JP3708816B2 - モータ部品の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モータのエンドフレームは、有底筒状のコアの一側開口部と嵌合して、同コアとともに電機子を収容するとともに、その外側面から筒状に延出され電機子の回転軸を回転可能に支持する軸受が内嵌されるボス部を有している。又、このエンドフレームにはブラシホルダが設けられている。一般に、エンドフレーム本体は鉄板を深絞り加工にて成形されたものであり、ブラシホルダは絶縁性が要求されることから合成樹脂で成形される。そして、このようなエンドフレームの製造方法の一つとして、鉄板のエンドフレーム本体に合成樹脂のブラシホルダをアウトサート成形する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したモータにおいて、ユーザ毎のモータ取付箇所の制約によっては前記ボス部をそのままモータの支持部（取付部）として使用する場合や、前記ボス部に合成樹脂よりなる所定形状の支持部（取付部）を一体に連結又は一体に成形しその支持部にてモータを支持する場合の２種類があって、従来では、これらをそれぞれ別々の製造ラインで製造するようにしていた。そのため、設備が大規模になり、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、設備の規模を縮小して、製造コストを低減することができるモータ部品の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、軸受収容部を形成するボス部を備えたエンドフレーム本体に、絶縁材よりなる成形樹脂にてブラシホルダをアウトサート成形により形成したモータ部品の製造方法であって、前記エンドフレーム本体のボス部周辺の外側面に樹脂導入穴を形成して、アウトサート成形の際に、該樹脂導入穴を介して該ボス部の外周面にブラシホルダ成形樹脂にて支持用ボスを形成するようにした。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータ部品の製造方法において、前記エンドフレーム本体は、絞り加工にてフープ材に複数個連続して形成されるものであり、前記ブラシホルダは、切り離す前のエンドフレーム本体に対してアウトサート成形により形成される。
【０００７】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、支持用ボスは、エンドフレーム本体のボス部周辺に形成される樹脂導入穴を介して導入されるブラシホルダ成形樹脂にて形成される。即ち、樹脂導入穴を形成したエンドフレーム本体についてアウトサート成形すると、樹脂導入穴を介して導入されるブラシホルダ成形樹脂によりブラシホルダと同時に支持用ボスが形成される。一方、エンドフレーム本体に樹脂導入穴のないエンドフレーム本体についてアウトサート成形すると、樹脂導入穴がないためブラシホルダ成形樹脂が導入されず、支持用ボスのないエンドフレームが形成される。つまり、１つの金型で支持用ボスのあるエンドフレームと、支持用ボスのないエンドフレームを形成することができる。その結果、同一の製造ラインで製造することが可能になるので、設備の規模を縮小することができ、製造コストを低減することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、エンドフレーム本体は絞り加工にてフープ材に複数個連続して形成されるものであり、ブラシホルダは切り離す前のエンドフレーム本体に対してアウトサート成形により形成される。従って、エンドフレーム本体を切り離した後にブラシホルダをアウトサート成形する場合と比べて、その成形の際のエンドフレーム本体の位置決めが容易であるので、製造時間の短縮及び製造工程数の削減を図ることができる。しかも、複数のエンドフレーム本体に対して一度にブラシホルダを形成できるので、更に製造時間の短縮及び製造工程数の削減を図ることができ、製造コストを低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図１８に従って説明する。
図１は、小型直流モータの外観斜視図を示す。図１において、モータ１のモータハウジング２は、ヨークハウジング３とエンドフレーム４とから構成され、ヨークハウジング３とエンドフレーム４とで形成された空間に電機子が回転可能に収容される。
【００１０】
エンドフレーム４は全体がカップ形状をなし、図２に示すように、鉄製のエンドフレーム本体５と電気的絶縁材料よりなる合成樹脂製のブラシホルダ６よりなる。エンドフレーム本体５は、図３に示すように、その外側面７の中央部分に筒状のボス部８が形成されている。ボス部８は、図１に示すように、その内側に電機子の回転軸９を支持する軸受１０が配設されるようになっている。
【００１１】
