JPH061970B2

JPH061970B2 - ヨ−クの製造方法

Info

Publication number: JPH061970B2
Application number: JP60167303A
Authority: JP
Inventors: 正行小山
Original assignee: Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1985-07-29
Filing date: 1985-07-29
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPS6231351A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、小形回転電機等に使用されるヨークの製造方
法に関し、特に、エンドブラケットを固着するためのか
しめ代部を作成する方法の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、小型回転電機に使用されるヨークの製造方法とし
て、本体を複数回の深絞り加工（ｄｅｅｐｄｒａｗｉ
ｎｇ）により円筒形状に一体成形し、この本体の一端開
口部にエンドブラケットを固着するためのかしめ代部
を、切削加工により本体の内周を所定の内径まで切削し
て形成する方法がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このようなヨークの製造方法においては、かし
め代部を切削加工により形成するため、次のような問題
点がある。

(1) 切削加工時間が長いため、深絞り加工作業と同期
させることができない。

(2) かしめ代部に切欠部等が設けられる場合、かしめ
代部の切削加工時にばりが発生し易いため、切欠部の加
工はかしめ代部の切削加工後に行う必要がある。

(3) 作業性が低いため、仕掛り在庫費用が上昇し、生
産合理化の妨げになる。

本発明の目的は、この問題点を解決し、生産性の良好な
ヨークの製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るヨークの製造方法は、筒形状に形成されて
いる本体（２）の開口部内周面に、板厚（ｔ_２）が本体
（２）の板厚（ｔ_０）よりも薄いかしめ代部（６）が形
成されているヨーク（１）の製造方法であって、前記本
体（２）が段階的に小径の筒形状に整形されて行く複数
の絞り加工工程により形成されるヨークの製造方法にお
いて、前記複数の絞り加工工程のうち終期の絞り加工工程にて
使用される絞り加工装置（１１，１２）におけるダイス
（１２，２２）はその雌型（１３，２３）の内径が全長
にわたって一定に形成されており、また、この絞り加工装置（１１，１２）におけるポンチ
（１４，２４）には外径を拡大された拡径部（１５，２
５）が、その後端位置に形成されているとともに、この
拡径部（１５，２５）の外径は拡径部（１５，２５）の
外周面とダイス（１２，２２）の前記雌型（１３，２
３）の内周面との間隔が前記本体（２）の板厚（ｔ_０）
よりも小さくなる寸法に設定されており、前記かしめ代部（６）はこの絞り加工装置（１１，１
２）が使用されて、前記絞り加工工程と同時に進行され
る板厚減少化加工によって形成されることを特徴とす
る。

〔作用〕

前記した手段によれば、ヨーク（１）の本体（２）にお
ける開口部内周に形成されるかしめ代部（６）は、本体
（２）の絞り加工工程のうち終期の工程において、同時
に形成されることになるため、本体（２）の内周面に切
削加工を実施するのを省略ないしは低減することがで
き、生産性を向上させることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるヨーク製造方法により
得られた小型モータ用ヨークを示す縦断面図、第２図は
第１図II部の拡大部分断面図、第３図および第４図
(a)，(b)はその製造方法を説明するための各断面図、第
５図(a)，(b)，(c)、第６図、第７図および第８図はそ
の作用を説明するための各断面図、第９図は同じく線図
である。

本実施例において、ヨーク１は一端が閉塞し、他端が開
口している円筒形状に一体成形されている本体２を備え
ており、本体２の閉塞壁３には中央部に透孔３を開設さ
れた軸受嵌装部４が同心軸上に配されて小径の円筒形状
に形成されている。本体２の開口端部の内周にはかしめ
代部６が一定の幅および深さをもって環帯形状に形成さ
れており、第１図に想像線で示されているように、かし
め代部６はエンドブラケット７を嵌入された後、径方向
内側に折り曲げられてかしめ加工（ｃａｕｌｋｉｎｇ）
を施されることにより、エンドブラケット７を固着する
ように設定されている。

