JP3505383B2 - 直流電動機および直流電動機ヨークの製造方法 - Google Patents
直流電動機および直流電動機ヨークの製造方法Info
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Description
搭載される直流電動機および直流電動機ヨークの製造方
法に関するものである。
電動機の要部を示す断面図、図9は図8に示された始動
電動機における直流電動機のヨークをフロント側から見
た正面図、図10は図8に示された始動電動機における
フロントブラケットをリア側から見た正面図である。こ
の始動電動機は直流電動機に減速装置を介してオーバー
ランニングクラッチを連結して構成されたものである。
直流電動機1は、電機子2、この電機子2を囲繞するよ
うに配設された鋼板からなる円筒状のヨーク3、このヨ
ーク3の内周面に複数装着された界磁手段としての断面
弧状の永久磁石4、電機子回転軸2aに装着された整流
子5およびこの整流子5に摺接するように配設されたブ
ラシ6を備えている。このヨーク3の両側端部には、周
縁に沿って段部3a、3bがそれぞれ設けられている。
そして、リアブラケット7の段部7aが段部3aに嵌合
されてヨーク3に結合され、電機子回転軸2aの後端を
支承している。また、フロントブラケット8の段部8a
が段部3bに嵌合されてヨーク3に結合されている。減
速装置9は、電機子回転軸2aの前端に装着され、その
出力軸10がフロントブラケット8に支承されている。
この出力軸10には、オーバーランニングクラッチ11
が装着されている。シフトレバー12は中間の支点部1
2aを中心として回動可能に取り付けられ、その一端が
オーバーランニングクラッチ11に係合され、他端が直
流電動機1上に取り付けられた電磁スイッチ13のプラ
ンジャ13aに連結されている。また、ゴム製のパッキ
ン14がシフトレバー12の支点部12aを支持するよ
うにフロントブラケット8に嵌め込まれている。
に、切り曲げ部3cが設けられている。一方、フロント
ブラケット8には、図10に示されるように、嵌合部8
b、段部切欠部8cが設けられている。そして、ヨーク
3がフロントブラケット8に結合された際に、この切り
曲げ部3cが嵌合部8bに嵌合されて、フロントブラケ
ット8に対してヨーク3の周方向の回転が規制されてい
る。
製造方法について説明する。まず、ヨーク3の円筒状素
材を作製するには、特公平2−118876号公報に記
載されているように、板状の素材を絞り加工により円筒
状に成形する方法か、又は鉄板を円筒形状に巻いて円筒
状に成形する方法があり、この従来例のようにカップ状
のヨークの場合は前者の絞り加工による方法が用いられ
る。ついで、円筒状素材に切り曲げ加工を施し、切り曲
げ部3cを形成する。その後、円筒状素材の両側端部を
周縁に沿って切削加工を施し、段部3a、3bを形成し
て、ヨーク3を製造している。
ーク3は以上のように、2度の切削加工により両側端部
に段部3a、3bを形成しているので、段部3aを形成
した後、円筒状素材をチャックし直して段部3bを形成
しなければならず、作業性が低下するとともに、加工時
間が長くなるという課題があった。また、切削加工によ
り発生する切り粉の処理が大変であるという課題もあっ
た。また、絞り加工などにより円筒状素材を形成した
後、廻り止めとしての切り曲げ加工を行う必要があり、
加工工数が増え、生産性が悪化するという課題があっ
た。また、このように作製されたヨーク3を用いた直流
電動機1では、ヨーク3の肉厚が薄い場合には、段部3
a、3bとリアブラケット7およびフロントブラケット
8の段部8aとの端面当接部の面積が小さくなってしま
う。そこで、単位面積当たりの荷重が大きくなり、振動
等により端面当接部が摺動することにより、当接面の摩
耗が激しくなり、ヨーク3がブラケットに対してガタ付
くという課題があった。一方、ヨーク3の肉厚を厚くし
た場合には、円筒状素材の成形性が低下されるととも
に、軽量化、小型化および低コスト化が図れないという
