JP6731112B2 - ハウジングとそれを用いた回転電機及び回転電機のハウジングの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ハウジングとそれを用いた回転電機及び回転電機のハウジングの製造方法に関する。
自動車用、発電機又は駆動用モータは高出力化が求められており、高出力に伴い、回転電機も大型化されている。これにより回転電機を支持部材に固定する場合の信頼性の向上が重要になってきている。
例えばステータコアを勘合したハウジングに固定する際、ボルトの通孔のみを形成した第１タブと、ボルト通孔とダウエルピンのためのノック孔の両方を形成する第２タブと、を設けている（特許文献１）。
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ダウエルピンによる位置決めを行った後ボルトにより締め付け固定されるが、第１タブと第２タブの形成時のバラつきにより取り付け精度や位置決め精度の低下に関する課題について記載されていない。
本発明の課題は、ハウジングを精度良く相手側ブラケットに組付ける共に、回転電機の信頼性を向上することである。
本発明に係る回転電機のハウジングは、回転電機のステータを収納するとともに支持部材により支持される回転電機のハウジングであって、第１ネジを貫通する第１貫通孔を形成する第１タブと、第２ネジを貫通する第２貫通孔を形成するとともに位置調整部材と嵌め合う嵌合部を形成する第２タブと、を備え、前記第１タブは、当該第１タブの前記支持部材との第１対向面が前記第２タブの当該支持部材との第２対向面よりも当該支持部材から離れて形成される。
本発明により、ハウジングを精度良く相手側ブラケットに組付ける共に、回転電機の信頼性を向上させることができる。
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
図１は、本実施形態に係る回転電機１００の分解斜視図である。
回転電機１００は、ロータ２００とステータ３００とハウジング４００により構成されている。特に自動車用、発電機又は駆動用モータは高出力化が求められており、高出力に伴い、回転電機も大型化されている。
ロータ２００は、複数のロータ鉄心と、永久磁石とにより構成される。複数のロータ鉄心は、回転軸方向に並べられ、互いにスキューされている。
ステータ３００は、分割したコアで形成され、このコアに巻回したコイルと、により構成される。ステータ３００は、その外周がハウジング４００の内周と焼嵌めにより固定される。
ハウジング４００は、回転電機１００の大型化と伴い、車両による振動に耐えるため、板厚が厚くなっている。一方、ハウジング４００は生産性向上のため、絞り加工により製作されるが、板厚の厚肉化に伴い、絞り加工による製作は難しくなってきている。
図２は、本実施形態に係る回転電機１００の外観斜視図である。
ハウジング４００は、ロータ２００を介して互いに対向する２つの第１タブ４１０と、ロータ２００を介して互いに対向する２つの第２タブ４２０と、を備える。２つの第１タブ４１０のそれぞれは、後述する第１ネジ６０１を貫通する第１貫通孔４１１を形成する。２つの第２タブ４２０のそれぞれは、第２ネジ６０２を貫通する第２貫通孔４２１と、位置調整部材７０１と嵌め合う嵌合部４２２と、を形成する。
図３は、比較例に係るハウジング４００が支持部材５００に固定されている状態を表す側面概略図である。
ハウジング４００は、第１ネジ６０１及び第２ネジ６０２により支持部材５００に対して支持される。ハウジング４００と支持部材５００との位置決めは、位置調整部材７０１により為される。支持部材５００は、位置調整部材７０１と嵌め合う嵌合部５０１を形成する。位置調整部材７０１は、ダウエルピンとも呼ばれる。
第１タブ４１０は支持部材５００との第１対向面４１５を有し、第２タブ４２０は支持部材５００との第２対向面４２５を有する。比較例に係るハウジング４００の第１タブ４１０は、第１対向面４１５がハウジング４００の縁部や第２対向面４２５がよりも支持部材５００に近づくように形成される。
