合の発生を防止するためには前記突出幅Wを大きくすればよいが、車両搭載用締付ボルトの位置を変更する必要があるとともに、モータユニットの取付スペースを増大させるという問題点がある。
本発明は、上記過大を解決するためになされたものであって、その目的は、モータユニットの取付スペースを増大させることなく、筒部の真円度を向上させ得るヨークハウジングを提供することにある。
上記過大を解決するために、請求項1に記載の発明は、有底円筒状のヨークハウジングの開口部にフランジ部を備え、前記フランジ部の基端屈曲部に該フランジ部の剛性を向上させる被加圧部を備えたことをその要旨とする。
この発明では、フランジ部の基端屈曲部に被加圧部を形成したので、フランジ部の剛性が向上する。従って、フランジ部の縁切り加工時にヨークハウジングの円筒部に発生する撓みを抑制することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転電機のヨークハウジングにおいて、前記被加圧部は、前記基端屈曲部の屈曲凸面に形成した被押圧斜面としたことをその要旨する。
この発明では、フランジ部の基端屈曲部の屈曲凸面に被押圧斜面を形成することにより、フランジ部の剛性を向上させている。
請求項3に記載の発明は、開口部にフランジ部を備えた有底円筒状のヨークハウジングを成形し、前記フランジ部の基端屈曲部を加圧して、該フランジ部の剛性を向上させる被加圧部を成形することをその要旨とする。
請求項3に記載の発明は、開口部にフランジ部を備えた有底円筒状のヨークハウジングを成形し、前記フランジ部の基端屈曲部を加圧して、該フランジ部の剛性を向上させる被加圧部を成形することをその要旨とする。
この発明では、有底円筒状のヨークハウジングを成形し、次いで前記フランジ部の基端屈曲部を加圧して、該フランジ部の剛性を向上させる被加圧部を成形することにより、フランジ部の剛性を向上させている。
請求項4に記載の発明は、請求項3記載の回転電機のヨークハウジング製造方法において、前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金で前記被加圧部を成形することをその要旨としている。
この発明では、有底円筒状のヨークハウジングを成形した後に、前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金で前記被加圧部が成形される。ヨークハウジングの円筒部に芯金を挿入することにより、被加圧部の成形が可能となる。
請求項5に記載の発明は、請求項3記載の回転電機のヨークハウジング製造方法において、前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金とダイクッションとの間に挿入する入子で前記被加圧部を成形することをその要旨としている。
この発明では、有底円筒状のヨークハウジングを成形した後に、前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金とダイクッションとの間に挿入する入子で前記被加圧部が成形される。入子を変更することにより、被加圧部の剛性を調整可能となる。
本発明によれば、モータユニットの取り付けスペースを増大させることなく、筒部の真円度を向上させ得るヨークハウジングを提供することができる。
(第一の実施形態)
以下、この発明を具体化した第一の実施形態を図1〜図8に従って説明する。図1に示すブラシレスモータは、環状のステータ11と、該ステータ11の内側に配置されて、回転軸12と一体に回転するロータ13と、該ロータ13回転角度を検出するレゾルバ14とを備えている。
以下、この発明を具体化した第一の実施形態を図1〜図8に従って説明する。図1に示すブラシレスモータは、環状のステータ11と、該ステータ11の内側に配置されて、回転軸12と一体に回転するロータ13と、該ロータ13回転角度を検出するレゾルバ14とを備えている。
ブラシレスモータのモータケースは、有底円筒状に形成されたヨークハウジング15と、該ヨークハウジング15の開口部を閉塞するエンドプレート16とからなり、前記ステータ11はヨークハウジング15の内周面に固定されている。前記ステータ11は、モータ巻線17に三相の駆動電源が供給されることにより、回転磁界を発生する。
