JP6988520B2 - モータの製造方法及びモータ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、モータの製造方法及びモータを備えるモータ装置に関する。
有底円筒状のヨークの開口側端部にエンドフレームを取り付けて構成するモータが知られている。例えば、特許文献1には、ヨークの開口側端部にカシメ爪を設け、カシメ爪をエンドフレームの貫通孔に挿通した後に、カシメ爪に荷重を加えてカシメ爪を二股に広げることで、ヨークの開口側端部にエンドフレームを取り付ける構造が開示されている。
特開2008−206218号公報
上記の従来技術では、カシメ加工を施す際にヨークを支持するための支持具を、ヨークに形成した穴に取り付けていた。このようにヨークに穴を形成すると、ヨークの強度が低下する虞があった。
また、ヨークの底部を水平の台で支持するようにした場合には、ヨークの上方からカシメ荷重を加えると、ヨークの底部が上下方向に変形してしまう虞があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ヨークの開口側端部にエンドフレームを固定する際のかしめ荷重によるヨークの変形を抑制できるモータの製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、駆動時の振動を抑制可能なモータ装置を提供することにある。
上記課題は、本発明に係るモータの製造方法によれば、有底筒状のヨークの開口側端部にエンドフレームを取り付けて構成されるモータの製造方法であって、前記ヨークの前記開口側端部に設けられた爪部を、前記エンドフレームに形成された貫通孔に挿通する工程と、前記ヨークの前記開口側端部が一方側となり、前記ヨークにおいて前記開口側端部とは反対側の底部が前記一方側とは逆の他方側となるように、前記ヨークを支持具に配置する工程と、前記支持具により前記ヨークが支持された状態で、前記爪部に前記一方側から前記他方側に向けて押圧治具を押し当てて前記爪部を押し広げることで、前記ヨークの前記開口側端部に前記エンドフレームを固定する工程と、を有し、前記支持具は、前記底部の外縁部を支持する傾斜面を有し、前記傾斜面は、外側から内側に向けて前記一方側から前記他方側に傾斜しており、前記底部は、前記ヨークの前記開口側端部が前記一方側となり、前記ヨークの前記底部が前記他方側となる状態において、前記外縁部よりも前記他方側に突出した突出部と、前記突出部と前記外縁部を接続する底面部と、を有し、前記傾斜面は、円環状であり、前記配置する工程では、前記突出部が前記傾斜面より内側に設けられる穴部に入り込んだ状態で、前記外縁部が前記傾斜面により支持されており、前記外縁部は、前記底面部と前記ヨークの側部とを連結するとともに、湾曲しており、前記外縁部と前記傾斜面との当接位置は、前記側部の内面に沿って延長した延長線と、前記側部の外面に沿って延長した延長線との間にあることにより解決される。
上記のモータの製造方法によれば、ヨークの底部の外縁部を支持具により支持した状態で、ヨークの開口側端部に設けられた爪部に荷重を加えて爪部をかしめることで、ヨークにエンドフレームを固定することができる。これにより、ヨークが支持具により支持される荷重支持点を、ヨークの外縁部に位置させることができる。そのため、ヨークの爪部に荷重を加えてかしめる場合におけるヨークの変形を抑制できる。
すなわち、上記のモータの製造方法によれば、ヨークの開口側端部にエンドフレームを固定する際のかしめ荷重によるヨークの変形を抑制できる。
こうすることで、モータの寸法精度を向上できる。
また、こうすることで、ヨークの底部から突出した突出部と、支持具の干渉を回避できる。また、ヨークの外縁部の一周を、支持具の傾斜面により支持することができる。これにより、支持具によるヨークの支持を安定させることができる。
また、ヨークの開口側端部に一方側から他方側に向けて(例えば上方から下方、又は下方から上方に向けて)荷重をかけた場合に、ヨークには傾斜面の中心方向に移動する力が加えられるために、ヨークと支持具の中心位置を容易に合わせることができる。また、傾斜面は中心に向かうにつれて径が小さくなるため、ヨークのかしめ加工時の位置ずれを規制できる。
また、こうすることで、支持具の傾斜面とヨークの底部との当接範囲を広くし、ヨークの底部をより安定した状態で支持できる。
また、こうすることで、ヨークを支持具により支持する荷重支持点を、ヨークの側部の延長線上に位置させることができる。これにより、ヨークの開口側端部に荷重を加えた場合に、ヨークの変形をより一層抑制できる。
上記のモータの製造方法において、前記当接位置は、前記側部の中心線と重なるか、又は前記側部の中心線よりも外側に位置するとよい。
こうすることで、ヨークの最外部付近においてヨークを支持具により支持できる。そのため、ヨークの支持をより安定させることができる。
上記のモータの製造方法において、前記当接位置は、前記底面部の内面に沿って延長した延長線と、前記底面部の外面に沿って延長した延長線との間にあるとよい。