次に、本発明にかかるヨーク製造方法の一実施例を前記
構成にかかるヨークを製造する場合について説明する。

深絞り加工の対象になる素板が所定の直径Ｄ_０および板
厚ｔ_０を有する円板形状に軟鋼や黄銅等の如き小型モー
タのヨークを構成するのに適当な板材を用いて打抜き加
工（ｂｌａｎｋｉｎｇ）等の如き適当な手段により形成
される。

素板は第３図(a)に示されているような鉄椀形状に深絞
り加工された後、再絞り加工（ｒｅｄｒａｗｉｎｇ）に
より、第３図(b)および(c)に示されているように、その
円筒の深さを順次深められるとともに、内径を順次縮小
されて行く。

続いて、第３図(d)〜(g)に示されているように、ヨーク
の本体に相当する円筒に絞り加工を順次加えながら、そ
の円筒底部の軸受嵌装部４が小径の円筒形状に順次絞り
加工されるとともに、軸受嵌装部の中心に透孔５が打抜
き成形される。軸受嵌装部の板厚は伸びによって次第に
薄くなる。

そして、本実施例において、第３図(f)および(g)に示さ
れているように、最終の２工程において、ヨークの本体
に相当する筒開口部の内周面に板厚減少化加工が、第４
図に示されているような絞り加工装置１１，２１を用い
て順次施され、かしめ代部６が作成される。

まず、最終絞り加工工程の前段における第１段階の板厚
減少化加工について説明する。第４図(a)において、絞
り加工装置１１は略円柱中空形状の雌型１３を有するダ
イス１２と、雄型としてのポンチ１４と、しわ押さえ１
６とを備えており、ポンチ１４の絞り加工部における後
端位置には、外径を拡大変更された拡径部１５が一定厚
さで環帯形状に形成されている。

第４図(a)に示されているように、中間製品９ａがダイ
ス１２上に置かれてしわ押さえ１６により挟持される
と、ポンチ１４がダイス１２の雌型１３内に圧入され始
め、その圧入に伴って中間製品９ａが絞り加工され、第
４図(b)に示されているような再板厚減少化加工の対象
となる中間製品９ｂが形成される。

すなわち、絞り加工時、ポンチ１４の後端部にき拡径部
１５が形成されているため、行程の終期において、中間
製品９ａの開口部内周には、板厚減少化加工が、第５図
(a)(b)(c)に示されているような過程を経て絞り加工と
同時進行的に施される。この板厚減少化加工により、中
間製品９ａの開口部内周には板厚減少部１０が形成され
る。

第５図(a)に示されているように、ポンチ１４の拡径部
１５は絞り加工の終期において中間製品９ａの所定位置
に接触する。

拡径部１５が中間製品９ａに接し初めてから、中間製品
９ａには絞り力による軸方向の引張力と板厚を雌型１３
の肩アールに沿って減少させるための圧縮力が働く。こ
れら引張力と圧縮力との合成応力が剪断降伏応力に達し
た時に、拡径部１５の楔効果により中間製品９ａの剪断
（このとき、第５図(b)に示されているように、ファイ
バフローは途中で切断されるため、鍛造だけでなく、剪
断が起こっていると、想像される。）が第５図(b)およ
び(c)に示されているように進行して行く。

ポンチ１４の拡径部１５とダイス雌型１３の肩アールに
おける軸方向終端とが一致した時点において、中間製品
９ａの剪断加工は終了し、中間製品９ａの強度がダイス
およびポンチによるしごき力と絞り力との和よりも大き
い場合に板厚減少化加工および絞り加工は完了し、中間
製品９ｂの内周に所定板厚の板厚減少部１０が形成され
ることになる。

この絞り加工行程において、ポンチ１４の外径寸法等
は、絞り率Φ_１（加工後の内径／加工前の内径）が0.92
〜0.96になるように設定されている。このような絞り率
Φ_１になるように設定される理由を第６図〜第９図につ
いて説明する。