前記ロータ13は、その回転軸12がヨークハウジング15の底部及び前記エンドプレート16に設けられた軸受18,19に回転可能に支持され、前記ステータ11で発生される回転磁界に基づいて同ステータ11の内側で回転される。
図2に示すように、前記ヨークハウジング15は取付ネジ20でフランジ部21が前記エンドプレート16に取着される。また、エンドプレート16が締付ボルト22で車両の取付面に固定される。
前記ヨークハウジング15は、金属の平板を多段絞り加工により有底円筒状に成形したものである。その成形工程を説明すると、まず、従来と同様な工程で、図4に示すような有底円筒状に成形され、開口部には外側に向かって直角に折り曲げられたフランジ部21が形成される。前記フランジ部21の基端屈曲部21aの屈曲凹面は内径R1で折り曲げられている。
次いで、図5に示すように、ヨークハウジング15の外周面をフランジ成形ダイ23で保持し、前記フランジ部21をフランジ成形ダイ23とダイクッション24で挟持し、芯金25でヨークハウジング15の内周面を保持しながら、前記フランジ部21の基端屈曲部21aの再成形が行われる。
前記芯金25は、その上部がヨークハウジング15の内周面に接する径で形成され、下部には前記フランジ部21の基端屈曲部21aの屈曲凸面をプレス成形する斜面26が形成されている。
図6は、フランジ部21に再成形されたヨークハウジング15を示す。フランジ部21の基端屈曲部21aは、その屈曲凸面に前記芯金25の斜面26により被押圧斜面27が成形される。また、基端屈曲部21aの屈曲凹面は、フランジ成形ダイ23の角部23aと前記芯金25の斜面26とでプレスされて、前記内径R1より径の小さい内径R2で屈曲される。
フランジ部21の基端屈曲部21aの再成形に続いて、フランジ部21に縁切り加工が施され、図3に示すフランジ部21が形成される。フランジ部21には、前記取付ネジ20を挿通するための取付孔28及び前記締付ボルト22との干渉を回避するための逃し部29が形成される。
このように構成されたヨークハウジング15では、従来と同様な工程でフランジ部21が成形された後、基端屈曲部21aの屈曲凸面に被押圧斜面27がプレス加工されるとともに、屈曲凹面の内径R1が同R2に縮小される。
すると、フランジ部21の基端屈曲部21aにおいて、材料密度が向上して剛性が高くなる。この状態で、縁切り加工すると、ヨークハウジング15の円筒部の撓みが小さくなり、真円度が向上する。
図8は、本実施形態のヨークハウジング15の円筒部の縁切り下降後の撓み度合いX2を拡大してグラフ化したものであり、ヨークハウジング15の径方向の撓みは最大で約14μmとなる。従って、前記従来例に比して真円度が向上している。
上記のように構成されたヨークハウジング15では、次に示す作用効果を得ることができる。
(1)ヨークハウジング15を、多段絞り加工で有底円筒状に成形した後、フランジ部21の基端屈曲部21aの屈曲凸面に被押圧斜面27をプレス成形して、基端屈曲部21aの材料密度を上げて高剛性化を図ることができる。従って、縁切り加工時においてヨークハウジング15の円筒部の撓みを縮小することができる。
(2)ヨークハウジング15の円筒部の真円度を向上させることができるので、ヨークハウジング15内でステータ11をヨークハウジング15の内周面に密着させることができる。
(3)図3に示すように、逃し部29において、フランジ部21のヨークハウジング15の外側面からの突出幅Wを大きくすることなく、基端屈曲部21aの剛性を向上させることができる。従って、締付ボルト22の取り付け位置を変更する必要はなく、モータユニットの取付スペースの増大を防止することができる。
(4)芯金25とフランジ成形ダイ23及びダイクッション24とでフランジ部21の基端屈曲部21aを再成形するので、基端屈曲部21aの真円度及びフランジ部21の寸法精度を向上させることができる。
(第二の実施形態)
図9は、第二の実施形態を示す。この実施形態は、フランジ部21の再成形工程において、芯金31の周囲に入子32を挿入して前記被押圧斜面27を形成するようにしたものである。その他の構成及び工程は前記第一の実施形態と同様である。第一の実施形態と同一構成部分は同一符号を付して説明する。