こうすることで、支持具により、ヨークの底部の他方側からヨークを支持することができる。そのため、ヨークの開口側端部に一方側から荷重を加えた場合に、ヨークの変形をより一層抑制できる。
上記のモータの製造方法において、前記当接位置は、前記底面部の中心線と重なるか、又は前記底面部の中心線よりも前記他方側にあるとよい。
こうすることで、ヨークに対する他方側からの支持をより一層安定させることができる。
上記のモータの製造方法において、前記固定する工程では、前記爪部のうち前記エンドフレームよりも前記一方側に突出した部分を二股に押し広げて、前記ヨークの前記開口側端部と前記エンドフレームを固定するとよい。
こうすることで、ヨークの開口側端部とエンドフレームとの固定を簡易な作業により行うことができる。
本発明に係るモータ装置は、上記のモータの製造方法により製造されるモータと、前記モータを収容する収容部と、前記モータの前記ヨークの前記底部と、前記収容部の内面との間に設けられる付勢部材と、を備える。
こうすることで、ヨークと収容部との間に配された付勢部材による付勢力により、モータ駆動時の振動を抑制できる。
上記のモータ装置において、前記付勢部材は、波状に湾曲させた円環状の薄板であり、前記薄板の中心穴に、前記モータの回転軸が通されるとよい。
こうすることで、回転軸の位置ずれを抑制し、モータ駆動時のモータの振動をより一層抑制できる。
本発明に係るモータの製造方法によれば、ヨークの開口側端部にエンドフレームを固定する際のかしめ荷重によるヨークの変形を抑制できる。
本発明に係るモータ装置によれば、モータ駆動時の振動を抑制できる。
本発明の一実施形態に係る電子スロットル装置の概略構成図である。 モータユニットの概略構成図である。 一部を断面図として示したモータの正面図である。 モータの上面図(IV矢視図)である。 モータの底面図(V矢視図)である。 モータの側面図(VI矢視図)である。 ヨークをエンドフレームに取り付ける工程の説明図である。 ヨークを支持具に設置する工程の説明図である。 ヨークの爪部を押圧治具によりかしめる工程の説明図である。 ヨークの爪部が押圧治具によりかしめられた状態を示す図である。 ヨークと押圧治具の傾斜面の当接状態を説明する図である。 支持具と押圧治具の変形例について説明する図である。
以下、図1乃至図12に基づき、本発明の実施形態について説明する。
以下に説明する実施形態は、有底筒状のヨークの開口側端部にエンドフレームを取り付けて構成されるモータ1の製造方法と、当該製造方法により製造されるモータ1を含むモータ装置としてのモータユニットUに関するものである。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
<電子スロットル装置Sについて>
本実施形態に係るモータ1は、電子スロットル装置Sの駆動源として好適に使用されるものである。以下に詳述するが、本実施形態に係るモータ1は、エンジンの燃焼室への空気通路に配設されるスロットルバルブ5を開閉するための駆動源となるものである。
まず、図1により、本実施形態に係る電子スロットル装置Sの構成について説明する。
本実施形態に係る電子スロットル装置Sは、エンジン制御に用いられるものである。
この電子スロットル装置Sは、モータ1を駆動源としている。このモータ1の構成については、後に詳述するが、モータ1の回転軸11aの回転は、回転軸11aの出力端に取付けられた出力ギア3から動力伝達機構4を介してスロットルバルブ5に伝達されるように構成されており、これにより、スロットルバルブ5の開閉が実現されるように構成されている。
詳しく説明すると、本実施形態に係る電子スロットル装置Sは、図1に示されるように、モータ1を含むモータユニットU、ケース2、出力ギア3、動力伝達機構4、スロットルバルブ5、を有して構成されている。
モータ1に関しては、後に詳述するが、図1及び図3に示されるように、ロータ11を構成する電機子11bに固定された回転軸11aの出力側端部には、出力ギア3が取付けられることとなる。
ケース2は、モータ1、出力ギア3、動力伝達機構4、スロットルバルブ5を格納して保持するための部材であり、エンジン燃焼室の吸気通路と連通するように、通気孔が穿孔されている。そして、この通気孔の内径は、円盤状のスロットルバルブ5の外径とほぼ同一なるように構成されており、この通気孔を閉塞するようにスロットルバルブ5が配設されることとなる。このスロットルバルブ5は、所謂「バタフライ弁」であり、動力伝達機構4より動力を受けて回動し、これにより、スロットルバルブ5と通気孔内周との間に空隙が形成され、この空隙から、エンジン燃焼室へと空気が送気されることとなる。また、このスロットルバルブ5の開度(つまり、回動度)を調整することにより、エンジン燃焼室へと送気される空気量を調整することができる。
