JP3705112B2

JP3705112B2 - ヨーク製造方法

Info

Publication number: JP3705112B2
Application number: JP2000323201A
Authority: JP
Inventors: 秀樹市川; 正巳新美; 章文細矢; 雅浩加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2020-10-23
Also published as: JP2002126612A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の固定子ヨークを製造する製造技術の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機の固定子ヨークを製造する従来技術としては、特開平５−９１７００号公報に開示されているヨーク製造方法がある。この方法は、板材を筒状に曲げて両端を突き合わせ、その突き合わせ部を接合するのに板材の表面に位置決め凹部を形成するヨーク製造方法である。
【０００３】
また、突き合わせ部のうちの一端にダブテール状の凸部を形成し、その突起部を他端に形成された凹部に係合させた後にカシメ止めするヨーク製造方法も、すでに公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の特開平５−９１７００号公報に開示される従来技術では、突き合わせ部を接合する方法としてレーザービームを用いるような高コストの方法を用いる必要があるという不都合があった。
【０００５】
またヨークは、防塵性・防水性等の観点から、気密性を有することが好ましいので、前述の凸部と凹部とを係合させるヨークの製造方法では、接合部の気密性を担保する目的で特開昭５２−２０２０７号公報に開示されるように接合部にシール剤を充填している。この方法では、シール剤の充填工程の他、充填したシール剤の後処理工程（たとえば、隆起したシール剤を除去してヨークの外周面を平坦化する工程）があるので、全体として工程数が多くなり製造コストが高くなる不都合があった。
【０００６】
そこで本発明では、簡便・低コストにヨークを製造することができながら、充分な気密性を有するヨークが得られるヨーク製造方法を提供することを解決すべき課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、発明者らは以下の手段を発明した。
【０００８】
（第１手段）
本発明の第１手段は、請求項１記載のヨーク製造方法である。本手段の代表的な特徴は、塗装工程で、中空円筒体の外周面を静電塗装すると同時に、造管工程において凸部と凹部とを係合させた部分（以下、「接合部」という。）の気密性を確保できることにある。なお、造管工程については、管を形成できるものであればよく、特に限定されるものではない。また、凸部と凹部とを同一の端部に同時に設けてもよいことはいうまでもない。
【０００９】
本手段では、静電塗装によって中空円筒体の外周面の塗装を行うので、造管工程において微少な隙間部分が生じてもその隙間部分に塗料が浸入できる。それゆえ、本方法で製造されるヨークは、充分な気密性を確保することができる。このとき、塗料によって気密化された前記一端と前記他端との接合部は平坦であり、後処理も必要ない。また、ヨークは塗装して使用されることが多いので、新たな工程を行うことなくヨークの気密性を確保することができる。
【００１０】
したがって、本手段のヨーク製造方法によれば、比較的安価にヨークを製造することができながら、充分な気密性を有するヨークが得られるという効果がある。そればかりではなく、接合部が塗料によって平坦にされるので、ヨークの気密性を確保するために接合部を精密に仕上げる必要もなくなるという効果がある。
【００１１】