エンドフレーム本体５はその一側が切り欠かれて切り欠き部１１が形成された半カップ形状であって、その切り欠き部１１の切り欠き縁１１ａの中央部分から折り曲げ片１２が延出形成されている。折り曲げ片１２は、三角形状の基部１３と、その基部１３の先端から延びる先端部１４を有している。そして、折り曲げ片１２の基部１３は、前記外側面７と面一となるように延出形成されている。又、折り曲げ片１２の先端部１４は基部１３から下方に屈曲形成されている。又、その切り欠き部１１の切り欠き縁１１ａの両側部には、それぞれ切り込み１５が形成されている。切り込み１５は長方形の空間を形成している。切り込み１５の入り口部分は、前記空間を狭くするように突出部１６が延出形成されている。
【００１２】
突出部１６及びその周囲部分の外側面７は、凹設されて第１凹部１７が形成されている。又、前記切り込み１５の外周縁部分であって第１凹部１７と反対側の外側面７も、同様に凹設されて第２凹部１８が形成されている。従って、図３及び図１０において、第１及び第２凹部１７，１８の面は、外側面７より一段低くなる。
【００１３】
エンドフレーム本体５の外側面７であって、前記ボス部８を挟んで相対向する位置には樹脂導入穴１９が貫通形成されている。又、一対の樹脂導入穴１９の隣接した位置には、治具挿入穴２０が形成されている。
【００１４】
次に、エンドフレーム本体５に形成されるブラシホルダ６について説明する。ブラシホルダ６は、エンドフレーム本体５の切り欠き部１１側に形成される。ブラシホルダ６は、その基端部が前記切り欠き部１１の切り欠き縁１１ａから前方に延出された後に下方に延出形成された側壁部２１が形成されている。前記切り欠き部１１から延出形成された折り曲げ片１２は側壁部２１に内在される。この時、図８に示すように、側壁部２１は折り曲げ片１２の基部１３から下方に屈曲した先端部１４を内在する。そして、側壁部２１は、その上側面２２がエンドフレーム本体５の外側面７と面一になるように形成されている。
【００１５】
側壁部２１の上部両側部には前記切り込み１５側まで延出形成された上壁部２３が形成されている。上壁部２３の外側は、切り込み１５を塞ぐとともに前記第１及び第２凹部１７，１８を埋設していて、その上壁部２３の外側面２４はエンドフレーム本体５の外側面７と面一になるように形成されている。上壁部２３の内側は、前記第１及び第２凹部１７，１８が埋設された埋設部分と協働して切り込み１５の回り及び突出部１６を挟み込むようになっている。従って、側壁部２１と上壁部２３とを有するブラシホルダ６の中央部におけるエンドフレーム本体５に対する上下方向及び前後方向の連結は、折り曲げ片１２の内在によって強固なものとなる。又、ブラシホルダ６の両側部におけるエンドフレーム本体５に対する上下方向及び前後方向の連結は、前記第１及び第２凹部１７，１８が埋設された埋設部分と切り込み１５の回り及び突出部１６の挟み込みによって強固なものとなる。
【００１６】
又、図６に示すように、上壁部２３の内側は、前記側壁部２１の内側とでターミナル収容部２５を形成している。このターミナル収容部２５には、ブラシを保持するブラシスプリングに一体成形されたターミナルが収容される。又、ターミナル収容部２５には、前記上壁部２３を貫通する雄型端子貫通孔２６が形成されているとともに、前記側壁部２１を貫通する雌型端子貫通孔２７が形成されている。
【００１７】
前記エンドフレーム本体５のボス部８の外周には、支持用ボス２８が形成されている。支持用ボス２８は該モータ１の取付箇所の制約によって形成されるものであって、本実施形態ではボス部８の外形を大きくして支持され易くするために形成されている。支持用ボス２８は、本実施形態では、前記ブラシホルダ６と同じ材質で形成され、ブラシホルダ６を成形する際に同時に成形される。つまり、支持用ボス２８は、図６、図７に示すように前記樹脂導入穴１９を介してブラシホルダ６のターミナル収容部２５と繋がっていて、後記するアウトサート成形にてブラシホルダ６を成形する際に樹脂導入穴１９を介して樹脂が回し込まれて支持用ボス２８が形成される。従って、この場合、ブラシホルダ６は樹脂導入穴１９を介して支持用ボス２８と連結されているため、より強固にエンドフレーム本体５に連結されることになる。
【００１８】
次に、エンドフレーム４の製造方法について説明する。
図１５において、フープ材３１は、鉄製の帯状板材であって、複数のエンドフレーム本体５及びヨークハウジング３が長手方向に一定の間隔で形成されている。このフープ材３１に形成された複数のエンドフレーム本体５及びヨークハウジング３は、プレス加工機の深絞り加工によって形成される。そして、この１つのフープ材３１は、そのフープ材３１に形成したエンドフレーム本体５にブラシホルダ６を形成するためのアウトサート成形工程に移る。
【００１９】
アウトサート成形は、フープ材３１に形成された各エンドフレーム本体５に対して行い、そのための金型が用意されている。図１７は、金型をフープ材３１の長手方向に縦断した金型の要部側断面を示し、図１８は、金型をフープ材３１の長手方向に対して直交方向に横断した金型の要部正断面を示す。