不具合をもたらすことになる。
ためになされたもので、しごき加工により段部を形成す
るようにし、作業性を向上させ、加工時間を短縮できる
とともに、切り粉の処理を軽減できる直流電動機ヨーク
の製造方法を得ることを目的とする。また、しごき加工
により形成された段部を有するヨークを用いるように
し、ヨークのガタ付きの発生を長期的に抑えることがで
きる直流電動機を得ることを目的とする。
機ヨークの製造方法は、界磁手段を内装すべく円筒状に
形成され、端部周縁にはブラケット端部を嵌合させる段
部を有する直流電動機ヨークの製造方法において、鉄材
からなる円筒状の円筒状素材を形成した後、該円筒状素
材の端部周縁をしごいて余肉部を径方向に逃がして上記
段部の上記ブラケット端部の端面と当接する端面を形成
するしごき加工を行うものである。
状素材の端部周縁の周方向の一部に段部未形成部を形成
するようにしたものである。
磁手段が円筒状のヨークに内装され、一対のブラケット
がそれぞれの端部をヨークの両端部に周縁に沿って形成
された段部に嵌合させて該ヨークに連結され、電機子が
上記ヨークと上記一対のブラケットとで構成される空間
に収納されてなる直流電動機において、上記ヨークの両
端部の少なくとも一方の端部に形成された段部がしごき
加工により余肉部を径方向に逃がして上記ブラケットの
端部の端面と当接する端面を有するように形成されたも
のである。
有する上記ヨークの端部の周縁の一部に段部未形成部が
設けられているものである。
嵌合される上記ブラケットの端部の外径が、しごき加工
により形成された段部の外径より大径に構成されている
ものである。
について説明する。 実施の形態1.図1および図2はそれぞれこの発明の実
施の形態1に係る直流電動機のヨークの製造方法におけ
るしごき加工を説明する断面図である。
法について説明する。まず、板状の素材を絞り加工によ
り円筒状に成形し、円筒状素材20を作製する。この円
筒状素材20は、カップ状をなし、その底部中央に電機
子回転軸を挿通する貫通孔20aが形成されている。そ
して、円筒状素材20に切り曲げ加工を施し、廻り止め
の切り曲げ部(図示せず)を形成する。ついで、ダイス
21とパンチ22とを用いて円筒状素材20のしごき加
工を行う。ここで、ダイス21は、大径部21aが円筒
状素材20の内周形状と同等の外周形状に成形され、貫
通孔20aの内径と同等の外径を有する小径部21bが
大径部21aの先端部に突設されて構成されている。一
方、パンチ22は、フランジ22bが円板状のパンチ本
体20aの側端周縁に沿って環状に突設され、貫通孔2
2cがパンチ本体22aのフランジ22bの中心位置に
穿設されて構成されている。そして、フランジ22bの
内径が円筒状素材20の外径より小径に、かつ、円筒状
素材20の内径より大径に形成され、貫通孔22cの内
径が小径部21bの外径と同等に形成されている。そこ
で、円筒状素材20が、図1に示されるように、小径部
21bを貫通孔20aから突出させ、円筒底部内面を大
径部21aの先端外面に当接させるようにダイス21に
セットされる。また、パンチ22が、円筒状素材20の
貫通孔20aから突出した小径部21bを貫通孔22c
に挿入してダイス21にセットされる。ついで、パンチ
22を小径部21bを案内にして図1中下方向に押圧移
動させる。このパンチ22の押圧移動により、フランジ
22bが円筒状素材20の底部周縁に当たり、その後円
筒状素材20の外周部をしごきつつ下方向に移動する。
そして、フランジ22bによりしごかれた円筒状素材2
0の外周部の余肉部は外側に逃げ、図2に示されるよう
に、段部23bが円筒状素材20の側端部に周縁に沿っ
て形成される。ついで、段部23bが形成された円筒状
素材20をダイス21から取り外し、円筒状素材20を
チャックして、円筒状素材20の開口側端部を切削加工
し、円筒状素材20の開口側端部に周縁に沿って段部2
3a(図3参照)を形成し、ヨーク30(図3参照)を
作製する。
素材20のチャッキング作業が不要となり、円筒状素材