動力伝達機構4は、出力ギア3からの回転力をスロットルバルブ5へと伝達するための機構であり、本実施形態においては、一対の第1中間ギア41及び第2中間ギア42と、リターンスプリング44と、係止部材45と、スロットルバルブ5に連結された駆動軸46と、を備える。
第1中間ギア41は、出力ギア3と噛合しており、第2中間ギア42は、第1中間ギア41と噛合している。これにより、出力ギア3が回転すると、この回転力が伝達されて、第2中間ギア42が回転することとなる。また、この第2中間ギア42は、駆動軸46に固着されており、この駆動軸46には、スロットルバルブ5が固着されている。
また、駆動軸46において、第2中間ギア42と、スロットルバルブ5と、の間には、係止部材45が取付けられている。この係止部材45は、第2中間ギア42と一体的に設けられるものである。そして、この第2中間ギア42と係止部材45の一体物には、環状コイルスプリングからなるリターンスプリング44の基端が固着されており、このリターンスプリング44の先端は、ケース2に固着されている。ちなみに、駆動軸46は、スロットルバルブ5を挟む両側で、軸受により回動可能に支持されている。
なお、モータ1に電源供給されていない初期状態においては、スロットルバルブ5は、エンジン燃焼室の吸気通路をほぼ完全に塞ぐようにリターンスプリング44により位置決めされている。つまり、スロットルバルブ5は、モータ1の電源遮断時においては、常に閉じられていることとなる。
そして、モータ1に対して電源供給され、回転軸11aが回転すると、その回転は出力ギア3、第1中間ギア41、第2中間ギア42を介して駆動軸46に伝達される。
このようにして駆動軸46が回動すると、スロットルバルブ5の開度は駆動軸46の回動角度によって制御調整される。
一方、第2中間ギア42及び係止部材45が回動すると、リターンスプリング44が第2中間ギア42及び係止部材45と、ケース2と、の間で捻られることとなる。このため、スロットルバルブ5は、リターンスプリング44に生じた捻りの復元力により、常に閉の状態に戻されるように力が加わっていることとなる。
このため、モータ1が、電源供給状態から電源遮断状態に切り替えられると、第2中間ギア42の回転力がなくなり、係止部材45に固定されている駆動軸46は、リターンスプリング44の復元力(反捻り力)によって反対方向に回動される。そして、スロットルバルブ5は初期の閉状態に戻され、リターンスプリング44は初期の位置に戻りその捻り力がゼロになる。
以上のように、モータ1が駆動すると、スロットルバルブ5が回動して開状態となり、逆に、モータ1が停止すると、スロットルバルブ5が初期位置へと復帰して閉状態となる。
また、モータ1は、スロットルバルブ5を所定の開度に調整するよう、電気的に制御されている。例えば、エンジンの回転を制御するための指令を送るアクセルペダルには、アクセル開度を検出するためのセンサ(アクセルポジションセンサ等)が備えられており、アクセルの開度はこのセンサにより検出されて電気信号として制御コンピュータ(ECU10)に送信される。ECU10は、受信した電気信号を基に、モータ1に駆動指令(つまり、スロットルバルブ5の開指令と同義である)を送る(なお、このモータ1への駆動指令には、スロットルバルブ5を所定開度に開放するためのモータ1の回転数等に関する指令が含まれる)。
また、このモータ1への駆動指令とともに、燃料の調整信号もまた同時に発信される。
この調整信号を受けたフューエルインジェクタは、この信号に応じて、エンジン燃焼室へのガソリンの噴射量を調整(増量若しくは減量)する。そして、モータ1の駆動により、前述したように、スロットルバルブ5が、指令された開度で開放され、所定量の空気がエンジン燃焼室へと供給される。このようにして、エンジン燃焼室にて所定割合に調整された混合気(ガソリン+空気)が爆発的に燃焼することにより所定のエンジン駆動力が得られる。
<モータユニットUについて>
図2には、モータユニットUの概略構成図を示した。図2に示すように、モータユニットUは、モータ1と、モータ1を収容するハウジングとしての収容部50と、モータ1と収容部50との間に設けられる付勢部材としてのウェーブワッシャ60と、を備える。
収容部50は、モータ1のエンドフレーム14に形成されたボルト挿通孔14dに通されるボルト53により、エンドフレーム14に対して締結される。
また、収容部50は、有底の中空形状体であり、収容部50の内部における底部における、ヨーク12の突出部12ccと対向する位置には、凹部52が形成される。そして、上記底部の内面51と、モータ1のヨーク12の底部12cとの間には、ウェーブワッシャ60が設けられる。
ウェーブワッシャ60は、波状に湾曲させた円環状の薄板であり、ウェーブワッシャ60の中心穴61には、ヨーク12の突出部12ccが通される。なお、突出部12ccには、モータ1の回転軸11aが収められている。
このように、モータ1のヨーク12の底部12cと、収容部50の内面51との間に付勢部材としてのウェーブワッシャ60を設けることで、モータ1の駆動時の振動を抑制することができる。