【００２０】
金型３２は、下型３３と上型３４とからなる。下型３３はフープ材３１の下側に配設され、エンドフレーム本体５を支持するための凸部３５が形成されている。又、下型３３は、前記側壁部２１、上壁部２３、ターミナル収容部２５等からブラシホルダ６を形成するための凹部３６が形成されているとともに、ターミナル収容部２５から樹脂導入穴１９を介して支持用ボス２８を形成するため連通路３７が形成されている。
【００２１】
一方、上型３４は、フープ材３１の上側に配設され、エンドフレーム本体５を支持するための凹部３８が形成されている。又、上型３４は、前記ブラシホルダ６を形成するための凹部３９が形成されているとともに、支持用ボス２８を形成するため凹部４０が形成されている。そして、凸部３５、各凹部３６，３８，３９，４０及び連通路３７がブラシホルダ６及び支持用ボス２８を成形する際のキャビティ４１，４２となる。
【００２２】
又、図１７に示すように、下型３３と上型３４で形成されるランナー４３は、ゲート４４からフープ材３１の一部が介在するように同フープ材３１まで形成されている。そして、上型３４には、前記ランナー４３に繋がる導入路４５が形成され、同導入路４５を介して射出装置から樹脂が注入されるようになっている。
【００２３】
従って、導入路４５を介して注入された樹脂は、ランナー４３、ゲート４４を介してブラシホルダ６を成形するキャビティ４１に充填される。又、キャビティ４１に充填された樹脂の一部は、図１８に示すように連通路３７及び樹脂導入穴１９を介して支持用ボス２８を成形する際のキャビティ４２に充填される。
【００２４】
そして、各キャビティ４１，４２に充填された樹脂は硬化する。これによって、図１６に示すように、フープ材３１に形成された各エンドフレーム本体５に対してブラシホルダ６と支持用ボス２８が同時にアウトサート成形される。この時、ゲート４４とランナー４３内で硬化した樹脂によって、ブラシホルダ６の側壁部２１とフープ材３１とを連結する連結体４６が形成される。
【００２５】
このように、フープ材３１の各エンドフレーム本体５にアウトサート成形にてブラシホルダ６が形成されると、同フープ材３１は、搬送ベルト等の搬送装置にて次の組立工程に案内される。そして、組立工程において、フープ材３１の各ヨークハウジング３及びブラシホルダ６が形成された各エンドフレーム本体５（エンドフレーム４）に組み付け部品等が組み付けられる。つまり、各ヨークハウジング３には電機子が組み付けられ、エンドフレーム４にはブラシを取着したターミナルが組み付けられる。そして、フープ材３１からエンドフレーム４が切り離され、その切り離されたエンドフレーム４をフープ材３１上のヨークハウジング３にカシメ固着して、最後に、フープ材３１からヨークハウジング３が切り離されて図１に示すモータ１が完成する。
【００２６】
又、モータ１の取付箇所の制約によって支持用ボス２８が不要な場合に対応したエンドフレーム４（モータ１）を形成するには、プレス加工機にてフープ材３１に複数のエンドフレーム本体５を加工する際に、樹脂導入穴１９を形成しないエンドフレーム本体５を加工する。この場合、ブラシホルダ６をアウトサート成形するとき、樹脂導入穴１９がないため、支持用ボス２８を成形するキャビティ４２に樹脂が供給されない（図１８参照）。従って、上記した支持用ボス２８を成形する金型３２を用いながらも、図１４に示すような支持用ボス２８が不要なエンドフレーム４を製造することができる。
【００２７】
次に、上記のように構成した実施形態の特徴を以下に記載する。
（１）本実施形態の金型３２は、エンドフレーム本体５に形成した樹脂導入穴１９を介して支持用ボス２８のキャビティ４２に樹脂が導入されるように構成した。従って、樹脂導入穴１９を形成したエンドフレーム本体５についてアウトサート成形すると、ブラシホルダ６を成形する樹脂が樹脂導入穴１９を介して支持用ボス２８のキャビティ４２に導入され、図２に示すようにブラシホルダ６と同時に支持用ボス２８が形成される一方、エンドフレーム本体５に樹脂導入穴１９のないエンドフレーム本体５についてアウトサート成形すると、樹脂導入穴１９がないため支持用ボス２８を成形するキャビティ４２に樹脂が供給されず、図１４に示すように支持用ボス２８のないエンドフレーム４が形成される。つまり、本実施形態では、１つの金型３２で図２に示す支持用ボス２８のあるエンドフレーム４と、図１４に示す支持用ボス２８のないエンドフレーム４を形成することができる。その結果、同一の製造ラインで製造することが可能になるので、設備の規模を縮小することができ、製造コストを低減することができる。又、両エンドフレーム４に対して金型３２が１つですむので、金型にかかるコストを低減することができる。
【００２８】