更に、本手段では、前記塗装工程において、塗装開始部と塗装終了部とを前記一端と前記他端との接合部とし、この接合部には粉体塗料が少なくとも２重に吹き付けられるので、接合部の隙間をより確実に塗料によって埋めることができる。また、このように、塗装開始部と塗装終了部とを接合部としても特にコストが上昇するわけではない。
したがって、本手段のヨーク製造方法によれば、より気密性の高いヨークを同程度のコストで提供できるという効果がある。
（第２手段）
本発明の第２手段は、請求項２記載のヨーク製造方法である。
【００１２】
本手段では、前記一端と前記他端との接合部のうち少なくとも一部に、前記外周面に開口したギャップが形成されるので、塗装工程において中空円筒体の外周面に静電塗装を行った場合に、ギャップの部分に電荷が集中することにより塗料が接合部に優先的に付着した塗料はギャップの内部に入り込みヨークの外周面は極めて平坦となる。
【００１３】
したがって、本手段のヨーク製造方法によれば、前述の第１手段の効果に加えて、外周面がさらに平坦であるヨークが得られるという効果がある。
【００１４】
（第３手段）
本発明の第３手段は、請求項３記載のヨーク製造方法である。
【００１５】
本手段では、前記造管工程で形成される前記ギャップは、前記塗装工程で形成される塗膜の厚さの２倍以下であるので、ギャップが塗料によって確実に埋めることができる。あまりにギャップが大きいと塗料によってそのギャップを充分に埋めることができなくなり製品の歩留まりが低下するからである。
【００１６】
したがって、本手段のヨーク製造方法によれば、前述の第２手段の効果に加えて、製品の歩留まりが向上し、加工コストおよび加工時間の低減効果が得られる。
【００１７】
（第４手段）
本発明の第４手段は、請求項４記載のヨーク製造方法である。
【００１８】
本手段では、前記塗装工程で粉体塗料が前記外周面に吹き付けられる前に、前記中空円筒体は予熱されているので、中空円筒体の外周面に粉体塗料がよく密着でき、製造されたヨークの表面の美観が向上する。
【００１９】
したがって、本手段のヨーク製造方法によれば、前述の第１手段の効果に加えて、より美観の高いヨークが得られるという効果がある。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明のヨーク製造方法の実施の形態については、当業者に実施可能な理解が得られるよう、以下の実施例で明確かつ十分に説明する。
【００２４】
［実施例１］
（実施例１の構成）
本発明の実施例１としてのヨーク製造方法は、スタータモータの固定子ヨークを帯板状の鋼板材から製造する方法であって、溶接による接合は行わず、周方向両端部の係合およびカシメによって中空円筒体を製造した後に静電塗装で隙間をなくしたヨークを製造する方法である。すなわち、本実施例のヨーク製造方法は、以下に詳しく説明するように、造管工程、予熱工程および塗装工程をこの順に有する。
【００２５】
本実施例の造管工程は、裁断工程と係合工程とカシメ工程とをもつ。
【００２６】
裁断工程は、図１に示すように、帯状の長い板材を略長方形に裁断し、一端に複数の凸部１を形成するとともに、他端にこれらの凸部１と係合すべき複数の凹部２を形成する工程である。裁断に当たってはプレス裁断機が使用され、材料の歩留まりが良いように、板材の一端に凸部１が形成されると、切り残りが自然に次の板材の他端に形成された凹部２になるようになっている。
【００２７】
そして、裁断された板材の一端（図中上端）には、軸長方向の中間部に三つの凸部１が形成されている。一方、裁断された板材の他端（図中下端）には、軸長方向の中間部に三つの凹部２が形成される。
【００２８】
ここで、一端に形成された三つの凸部１と、他端に形成された三つの凹部２とは、互いに相補的な形状であり、係合し合うように幅方向に対応する同位置に形成されている。すなわち、一端の凸部１は、それぞれ他端の凹部２に対応する軸長方向の位置にあり、それぞれ凹部２に係合する形状になっている。