20をダイス21にセットした後、パンチ22を押圧し
て段部を形成できるので、切削加工に比べて、作業性に
優れ、加工時間の短縮が図られる。
を採用した直流電動機50を図3に示す。なお、この直
流電動機50はヨーク3に代えてヨーク30を用いてい
る点を除いて、図8に示した従来の直流電動機1と同様
に構成されている。この直流電動機50では、フロント
ブラケット8の段部8aが段部23bに嵌合されてヨー
ク30に結合されている。この段部23bは、フランジ
22bでしごかれた余肉部が外側に逃げて形成されるの
で、切削加工により形成された段部に比べてフロントブ
ラケット8の段部端面に当接する面積が大きくなる。そ
こで、図3に示されるように、フロントブラケット8の
段部端面は、その全面が段部23bに当接するようにな
る。一方、従来の直流電動機1では、図8に示されるよ
うに、フロントブラケット8の段部端面の内周側のみが
段部3bに当接している。
より円筒状素材20の底部側端部に周縁に沿って段部2
3bを形成しているので、切削加工が1度ですみ、効率
的に、かつ、短時間でヨークを製造することができる。
また、切削加工により発生する切り粉も削減され、切り
粉の処理が楽になる。また、しごき加工により形成され
た段部23bは、フランジ22bでしごかれた余肉部が
外側に逃げて形成されるので、切削加工により形成され
た段部に比べて段部23bのフロントブラケット8の段
部端面との当接面積が大面積となる。そこで、ヨーク3
0の薄肉化が可能となり、円筒状素材20の成形が容易
となるとともに、ヨーク30の軽量化、小型化および低
コスト化が図られる。また、直流電動機にヨーク30を
用いれば、段部23bとフロントブラケット8の段部8
aとの端面当接部における単位面積当たりの荷重が小さ
くなる。その結果、振動等により端面当接部が摺動して
も、当接面の摩耗が極めて少なくなり、フロントブラケ
ット8に対するヨーク30のガタ付きの発生が抑えら
れ、信頼性の高い直流電動機50が得られる。
ロントブラケット8の段部8aの外径がヨーク30の段
部23bの外径とほぼ同径に形成されているが、この実
施の形態2では、フロントブラケット8の段部8aの外
径がヨーク30の段部23bの外径より大径に形成され
るものとしている。この場合、ヨーク30をフロントブ
ラケット8に結合すると、しごき加工により形成された
段部23bの尖った端部はフロントブラケット8により
製品外周に露呈せず、製品取り扱い時に該尖った端部に
よりけがをするような事故が未然に防止される。
態3に係る直流電動機のヨークの製造方法に用いられる
パンチを示す断面図である。図4において、パンチ24
は、フランジ24bが円板状のパンチ本体24aの側端
周縁に沿って環状に突設され、切欠24cがフランジ2
4bの一部を切り欠いて設けられ、貫通孔24dがパン
チ本体24aのフランジ24bの中心位置に穿設されて
構成されている。そして、フランジ24bの内径が円筒
状素材20の外径より小径に、かつ、円筒状素材20の
内径より大径に形成され、貫通孔24dの内径が小径部
21bの外径と同等に形成されている。即ち、パンチ2
4は、切欠24cを有している点を除いて、上記実施の
形態1で用いたパンチ22と同様に構成されている。
法について説明する。まず、板状の素材を絞り加工によ
り円筒状に成形し、円筒状素材20を作製する。つい
で、ダイス21とパンチ24とを用いて円筒状素材20
のしごき加工を行う。つまり、図示していないが、円筒
状素材20が、小径部21bを貫通孔20aから突出さ
せ、円筒底部内面を大径部21aの先端外面に当接させ
るようにダイス21にセットされる。また、パンチ24
が、円筒状素材20の貫通孔20aから突出した小径部
21bを貫通孔24dに挿入してダイス21にセットさ
れる。その後、パンチ24を小径部21bを案内にして
押圧移動させる。このパンチ24の押圧移動により、フ
ランジ24bが円筒状素材20の外周部をしごきつつ移
動し、フランジ24bによりしごかれた円筒状素材20
の外周部の余肉部が外側に逃げて、段部25aが円筒状