<モータ1について>
次に、モータ1の構成について説明する。
本実施形態において例示するモータ1は直流モータであり、電子スロットル装置Sに好適に使用されるものである。本実施形態においては、2極、8スロット、8セグメントの直流モータを例示しているが、モータ1の構成は以下の例に限定されるものではない。
本実施形態に係るモータ1は、ロータ11と、ステータであるヨーク12と、ブラシホルダ13と、エンドフレーム14と、界磁用のマグネット15と、2個のマグネット保持部材16と、を主要構成として構成されている。なお、モータ1の出力側とは、モータ1の動力が伝達されていく側であり、本実施形態においては、出力ギア3が取付けられる側である。また、基端部側とは、回転軸11aの軸方向に沿って、出力側と反対側を指すものとする。
図3に示すように、ロータ11は、回転中心となる回転軸11aと、電機子11bと、整流子11cと、を有する。電機子11bは、回転軸11aと一体的に回転可能に組付けられるものであり、電機子コアに対し、コイルを巻装することにより構成されている。円筒形状の整流子11cは、回転軸11aにおいて、電機子11bよりも出力側に固定されており、回転軸11aと一体的に回転可能である。そして、整流子11c(正確には、外周に貼設された整流子片)は、電機子11bを構成しているコイルと電気的に接続されている。なお、本実施形態においては、コイルは、重ね巻により巻回されている。
ヨーク12は、有底円筒形状(つまり、カップ形状)の磁性体であり、プレス絞り加工で形成されている。
ヨーク12は、カップ形状の側面を構成する側部12bと、カップ形状の底面を構成する底部12cと、カップ形状の開口側を構成する開口側端部12dを有する。
なお、ヨーク12の底部12cの中央部には、基端部方向に突出するカップ形状の軸受配設部12aが形成されている。
なお、ヨーク12は有底の筒状体であり、ヨーク12の内壁(すなわち側部12bの内面)には、マグネット15が貼設されている。そして、ヨーク12は、貼設されるマグネット15を磁束で結合して磁気回路を構成する役割を果たす。
そして、軸受配設部12aの内部には、円環状のボール軸受K1が配設されており、このボール軸受K1により、回転軸11aの基端部側端部が回転可能に軸支されている。マグネット15は、焼結材で構成された瓦型の永久磁石であり、界磁用に配設される。また、マグネット15は、ヨーク12の内側壁に複数個(極数に対応する個数:本実施形態においては2個)貼設されている。
ブラシホルダ13は、ヨーク12の出力側の開口を閉塞するように配設されている。このブラシホルダ13の中央部には、円形の孔部が形成されており、この孔部には、中央部に回転軸11aが貫通固定された整流子11cが配設される。そして、ブラシホルダ13の基端部側の面には、ブラシが配設されている。また、ブラシは、角柱状の部材であり、径方向中央側の端部が整流子11cの外側面(正確には、外周に貼設された整流子片)に当接するように構成されている。
エンドフレーム14は、ブラシホルダ13の出力側において、ヨーク12の開口を閉塞するように配設される。このエンドフレーム14の中央部には、出力側へ突出した円筒形状のブラシホルダ側軸受保持部14aが形成されている。このブラシホルダ側軸受保持部14aの内壁面には、円環状のボール軸受K2が配設されており、出力側開口部14bからは、回転軸11aの出力側端部に固定された出力ギア3が、出力側へ向けて突出するように構成されている。つまり、回転軸11aの出力側は、ボール軸受K2により回転可能に支承されており、出力ギア3が、ブラシホルダ13及びエンドフレーム14の中央部分から出力側へ向けて突出するように構成されている。
以上をまとめると、カップ状のヨーク12の内部には、ロータ11を構成する電機子11bが格納されており、ヨーク12の出力側開口部14bは、回転軸11aの出力側端部に固定された出力ギア3を突出させた状態で、ブラシホルダ13及びエンドフレーム14で閉塞されている。
そして、この状態において、回転軸11aの基端部側端部及び出力側端部は、ボール軸受K1,K2により回転可能に軸支されるとともに、ブラシホルダ13の出力側面に配設されたブラシは、整流子11cの外側面に当接している。なお、ヨーク12の内側面には、界磁用のマグネット15が貼設されており、このマグネット15は、電機子11bの外側面と対面するように構成されている。
そして、ブラシホルダ13に保持されるブラシには、外部電源から電流が供給されるよう構成されており、このブラシから供給される電流は、整流子11cにより整流されて電機子11bに供給される。そして、磁力方向が切替わる電磁石となった電機子11bと、固定された界磁用のマグネット15との相互作用によりロータ11が回転することとなる。
<ヨーク12とエンドフレーム14の固定構造について>
次に、ヨーク12とエンドフレーム14の固定構造について説明する。