（２）本実施形態では、フープ材３１に連続して絞り成形された複数のエンドフレーム本体５に対してブラシホルダ６をアウトサート成形により形成した。従って、エンドフレーム本体５を切り離した後にブラシホルダ６をアウトサート成形する場合と比べて、その成形の際のエンドフレーム本体５の位置決めが容易であるので、製造時間の短縮及び製造工程数の削減を図ることができる。しかも、複数のエンドフレーム本体５に対して一度にブラシホルダ６を形成できるので、更に製造時間の短縮及び製造工程数の削減を図ることができ、製造コストを低減することができる。
【００２９】
（３）本実施形態では、エンドフレーム本体５の切り欠き部１１の切り欠き縁１１ａから延出しかつ屈曲形成された折り曲げ片１２を設け、その折り曲げ片１２の先端部１４をブラシホルダ６の側壁部２１に内在させた。従って、ブラシホルダ６の中央部とエンドフレーム本体５の連結は上下方向及び前後方向の力に対して強固に連結される。
【００３０】
（４）本実施形態では、ブラシホルダ６の上壁部２３の外側がエンドフレーム本体５の切り込み１５を塞ぐとともに第１及び第２凹部１７，１８を埋設し、上壁部２３の内側が第１及び第２凹部１７，１８を埋設した埋設部分と協働して切り込み１５の回り及び突出部１６を挟み込むようにした。従って、ブラシホルダ６の両側部とエンドフレーム本体５の連結は、上下方向及び前後方向の力に対して強固に連結される。
【００３１】
（５）本実施形態では、ブラシホルダ６と支持用ボス２８とが樹脂導入穴１９を介して一体に形成されているため、ブラシホルダ６とエンドフレーム本体５の連結は、さらに強固に連結される。
【００３２】
（６）本実施形態では、ブラシホルダ６をアウトサート成形で形成したにもにも拘わらず、ブラシホルダ６を構成する側壁部２１の上側面２２及び上壁部２３の外側面２４はエンドフレーム本体５の外側面７と面一になるように形成した。つまり、ブラシホルダ６をエンドフレーム本体５の外側面７から外側に突出させないことからモータ１の小型化を図ることができる。
【００３３】
尚、発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく以下のように実施してもよい。
・上記実施形態では、フープ材３１には、ヨークハウジング３が合わせて形成されていたが、エンドフレーム本体５のみが形成されたフープ材を使用して実施してもよい。この場合にも前記実施形態と同様な効果を奏する。
【００３４】
・上記実施形態のフープ材３１に形成したヨークハウジング３とエンドフレーム本体５の数は特に限定されるものではなく適宜変更して実施してもよい。又、フープ材３１は有限長でなくてもよく、ロール状に巻かれた帯状のものであってもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、設備の規模を縮小して、製造コストを低減することができるモータ部品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態を説明するためのモータの斜視図。
【図２】エンドフレームの斜視図。
【図３】エンドフレーム本体の斜視図。
【図４】エンドフレームの平面図。
【図５】エンドフレームの正面図。
【図６】エンドフレームの底面図。
【図７】エンドフレームの正断面図。
【図８】エンドフレームの側断面図。
【図９】エンドフレーム本体の平面図。
【図１０】エンドフレーム本体の正面図。
【図１１】エンドフレーム本体の底面図。
【図１２】エンドフレーム本体の正断面図。
【図１３】エンドフレーム本体の側断面図。
【図１４】支持用ボスのないエンドフレームの斜視図。
【図１５】ブラシホルダ成形前のフープ材の斜視図。
【図１６】ブラシホルダ成形後のフープ材の斜視図。
【図１７】ブラシホルダ成形金型を説明するための要部側断面図。
【図１８】ブラシホルダ成形金型を説明するための要部正断面図。
【符号の説明】
５…エンドフレーム本体、６…ブラシホルダ、７…外側面、８…ボス部、１９…樹脂導入穴、２８…支持用ボス、３１…フープ材。

Claims (2)

1. 軸受収容部を形成するボス部（８）を備えたエンドフレーム本体（５）に、絶縁材よりなる成形樹脂にてブラシホルダ（６）をアウトサート成形により形成したモータ部品の製造方法であって、
   前記エンドフレーム本体（５）のボス部（８）周辺の外側面（７）に樹脂導入穴（１９）を形成して、アウトサート成形の際に、該樹脂導入穴（１９）を介して該ボス部（８）の外周面にブラシホルダ成形樹脂にて支持用ボス（２８）を形成するようにしたことを特徴とするモータ部品の製造方法。
2. 請求項１に記載のモータ部品の製造方法において、
   前記エンドフレーム本体（５）は、絞り加工にてフープ材（３１）に複数個連続して形成されるものであり、
   前記ブラシホルダ（６）は、切り離す前のエンドフレーム本体（５）に対してアウトサート成形により形成されることを特徴とするモータ部品の製造方法。

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