素材20の側端部に周縁に沿って形成される。この時、
切欠24cがフランジ24bの一部に設けられているの
で、円筒状素材20の側端部の一部はしごかれずそのま
ま残っている。つまり、円筒状素材20の側端部には、
図5に示されるように、段部25aと段部未形成部25
bが周縁に沿って形成される。ついで、段部25aが形
成された円筒状素材20をダイス21から取り外し、円
筒状素材20をチャックして、円筒状素材20の開口側
端部を切削加工し、円筒状素材22の開口側端部に周縁
に沿って段部23aを形成し、ヨーク30を作製する。
に示されるようなフロントブラケット8に結合される。
つまり、ヨーク30は、段部25aをフロントブラケッ
ト8の段部8aに嵌合させ、段部未形成部25bをフロ
ントブラケット8の段部切欠部8cに嵌合させてフロン
トブラケット8に結合される。そこで、段部未形成部2
5bが段部切欠部8cに係合し、ヨーク30のフロント
ブラケット8に対する廻りが規制される。
より段部25aを形成する際に、段部未形成部25bを
同時に形成するようにしているので、廻り止めのための
切り曲げ加工が不要となり、加工工数が削減され、生産
性を向上できる。
態4に係る直流電動機を搭載した始動電動機の要部を示
す断面図である。図7において、ヨーク30Aは円筒状
素材20Aのリア側端部に切削加工により形成された段
部26aを有し、フロント側端部にしごき加工により段
部26bを有している。ここで、円筒状素材20Aは鉄
板を円筒形状に巻いて円筒状に成形して作製されたもの
である。
法について説明する。まず、鉄板を円筒形状に巻いて円
筒状に成形し、円筒状素材20Aを作製する。そして、
円筒状素材20Aに切り曲げ加工を施し、廻り止めの切
り曲げ部(図示せず)を形成する。ついで、円筒状素材
20Aにしごき加工を施し、円筒状素材20Aのフロン
ト側端部に周縁に沿って段部26bを形成する。この段
部26bは、余肉部が円筒状素材20Aの内周側に逃げ
るように設けられている。さらに、円筒状素材20Aの
リア側端部を切削加工し、円筒状素材20Aのリア側端
部に周縁に沿って段部26aを形成し、ヨーク30Aを
作製する。
した直流電動機51では、図7に示されるように、ヨー
ク30Aの両側端部に設けられた段部26a、26bが
それぞれ段部7a、8aに嵌合されてリアブラケット7
およびフロントブラケット8に結合されている。従っ
て、この実施の形態4においても、上記実施の形態1と
同様の効果が得られる。
形成された段部26bが円筒状素材20Aの端部の内周
側に設けられているが、段部26bは円筒状素材20A
の端部の外周側に設けてもよい。また、上記実施の形態
4においても、しごき加工により段部26bとともに段
部未形成部を一緒に設けるようにしてもよい。
20、20Aのフロント側端部にしごき加工により段部
を設けるものとしているが、円筒状素材20、20Aの
リア側端部にしごき加工により段部を設けてもよい。さ
らに、円筒状素材20、20Aのフロント側およびリア
側端部にしごき加工により段部を設けてもよく、この場
合、切削加工が不要となり、効率的に、短時間で、か
つ、処理が大変な切り粉を一切発生することなくヨーク
を製造することができる。また、上記実施の形態では、
界磁手段として永久磁石を用いた直流電動機に適用する
ものとしているが、界磁手段として界磁コイルを用いた
直流電動機にも適用できることはいうまでもないことで
ある。
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
く円筒状に形成され、端部周縁にはブラケット端部を嵌
合させる段部を有する直流電動機ヨークの製造方法にお
いて、鉄材からなる円筒状の円筒状素材を形成した後、
該円筒状素材の端部周縁をしごいて余肉部を径方向に逃
がして上記段部の上記ブラケット端部の端面と当接する
端面を形成するしごき加工を行っているので、作業性が
向上し、加工時間が短縮できるとともに、切り粉の処理
を軽減できる直流電動機ヨークの製造方法が得られる。