図2乃至図6に示されるように、ヨーク12の開口側端部12dには、出力側に突出した爪部20が設けられる。本実施形態では、開口側端部12dには4つの爪部20が略等間隔(具体的には90度ピッチ)に設けられているが、爪部20の数や位置は一例であって、本実施形態に示す例に限定されない。
爪部20に対しては、エンドフレーム14の貫通孔14cに通された状態で、エンドフレーム14から出力側に突出した爪部20の突出部20aに対して押圧治具35を用いて一方から他方に向けて荷重を掛けて爪部20が二股に開くようにかしめ加工を施す。これにより、開口側端部12dに対してエンドフレーム14が固定される。なお、以下に説明する例においては、上記の「一方」が上、「他方」が下の場合について説明するが、これに限定されない。例えば、上記の「一方」が下、「他方」が上であってもよいし、「一方」が左、「他方」が右であってもよいし、「一方」が右、「他方」が左であってもよい。
本実施形態に係るモータ1の製造方法においては、上記のかしめ加工時に、ヨーク12の底部12cを、上面が内側に向けて下方に傾斜した傾斜面31を有する支持具30により支持することにより、ヨーク12の変形を抑制するものである。
以下、上記の爪部20のかしめ工程の詳細を含め、モータ1の製造工程の流れについて、図7乃至図11を参照しながら説明する。
<モータ1の製造工程>
まず、上述したようにヨーク12の内部に、モータ1を構成するロータ11、ブラシホルダ13、マグネット15を含む各種構成部品を取り付ける。
以下における上下方向は、ヨーク12の底部12cを下、ヨーク12の開口側端部12dが上となる向きとする。
次に、図7に示されるように、各種構成部品を取り付けた後のヨーク12の開口側端部12dに対して、エンドフレーム14を取り付ける。
すなわち、ヨーク12から出力側に突出している部分をエンドフレーム14の開口に通す。具体的には、出力ギア3を出力側開口部14bに、爪部20を貫通孔14cに通す。
こうして、図8に示されるように、エンドフレーム14の上面から、ヨーク12の爪部20のうち凹部21を含む上端部が突出するようにする。なお、上記の上端部は突出部20aに相当する。そして、上記の凹部21は、爪部20の上端中央部に形成された切込みである。
なお、上記の状態では、エンドフレーム14は、ヨーク12の開口側端部12dに固定されておらず、着脱自在となっている。
次に、図8に示されるように、ヨーク12の底部12cを支持具30の上に配置する。
具体的には、支持具30は、上面が内側に行くにつれて下方に傾斜した傾斜面31を有する筒状部材であり、中心には穴部32が形成されている。
ここで、傾斜面31の内径(すなわち穴部32の径)は、ヨーク12の突出部12ccの径よりも大きく、且つ、底部12cの外径(すなわち、底部12cの外縁部12caの径)よりも小さい。
そして、傾斜面31の外径は、ヨーク12の底部12cの外径よりも大きい。
こうすることにより、支持具30の穴部32に、ヨーク12の突出部12ccを入り込ませた状態で、ヨーク12の底部12cの外縁部12caを傾斜面31に当接させることができる。
なお、図3に示されるように、底部12cは、外縁部12ca、底面部12cb及び突出部12ccを有している。
ここで、外縁部12caは、側部12bとの接続部に相当し、湾曲した形状をなして、底面を構成する底面部12cbと、側部12bとを連結する。
底面部12cbは、外縁部12caと突出部12ccとを連結するモータ1の軸方向に垂直な平面部である。
突出部12ccは、側部12bから出力軸とは反対側に突出した部分であり、突出部12ccの内部にはボール軸受K1が収容される。
そして、図9に示されるように、ヨーク12の底部12cの外縁部12caが、支持具30の傾斜面31に当接するように、ヨーク12を支持具30の上に設置する。
なお、図9では、ヨーク12と支持具30との当接部位を示すために、支持具30の断面形状を示している。
次に、エンドフレーム14を取り付けたヨーク12を支持具30に設置した状態で、エンドフレーム14から上方に突出した爪部20の上から押圧治具35を下方に移動させる。そして、押圧治具35の下端に設けられる押圧部36を、爪部20の凹部21の位置に合わせる。
ここで、本実施形態では、押圧部36は、ヨーク12に形成された4つの爪部20のそれぞれの位置に対応して4つあることとする。
そして、図10に示されるように、押圧治具35の押圧部36を、爪部20の凹部21に押し当てて、下方に加圧することで、爪部20の凹部21を二股に押し広げる。これにより、図4に示されるように、貫通孔14cから爪部20が抜けないように開きかしめ加工が施される。こうして、ヨーク12の開口側端部12dとエンドフレーム14とが固定される。
ここで、ヨーク12と支持具30の当接位置Pの詳細については、図11を参照しながら説明する。なお、図11では、ヨーク12と支持具30の当接位置Pの断面を示しており、当接位置Pは支持具30の中心から等距離の円状となっている。