この場合、第１タブ４１０の第１対向面４１５が支持部材５００に接触し、ハウジング４００が傾いた状態となる。そして、第２対向面４２５は支持部材５００に対して傾いた状態となる。このような状態で、ハウジング４００と支持部材５００は、第２タブ４２０の嵌合部４２２と支持部材５００の嵌合部５０１が位置調整部材７０１によって位置決めされる。
第２対向面４２５が支持部材５００に対して傾くと、支持部材５００に対して嵌合部４２２が傾いてしまい、位置調整部材７０１が嵌合部４２２と嵌合できず、位置決めが困難になるという課題があった。または、第２タブ４２０が傾いても嵌合できるように、第２タブ４２０の嵌合部４２２の穴径を大きくして、位置調整部材７０１を嵌合できるようにすることもできる。しかしこの場合、位置決め精度が悪化するという別な課題が発生する。
図４（ａ）ないし図４（ｆ）は、比較例に係るハウジング４００の製造方法である。
ハウジング４００を製作する際、生産性向上のため、図４（ａ）から図４（ｆ）の順で圧延されたロール材より絞り工程を経てハウジング４００は製作される。
図４（ａ）に示されるように、ロール材８１０は、回転する複数のロールの間に板状の材料を通し、所定の寸法に仕上げ製作される。
図４（ｂ）に示されるように、ブランク材８２０は、ロール材８１０を所定の形状にプレスによって打ち抜き加工される。
図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示されるように、絞り材８３０は、ブランク材８２０を絞りによりお釜形状に加工される。トリミング材８４０は、絞り材８３０の底辺部８３１及び外周部８３２をトリミングにより略筒形状となる。
図４（ｄ）及び図４（ｅ）に示されるように、タブ平面出し工程材８５０は、タブ中間材８４１を第１ジグ８５１と第２ジグ８５２によりプレス成型され平面出しされる。
図４（ｆ）に示されるように、ハウジング最終形状８６０は、タブ平面出し工程を経て平面出しが行われ完成したものである。
図４（ａ）ないし図４（ｆ）に示される圧延材は、圧延方向及び圧延方向に対して角度を持った方向（例えば４５°方向、９０°方向）で性質が異なることが知られている。この異方性の現象は、曲げ後のスプリングバック量にも影響を及ぼす。
このため、図４（ｅ）に示されたタブ平面出し工程材８５０は、すべてのタブを同じ条件でプレスしても、ハウジング最終形状８６０に示すようにスプリングバックが異なり、第１対向面４１５と支持部材５００の距離及び第２対向面４２５と支持部材５００との距離が異なってしまう。この距離を同一にすることは困難であり、図３に示されるような製造のバラツキを生じてしまうおそれがある。
そこで本実施形態に係るハウジングの製造方法を以下に説明する。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示される工程は比較例の工程と同じである。図５（ａ）は、本実施形態に係るハウジング４００の製造方法の第３工程を示す下面図及び断面図である。図５（ｂ）は、本実施形態に係るハウジング４００の製造方法の第４工程を示す下面図及び断面図である。
絞り材８３０は、ブランク材８２０を絞りにより筒型形状に加工される。この際、本体部８３４と後に形成される第１タブ４１０及び第２タブ４２０に相当するツバ部８３５を接続する接続部８３６から、本体部の先端８３７への方向に沿って支持部材５００から離れる距離が大きくなるように形成する。
図５（ｃ）に示されるように、タブ平面出し工程材８５０は、タブ中間材８４１を第１ジグ８５１と第２ジグ８５２によりプレス成型され平面出しされるが、このとき、第２タブ４２０のみ平面出しを行う。
図５（ｄ）に示されるように、ハウジング最終形状８６０は、タブ平面出し工程を経て平面出しが行われ完成したものである。第１タブ４１０は、平面出しを行っていないため、接続部４４１から本体部４３０の先端４５２への方向に沿って支持部材４００から離れる距離が大きくなるように形成される。これにより、第１対向面４１５が、第２対向面４２５よりも支持部材５００から離れて形成させることが出来る。
図６は、本実施形態に係る製造方法によるハウジング４００が支持部材５００に固定されている状態を表す側面概略図である。