状素材の端部周縁の周方向の一部に段部未形成部を形成
するようにしたので、段部未形成部が廻り止めとして作
用し、廻り止め部を形成するための切り曲げ加工が不要
となり、その分生産性を向上することができる。
筒状のヨークに内装され、一対のブラケットがそれぞれ
の端部をヨークの両端部に周縁に沿って形成された段部
に嵌合させて該ヨークに連結され、電機子が上記ヨーク
と上記一対のブラケットとで構成される空間に収納され
てなる直流電動機において、上記ヨークの両端部の少な
くとも一方の端部に形成された段部がしごき加工により
余肉部を径方向に逃がして上記ブラケットの端部の端面
と当接する端面を有するように形成されているので、該
段部のブラケットの端部端面との当接面積が大きくな
り、端面当接部における単位面積当たりの荷重が小さく
なる。その結果、振動等により端面当接部が摺動して
も、当接面の摩耗が極めて少なくなり、ブラケットに対
するヨークのガタ付きの発生が抑えられ、信頼性の高い
直流電動機が得られる。
有する上記ヨークの端部の周縁の一部に段部未形成部が
設けられているので、廻り止めを別工程で作製する必要
がなくなり、その分低コスト化が図られる。
嵌合される上記ブラケットの端部の外径が、しごき加工
により形成された段部の外径より大径に構成されている
ので、しごき加工により形成された段部の尖った先端部
分が製品外周に露呈せず、製品取り扱い時の安全性が確
保される。
ークの製造方法におけるしごき加工を説明する断面図で
ある。
ークの製造方法におけるしごき加工を説明する断面図で
ある。
搭載した始動電動機の要部を示す断面図である。
ークの製造方法に用いられるパンチを示す断面図であ
る。
ークの製造方法によって製造されたヨークをフロント側
から見た正面図である。
フロントブラケットをリア側から見た正面図である。
搭載した始動電動機の要部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
機のヨークをフロント側から見た正面図である。
トブラケットをリア側から見た正面図である。
ケット、8 フロントブラケット、20、20A 円筒
状素材、23a、23b、25a、26a、26b 段
部、25b 段部未形成部、30、30A ヨーク、5
0、51 直流電動機。
Claims (5)
- 【請求項1】 界磁手段を内装すべく円筒状に形成さ
れ、端部周縁にはブラケット端部を嵌合させる段部を有
する直流電動機ヨークの製造方法において、鉄材からな
る円筒状の円筒状素材を形成した後、該円筒状素材の端
部周縁をしごいて余肉部を径方向に逃がして上記段部の
上記ブラケット端部の端面と当接する端面を形成するし
ごき加工を行うことを特徴とする直流電動機ヨークの製
造方法。 - 【請求項2】 上記しごき加工において、上記円筒状素
材の端部周縁の周方向の一部に段部未形成部を形成する
ようにしたことを特徴とする請求項1記載の直流電動機
ヨークの製造方法。 - 【請求項3】 界磁手段が円筒状のヨークに内装され、
一対のブラケットがそれぞれの端部をヨークの両端部に
周縁に沿って形成された段部に嵌合させて該ヨークに連
結され、電機子が上記ヨークと上記一対のブラケットと
で構成される空間に収納されてなる直流電動機におい
て、上記ヨークの両端部の少なくとも一方の端部に形成
された段部がしごき加工により余肉部を径方向に逃がし
て上記ブラケットの端部の端面と当接する端面を有する
ように形成されたものであることを特徴とする直流電動
機。 - 【請求項4】 しごき加工により形成された段部を有す
る上記ヨークの端部の周縁の一部に段部未形成部が設け
られていることを特徴とする請求項3記載の直流電動
機。 - 【請求項5】 しごき加工により形成された段部に嵌合
される上記ブラケットの端部の外径が、しごき加工によ
り形成された段部の外径より大径に構成されていること
を特徴とする請求項3または請求項4記載の直流電動
機。
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