図11に示されるように、ヨーク12の外縁部12caと、支持具30の傾斜面31とが当接位置Pで当接することにより、ヨーク12が下方から支持具30により支持される。
ここで、傾斜面31は、中心方向に向けて下方に傾斜しており、ヨーク12の爪部20に対して上方から荷重を掛けると、ヨーク12の底部12cに下方に移動する力が加えられ、それによりヨーク12の中心位置と、支持具30(すなわち傾斜面31)の中心位置とが合うようにセンタリングされる。こうして、ヨーク12の爪部20への加工時における、位置ずれを規制し、各爪部20に均等に力が加えられるようになる。
なお、当接位置Pは、傾斜面31の傾斜角度を変更することにより調整可能である。
図11に示されるように、ヨーク12は絞り加工により形成されているため、側部12bから底部12cに向けて厚みが薄くなっている。換言すれば、外縁部12caの厚みは、側部12bに比べて薄くなっている。なお、外縁部12caと底面部12cbとは略同じ肉厚となっている。
ここで、図11を参照しながら、当接位置Pの位置について、より詳細に説明すると、当接位置Pは、側部12bの内面に沿って延長した線である第1延長線Laと、側部12bの外面に沿って延長した線である第2延長線Lbとの間に位置する。なお、当接位置Pは、側部12bの第1延長線Laと第2延長線Lbから等距離にある第1中心線L1に対し、第1中心線L1と重なるか、第1中心線L1と第2延長線Lbとの間に位置するとよい。具体的には、当接位置Pを第1中心線L1と重なる位置に設けるとより好適である。
また、当接位置Pは、底面部12cbの内面に沿って延長した線である第3延長線Lcと、底面部12cbの外面に沿って延長した線である第4延長線Ldとの間に位置する。そして、当接位置Pは、底面部12cbの第3延長線Lcと第4延長線Ldから等距離にある第2中心線L2に対し、第2中心線L2と重なるか、第2中心線L2と第4延長線Ldとの間に位置するとよい。
上述したように、ヨーク12は、側部12bの直下において支持具30により支持されることとなる。また、ヨーク12の底面部12cbは側部12bに比べて薄肉となっており、仮に底面部12cbが支持具30により直接支持されていると、上方から押圧治具35によりヨーク12の爪部20に下向きの荷重が加えられた場合に、底面部12cbへの応力によって底面部12cbが変形しやすくなる。
一方で、本実施形態のように、ヨーク12は、底面部12cbに比べて厚肉の側部12bの直下で支持具30の傾斜面31により支持されることで、上方から押圧治具35によりヨーク12の爪部20に下向きの荷重が加えられた場合に、側部12bへの荷重を鉛直下方から対抗して受け止めることができる。これにより、底面部12cbを変形させる力の発生を抑制し、底面部12cbを含むヨーク12の形状が変形することを抑制できる。
また、上記方法により製造したモータ1は、ヨーク12の変形が抑制されるため、寸法精度が向上するとともに、歪みの小ささを示す尺度である平面度も向上する。
そして、モータ1を収容部50に収容してなるモータユニットUについても、ウェーブワッシャ60を配置する空間の寸法精度が向上することにより、ウェーブワッシャ60による荷重特性も向上させることができる。
<まとめ>
以上説明した本実施形態に係るモータ1の製造方法、及びモータ1を含むモータユニットU(モータ装置)の特徴は以下の通りである。
[1]本実施形態に係るモータ1の製造方法は、有底筒状のヨーク12の開口側端部12dにエンドフレーム14を取り付けて構成されるモータ1の製造方法である。モータ1の製造方法は、(A)ヨーク12の開口側端部12dに設けられた爪部20を、エンドフレーム14に形成された貫通孔14cに挿通する工程と、(B)ヨーク12の開口側端部12dが一方側となり(例えば上又は下)、ヨーク12において開口側端部12dとは反対側の底部12cが一方側とは逆の他方側(例えば下又は上)となるように、ヨーク12を支持具30に配置する工程と、(C)支持具30によりヨーク12が支持された状態で、爪部20に一方側から他方側に向けて押圧治具35を押し当てて爪部20を押し広げることで、ヨーク12の開口側端部12dにエンドフレーム14を固定する工程と、を有する。支持具30は、底部12cの外縁部12caを支持する傾斜面31を有し、傾斜面31は、外側から内側に向けて一方側から他方側に傾斜している。
上記のモータ1の製造方法によれば、ヨーク12の底部12cの外縁部12caを支持具30により支持した状態で、ヨーク12の開口側端部12dに設けられた爪部20に荷重を加えて爪部20をかしめることで、ヨーク12にエンドフレーム14を固定することができる。これにより、ヨーク12が支持具30により支持される荷重支持点を、ヨーク12の外縁部12caに位置させることができる。そのため、ヨーク12の爪部20に荷重が加えてかしめる場合におけるヨーク12の変形を抑制できる。
すなわち、上記のモータ1の製造方法によれば、ヨーク12の開口側端部12dにエンドフレーム14を固定する際のかしめ荷重によるヨーク12の変形を抑制できる。