第１タブ４１０における支持部材５００との第１対向面４１５が、第２タブ４２０における支持部材５００との第２対向面４２５よりも支持部材５００から離れて形成される。これにより、第２対向面４２５は支持部材５００に対して略平行とすることができ、嵌合部４２２の穴径を大きくする必要はなく位置調整部材７０１と嵌合部４２２を嵌合が可能であり、位置決め精度を向上することができる。
また、ハウジング４００を支持部材５００に位置決めした後、第１ネジ６０１の締め付けにより第１タブ４１０を撓ませて組み付けることができ、車両の振動に対する信頼性を向上することができる。
図７は、図６に示された第１タブ４１０周辺の拡大図である。
ハウジング４００の第１タブ４１０周辺は、ハウジング４００の収納空間を形成する本体部４３０と第１タブ４１０を接続する接続部４４１と、第１貫通孔４１１を形成する第１タブ本体部４５０と、によって構成される。
第１タブ本体部４５０は、ハウジング４００の本体部４３０の縁部４３１と面一４４２を形成する面４５１を形成する。第１タブ本体部４５０は、接続部４４１から第１タブ本体部４５０の先端４５２への方向に沿って支持部材５００から離れる距離が大きくなるように形成される。
１００…回転電機、２００…ロータ、３００…ステータ、４００…ハウジング、４１０…第１タブ、４１１…第１貫通孔、４１５…第１対向面、４２０…第２タブ、４２１…第２貫通孔、４２２…嵌合部、４２５…第２対向面、４３０…本体部、４３１…縁部、４４１…接続部、４４２…面一、４５１…面、４５２…先端、５００…支持部材、５０１…嵌合部、６０１…第１ネジ、６０２…第２ネジ、７０１…位置調整部材、８１０…ロール材、８２０…ブランク材、８３０…絞り材、８３１…底辺部、８３２…外周部、８３４…本体部、８３５…ツバ部、８３６…接続部、８３７…先端、８４０…トリミング材、８４１…タブ中間材、８５０…タブ平面出し工程材、８５１…第１ジグ、８５２…第２ジグ、８６０…ハウジング最終形状
Claims (6)
- 回転電機のステータを収納するとともに支持部材により支持される回転電機のハウジングであって、
第１ネジを貫通する第１貫通孔を形成する第１タブと、
第２ネジを貫通する第２貫通孔を形成するとともに位置調整部材と嵌め合う嵌合部を形成する第２タブと、を備え、
前記第１タブは、当該第１タブの前記支持部材との第１対向面が前記第２タブの当該支持部材との第２対向面よりも当該支持部材から離れて形成される回転電機のハウジング。 - 請求項１に記載された回転電機のハウジングであって、
前記第１タブは、当該ハウジングの収納空間を形成する本体部と前記第１タブを接続する接続部と、前記第１貫通孔を形成する第１タブ本体部と、を有し、
前記接続部は、前記本体部の縁部と面一を形成する面を有する回転電機のハウジング。 - 請求項１または２に記載された回転電機のハウジングであって、
前記第１タブ本体部は、前記接続部から当該第１タブ本体部の先端への方向に沿って当該支持部材から離れる距離が大きくなるように形成される回転電機のハウジング。 - 請求項１ないし３のいずれかに記載のハウジングを用いた回転電機であって、
前記ハウジングの内壁に固定されるステータと、
前記ステータに囲まれるロータと、を備える回転電機。 - 回転電機のテータを収納するとともに支持部材により支持される回転電機のハウジングの製造方法であって、
前記ハウジングの収納空間を形成する本体部と当該本体部に接続されるツバ部を形成する際に、当該ツバ部は、当該本体部と当該ツバ部との接続部から当該ツバ部の先端に向かって、当該本体部に反るように形成される第１工程と、
前記ツバ部から、第１ネジを貫通する第１貫通孔を形成する第１タブと、第２ネジを貫通する第２貫通孔を形成するとともに位置調整部材と嵌め合う嵌合部を形成する第２タブとを形成する第２工程と、を備える回転電機のハウジングの製造方法。 - 請求項５に記載の回転電機のハウジングの製造方法であって、
前記第２タブのみを、前記本体部と前記支持部材との接続面と平行になるように加工する第３工程と、を備える回転電機のハウジングの製造方法。
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