【００２９】
また、凸部１の形状は長軸に平行な弧で切断した楕円の一部であって、根本部にくびれて幅が狭まったくびれ部１１をもつ。凹部２の形状は、凸部１が隙間なく係合できる形状である。
【００３０】
次に、係合工程は、図２に示すように、裁断された板材を円筒状に丸め、同板材の一端と他端とを突き合わせて各凸部１と各凹部２とを係合させる工程である。図３に要部を拡大して示すように、互いに係合する凸部１と凹部２との間の接合部３には、わずかなギャップｇが存在し、凸部１と凹部２とは隙間嵌めで係合している。
【００３１】
カシメ工程は、互いに係合した凸部１と凹部２との接合部３をパンチし、丸められた板材の一端と他端とを互いにカシメ止めする工程である。
【００３２】
以上の造管工程の三つの工程を経ると、帯板状の鋼板から、同じく図２に示すように、凸部１と凹部２とが係合してカシメ止めされた中空円筒体Ｙが製造される。
【００３３】
本実施例の予熱工程は、中空円筒体Ｙを加熱して塗装工程の前に予め予熱する工程である。加熱方法としては、熱風炉、赤外線ランプ、誘導加熱等により行う。
【００３４】
本実施例の塗装工程は、図４に示すように、造管工程で製造された中空円筒体Ｙを保持具９により保持し、その中空円筒体Ｙの外周面を静電塗装により塗装する工程である。
【００３５】
保持具９は、中空円筒体Ｙの直径よりも径の大きい円盤部と中空円筒体Ｙの内部より中空円筒体Ｙを支持する中空円筒体Ｙの内径とほぼ同じ直径である支持部とからなり、中空円筒体Ｙの円筒軸方向の両端をマスキングすると同時に、中空円筒体Ｙと電気的に接続されるマスキング部材９２と、マスキング部材９２の中心部分を貫き図示されない回転装置に回動自在に支承される軸９１と、マスキング部材９２と中空円筒体Ｙとを軸９１に固定する固定具９４とからなる。軸９１とマスキング部材９２とは、保持具９に中空円筒体Ｙを固定した状態で電気的に接続されている。したがって、中空円筒体Ｙはマスキング部材９２によって円筒軸方向から狭持することで保持された状態で軸９１と電気的に接続される。
【００３６】
静電塗装は、静電塗装ガン８により行う。静電塗装ガン８は、電荷を付与した粉体塗料Ｐを噴射する噴射口８１１をもつガン本体８１と、ガン本体８１に電力を供給する電源部８２とを有する。噴射口８１１は、線状に粉体塗料Ｐを噴射する。電源部８２の負極はガン本体８１に接続され、正極はアースに接地される。
【００３７】
静電塗装は、中空円筒体Ｙを保持する保持具９をアースに接地し、保持具９の軸９１を回転させることで中空円筒体Ｙを回転させながら行う。静電塗装ガン８の噴射口８１１は、中空円筒体Ｙの円筒軸方向に粉体塗料Ｐを噴射するように位置関係が決定される。静電塗装は、図５に示すように、中空円筒体Ｙの接合部３の直前から開始され、接合部３を塗装した後に中空円筒体Ｙの外周面を一周して最終的に再度接合部３を塗装して終了する。接合部３上に付着させる粉体塗料の塗膜の厚さはギャップｇの幅の２分の１以上となるように粉体塗料の噴射量が調整される。
【００３８】
以上の塗装工程を経ると、中空円筒体Ｙの接合部に、図６に示すように、塗膜Ｌが中空円筒体Ｙ上に形成され密閉性が付与されたヨークが製造される。
【００３９】
（実施例１の作用効果）
本実施例のヨーク製造方法は、以上のように構成されているので、以下のような作用効果を発揮する。
【００４０】
造管工程では、プレス裁断機によって、板材の一端の凸部１を切り出すと、次の板材の他端の凹部２が自然に成形される。それゆえ、板材の歩留まり率が高く材料費の低減になる。板材を丸めて両端を突き合わせてかしめるという比較的安価なヨーク製造方法で中空円筒体Ｙを製造することができる。これは板材の両端を突き合わせて溶接する製造方法に比べれば、本実施例のヨーク製造方法は製造コストがずっと安価になり、大量生産に好適である。しかも、凸部１と凹部２とが係合したうえでカシメ止めされるので、かなり強力な接合強度が得られる。
【００４１】