(1)ヨークハウジング15を、多段絞り加工で有底円筒状に成形した後、フランジ部21の基端屈曲部21aの屈曲凸面に被押圧斜面27をプレス成形して、基端屈曲部21aの材料密度を上げて高剛性化を図ることができる。従って、縁切り加工時においてヨークハウジング15の円筒部の撓みを縮小することができる。
(2)ヨークハウジング15の円筒部の真円度を向上させることができるので、ヨークハウジング15内でステータ11をヨークハウジング15の内周面に密着させることができる。
(3)図3に示すように、逃し部29において、フランジ部21のヨークハウジング15の外側面からの突出幅Wを大きくすることなく、基端屈曲部21aの剛性を向上させることができる。従って、締付ボルト22の取り付け位置を変更する必要はなく、モータユニットの取付スペースの増大を防止することができる。
(4)芯金25とフランジ成形ダイ23及びダイクッション24とでフランジ部21の基端屈曲部21aを再成形するので、基端屈曲部21aの真円度及びフランジ部21の寸法精度を向上させることができる。
(第二の実施形態)
図9は、第二の実施形態を示す。この実施形態は、フランジ部21の再成形工程において、芯金31の周囲に入子32を挿入して前記被押圧斜面27を形成するようにしたものである。その他の構成及び工程は前記第一の実施形態と同様である。第一の実施形態と同一構成部分は同一符号を付して説明する。
前記芯金31は、前記ヨークハウジング15の内周面に接する一様な径で形成されている。前記入子32は、芯金31の外周面に沿って嵌合可能とした筒状に形成され、その先端縁にフランジ部21の基端屈曲部21aの屈曲凸面をプレス成形する斜面33が形成されている。
そして、ヨークハウジング15の外周面をフランジ成形ダイ23で保持し、前記フランジ部21をフランジ成形ダイ23とダイクッション24で挟持し、芯金31でヨークハウジング15の内周面を保持した状態で、入子32が芯金31とダイクッション24との間に挿入されてプレスされる。すると、基端屈曲部21aの屈曲凸面が斜面33でプレスされて被押圧斜面27が形成される。
このような工程により、第一の実施形態と同様なヨークハウジング15が成形され、第一の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。また、斜面33の形状の異なる入子32を使用することにより、被押圧斜面27の形状や基端屈曲部21aの剛性を容易に調整することができる。
上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・被加圧部は、斜面以外に、剛性を向上させ得る凸面等、任意の形状としてもよい。
・被加圧部は、斜面以外に、剛性を向上させ得る凸面等、任意の形状としてもよい。
15…ヨークハウジング、21…フランジ部、21a…基端屈曲部、23…フランジ成形ダイ、24…ダイクッション、25,31…芯金、26,33…斜面、27…被加圧部(被押圧斜面)、32…入子。
Claims (5)
- 有底円筒状のヨークハウジングの開口部にフランジ部を備え、前記フランジ部の基端屈曲部に該フランジ部の剛性を向上させる被加圧部を備えたことを特徴とする回転電機のヨークハウジング。
- 請求項1に記載の回転電機のヨークハウジングにおいて、
前記被加圧部は、前記基端屈曲部の屈曲凸面を成形した被押圧斜面としたことを特徴とする回転電機のヨークハウジング。 - 開口部にフランジ部を備えた有底円筒状のヨークハウジングを成形し、前記フランジ部の基端屈曲部を加圧して、該フランジ部の剛性を向上させる被加圧部を成形することを特徴とする回転電機のヨークハウジング製造方法。
- 請求項3記載の回転電機のヨークハウジング製造方法において、
前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金で前記被加圧部を成形することを特徴とする回転電機のヨークハウジング製造方法。 - 請求項3記載の回転電機のヨークハウジング製造方法において、
前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金とダイクッションとの間に挿入する入子で前記被加圧部を成形することを特徴とする回転電機のヨークハウジング製造方法。
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