こうすることで、モータ1の寸法精度を向上できる。
[2]上記のモータ1の製造方法において、底部12cは、ヨーク12の開口側端部12dが一方側となり、ヨーク12の底部12cが他方側となる状態において、外縁部12caよりも他方側に突出した突出部12ccと、突出部12ccと外縁部12caを接続する底面部12cbと、を有する。傾斜面31は、円環状である。配置する工程(B)では、突出部12ccが傾斜面31より内側に設けられる穴部32に入り込んだ状態で、外縁部12caが傾斜面31により支持される。
こうすることで、ヨーク12の底部12cから突出した突出部12ccと、支持具30の干渉を回避できる。また、ヨーク12の外縁部12caの一周を、支持具30の傾斜面31により支持することができる。これにより、支持具30によるヨーク12の支持を安定させることができる。
また、ヨーク12の開口側端部12dに一方側から他方側に向けて荷重をかけた場合に、ヨーク12には傾斜面31の中心方向に移動する力が加えられるために、ヨーク12と支持具30の中心位置を容易に合わせることができる。また、傾斜面31は中心に向かうにつれて径が小さくなるため、ヨーク12のかしめ加工時の位置ずれを規制できる。
[3]上記のモータ1の製造方法において、外縁部12caは、底面部12cbとヨーク12の側部12bとを連結するとともに、湾曲している。
こうすることで、支持具30の傾斜面31とヨーク12の底部12cとの当接範囲を広くし、ヨーク12の底部12cをより安定した状態で支持できる。
[4]上記のモータ1の製造方法において、外縁部12caと傾斜面31との当接位置Pは、側部12bの内面に沿って延長した第1延長線Laと、側部12bの外面に沿って延長した第2延長線Lbとの間にある。
こうすることで、ヨーク12を支持具30により支持する荷重支持点を、ヨーク12の側部12bの延長線上に位置させることができる。これにより、ヨーク12の開口側端部12dに荷重を加えた場合に、ヨーク12の変形をより一層抑制できる。
[5]上記のモータ1の製造方法において、当接位置Pは、側部12bの第1中心線L1と重なるか、又は側部12bの第1中心線L1よりも外側に位置する。
こうすることで、ヨーク12の最外部付近においてヨーク12を支持具30により支持できる。そのため、ヨーク12の支持をより一層安定させることができる。
[6]上記のモータの製造方法において、当接位置Pは、底面部12cbの内面に沿って延長した第3延長線Lcと、底面部12cbの外面に沿って延長した第4延長線Ldとの間にある。
こうすることで、支持具30により、ヨーク12の底部12cの他方側からヨーク12を支持することができる。そのため、ヨーク12の開口側端部12d一方側から荷重を加えた場合に、ヨーク12の変形をより一層抑制できる。
[7]上記のモータ1の製造方法において、当接位置Pは、底面部12cbの第2中心線L2と重なるか、又は底面部12cbの第2中心線L2よりも他方側にある。
こうすることで、ヨーク12の他方側からの支持をより一層安定させることができる。
[8]上記のモータ1の製造方法において、固定する工程(C)では、爪部20のうちエンドフレーム14よりも一方側に突出した突出部20aを二股に押し広げて、ヨーク12の開口側端部12dとエンドフレーム14を固定する。
こうすることで、ヨーク12の開口側端部12dとエンドフレーム14との固定を簡易な作業により行うことができる。
[9]モータユニットU(モータ装置)は、上記のモータ1の製造方法により製造されるモータ1と、モータ1を収容する収容部50と、モータ1のヨーク12の底部12cと、収容部50の内面51との間に設けられるウェーブワッシャ60(付勢部材)と、を備える。
こうすることで、ヨーク12と収容部50との間に配されたウェーブワッシャ60による付勢力により、モータ駆動時の振動を抑制できる。
[10]上記のモータユニットUにおいて、ウェーブワッシャ60は、波状に湾曲させた円環状の薄板であり、薄板の中心穴61に、モータ1の回転軸11aが通される。
こうすることで、回転軸11aの位置ずれを抑制し、モータ駆動時のモータ1の振動をより一層抑制できる。
<その他の実施形態>
本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
上記の実施形態では、支持具30を固定体とし、押圧治具35を可動体としたが、これに限定されない。
例えば、図12に示されるように、支持具130を可動体、押圧治具135を固定体としてもよい。この場合には、押圧治具135が下方に配され、ヨーク12を保持する支持具130が上方に配される。ここで、ヨーク12の突出部12ccは、支持具130の穴部132に入り込んだ状態で、ヨーク12の外縁部12caは、支持具130の傾斜面131に当接した状態となるように固定される。