そして、塗装工程では、図７に示すように、中空円筒体Ｙのギャップｇの角の部分に電荷が集中するので、ギャップｇに粉体塗料Ｐが集中して付着し、ギャップｇは完全に粉体塗料Ｐによって埋められる。塗装工程では予め予熱工程で中空円筒体Ｙが予熱されているので粉体塗料Ｐの中空円筒体Ｙ外周面上への密着性が向上し、製造されるヨークの外観の美観が向上する。
【００４２】
したがって、本実施例のヨーク製造方法によれば、板材から比較的安価に円筒状のヨークを製造することができながら、従来技術に遜色のない気密性を有するヨークを提供できるという効果がある。
【００４３】
（実施例１の変形態様１）
本実施例の変形態様１として、塗装工程で用いる保持具を、図８に示すように、マスキング部材９２’として絶縁性の素材から形成し、マスキング部材９１’と、軸９１’および中空円筒体Ｙとの間で電気的な接続を遮断している。軸９１’と中空円筒体Ｙとの間の電気的接続は、軸９１’に電気的に接続された状態で固定された導電支持体９３を中空円筒体Ｙ内部から中空円筒体Ｙに当接させることで達成している。本変形態様によれば、マスキング部材９２’に電位が印加されないので、静電塗装において粉体塗料がマスキング部材９２’に付着せず、実施例１の製造方法よりも無駄な粉体塗料の消費を抑えることができるという効果を有する。
【００４４】
（実施例１の変形態様２）
本実施例の変形態様２として、図９に示すように、凸部１’の形状が等脚台形であるヨーク製造方法の実施が可能である。本変形態様では、凸部１’および凹部２’がすべて直線で構成されているので、板材から裁断することが容易である。したがって、本変形態様によれば、実施例１よりもなお低コストでヨークを製造することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の裁断工程後における板材の形状を示す平面図である。
【図２】実施例１での中空円筒体の形状を示す斜視図である。
【図３】実施例１の造管工程後における中空円筒体のギャップ部分を示す一部断面図である。
【図４】実施例１での塗装工程における保持具と中空円筒体との保持状態を示す一部断面正面図である。
【図５】実施例１の塗装工程の様子を示す斜視図である。
【図６】実施例１の製造方法により製造されたヨークの一部断面図である。
【図７】実施例１の塗装工程での粉体塗料の中空円筒体への付着状態を示す一部断面図である。
【図８】変形態様１での塗装工程における保持具と中空円筒体との保持状態を示す一部断面正面図である。
【図９】変形態様２の造管工程により製造された中空円筒体を示す斜視図である。
【符号の説明】
１、１’：凸部
１１：くびれ部
２：凹部
３：接合部ｇ：ギャップ
８：静電塗装ガン
８１：ガン本体８１１：噴射口８２：電源
９、９’：保持具
９１、９１’：軸９２：マスキング部材（導電性あり）９２’：マスキング部材（導電性なし）９３：導電支持体
Ｐ：粉体塗料
Ｌ：塗膜
Ｙ：ヨーク

Claims

一端に凸部をもち他端に凹部をもつ略長方形の板材を丸めてこの一端とこの他端とを突き合わせ、この凸部をこの凹部に係合させた上でこの一端とこの他端とをカシメ止めして中空円筒体を形成する造管工程と、
この中空円筒体の外周面を静電塗装により塗装する塗装工程と、
を有し、
前記塗装工程において、塗装開始部と塗装終了部とを前記一端と前記他端との接合部とし、この接合部には粉体塗料が少なくとも２重に吹き付けられる、
ことを特徴とするヨーク製造方法。
前記造管工程において、前記一端と前記他端との接合部のうち少なくとも一部に、前記外周面に開口したギャップが形成される、
請求項１に記載のヨーク製造方法。
前記造管工程で形成される前記ギャップは、前記塗装工程で形成される塗膜の厚さの２倍以下である、
請求項２に記載のヨーク製造方法。
前記塗装工程で粉体塗料が前記外周面に吹き付けられる前に、前記中空円筒体は予熱されている、
請求項１に記載のヨーク製造方法。