そして、支持具130が押圧治具135に向けて移動することで、押圧治具135の押圧部136が爪部20の凹部21に当接し、荷重が加えられることで爪部20の凹部21が二股に押し広げられてかしめ加工が行われる。
また、支持具130と押圧治具135の配置は上下を反対としてもよい。
また、支持具130と押圧治具135の配置は左右方向に配されてもよい。
また、モータ1は電子スロットル装置Sに限られず、その他のモータを搭載する製品に広く搭載可能である。
また、支持具30の傾斜面31は、円環状に限られず、その他の任意の環形状に形成されてもよい。
モータ1の製造工程において、支持具30の上にヨーク12を載せた後に、エンドフレーム14をヨーク12に取り付けてもよい。
1 モータ
2 ケース
3 出力ギア
4 動力伝達機構
5 スロットルバルブ
10 ECU
11 ロータ
11a 回転軸
11b 電機子
11c 整流子
12 ヨーク
12a 軸受配設部
12b 側部
12c 底部
12ca 外縁部
12cb 底面部
12cc 突出部
12d 開口側端部
13 ブラシホルダ
14 エンドフレーム
14a ブラシホルダ側軸受保持部
14b 出力側開口部
14c 貫通孔
14d ボルト挿通孔
15 マグネット
20 爪部
20a 突出部
21 凹部
30 支持具
31 傾斜面
32 穴部
35 押圧治具
36 押圧部
41 第1中間ギア
42 第2中間ギア
44 リターンスプリング
45 係止部材
46 駆動軸
50 収容部(ケーシング)
51 内面
52 凹部
53 ボルト
60 ウェーブワッシャ
61 中心穴
130 支持具
131 傾斜面
132 穴部
135 押圧治具
136 押圧部
K1 ボール軸受
K2 ボール軸受
L1 第1中心線
L2 第2中心線
La 第1延長線
Lb 第2延長線
Lc 第3延長線
Ld 第4延長線
P 当接位置
S 電子スロットル装置
U モータユニット(モータ装置)

Claims (7)

  1. 有底筒状のヨークの開口側端部にエンドフレームを取り付けて構成されるモータの製造方法であって、
    前記ヨークの前記開口側端部に設けられた爪部を、前記エンドフレームに形成された貫通孔に挿通する工程と、
    前記ヨークの前記開口側端部が一方側となり、前記ヨークにおいて前記開口側端部とは反対側の底部が前記一方側とは逆の他方側となるように、前記ヨークを支持具に配置する工程と、
    前記支持具により前記ヨークが支持された状態で、前記爪部に前記一方側から前記他方側に向けて押圧治具を押し当てて前記爪部を押し広げることで、前記ヨークの前記開口側端部に前記エンドフレームを固定する工程と、を有し、
    前記支持具は、前記底部の外縁部を支持する傾斜面を有し、
    前記傾斜面は、外側から内側に向けて前記一方側から前記他方側に傾斜しており、
    前記底部は、
    前記ヨークの前記開口側端部が前記一方側となり、前記ヨークの前記底部が前記他方側となる状態において、前記外縁部よりも前記他方側に突出した突出部と、
    前記突出部と前記外縁部を接続する底面部と、を有し、
    前記傾斜面は、円環状であり、
    前記配置する工程では、前記突出部が前記傾斜面より内側に設けられる穴部に入り込んだ状態で、前記外縁部が前記傾斜面により支持されており、
    前記外縁部は、前記底面部と前記ヨークの側部とを連結するとともに、湾曲しており、
    前記外縁部と前記傾斜面との当接位置は、前記側部の内面に沿って延長した延長線と、前記側部の外面に沿って延長した延長線との間にあることを特徴とするモータの製造方法。
  2. 前記当接位置は、前記側部の中心線と重なるか、又は前記側部の中心線よりも外側に位置することを特徴とする請求項に記載のモータの製造方法。
  3. 前記当接位置は、前記底面部の内面に沿って延長した延長線と、前記底面部の外面に沿って延長した延長線との間にあることを特徴とする請求項又はに記載のモータの製造方法。
  4. 前記当接位置は、前記底面部の中心線と重なるか、又は前記底面部の中心線よりも前記他方側にあることを特徴とする請求項に記載のモータの製造方法。
  5. 前記固定する工程では、前記爪部のうち前記エンドフレームよりも前記一方側に突出した部分を二股に押し広げて、前記ヨークの前記開口側端部と前記エンドフレームを固定することを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のモータの製造方法。
  6. 請求項1乃至のいずれかに記載のモータの製造方法により製造されるモータと、
    前記モータを収容する収容部と、
    前記モータの前記ヨークの前記底部と、前記収容部の内面との間に設けられる付勢部材と、を備えることを特徴とするモータ装置。
  7. 前記付勢部材は、波状に湾曲させた円環状の薄板であり、
    前記薄板の中心穴に、前記モータの回転軸が通されることを特徴とする請求項に記載のモータ装置。
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