第９図において、曲線Ａは絞り率Φとだれ率Ｘとの関係
を示すものであり、曲線Ｂは絞り率Φと内径誤差率Ｙと
の関係を示すものである。

ここで、だれ率は第６図に示されているＥに対するｅの
百分率「（ｅ／Ｅ）×１００」である。そして、Ｅは筒
開口部内周に形成された板厚減少部１０の板厚減少幅、
ｅは板厚減少部１０の段差部１０ａに生じた欠損弯曲部
１０ｂの幅である。

また、内径誤差率は第７図に示されているＤに対するＤ
ｘとＤとの差の百分率「〔（Ｄｘ−Ｄ）／Ｄ〕×１０
０」である。そして、Ｄは適正に成形された時の理想内
径寸法、Ｄｘは現実の内径寸法であり、現実の内径寸法
Ｄｘは理想の内径寸法Ｄよりも大きくなる傾向がある。

第９図から理解されるように、絞り率Φが0.92未満の場
合にはだれ率Ｘの値が３０％を越える。だれ率が３０％
を越えると、欠損弯曲部１０ｂの占める割合が過大にな
って段差部１０ａへのエンドブラケット７等の係合が不
適正になるため、だれ率は３０％以下に抑える必要があ
る。したがって、絞り率は0.92以上に設定される。

一方、第９図から理解されるように、絞り率が0.96を越
えると、内径誤差率Ｙが急激に増加するため、絞り率は
0.96以下に設定される。

なお、絞り率0.7以下においては、第８図に示されてい
るように、破断部が発生する。

また、前述した板厚減少化加工工程において、ポンチ１
４の拡径部１５における外径寸法等は、板厚減少率（素
板の板厚ｔ_０−板厚減少部の板厚ｔ_１）／素板の板厚ｔ
_０）が0.4〜0.45になるように設定されている。

すなわち、ヨークの開口部内周にかしめ代部を作るとい
う観点からは板厚減少率を可及的に大きく設定すること
が要求される。しかし、板厚減少率が0.4〜0.45の範囲
を越えるように、ポンチ１４の拡径部１５における外径
寸法を設定した場合、ヨーク本体側壁の板厚不均一や破
断、内径や筒長の寸法誤差等が発生するため、絞り加工
の精度、品質等が損なわれるという問題点が発生するこ
とが、本発明者により明らかにされた。これは、次のよ
うな理由によるものと考えられる。

絞り加工において、ダイスとポンチとの隙間は板厚の1.
3倍程度に設定するのが好適であるが、ポンチの後端部
に拡径部を設けた場合、絞り行程の終期において部分的
にダイスとポンチとの隙間が小さくなるために、加工途
中で絞り加工条件に変動が生じる。そして、条件変動が
限界を越えると、各種の弊害が発生する。

次に、中間製品９ｂは第４図(b)に示されているよう
に、最終段の絞り加工および第２段階の板厚減少化加工
を施される。第４図(b)において、絞り加工装置２１は
略円柱中空形状の雌型２３を有するダイス２２と、雄型
としてのポンチ２４と、しわ押さえ２６とを備えてお
り、ポンチの絞り加工部における後端位置には拡径部２
５が一定厚さで環帯形状に形成されている。

第４図(b)に示されているように、中間製品９ｂがダイ
ス２２上に置かれてしわ押さえ２６によって挟持される
と、ポンチ２４がダイス２２の雌型２３内に圧入され始
め、その圧入に伴って中間製品９ｂが絞り加工され、第
１図に示されているようなヨーク１が形成される。

この最終段の絞り加工時、ポンチ２４の後端部には拡径
部２５が形成されているため、行程の終期において、中
間製品９ｂの開口部内周には板厚減少化加工が、前述と
同様な過程を経て絞り加工と同時進行的に施される。こ
の第２段階の板厚減少化加工により、中間製品９ｂの板
厚減少部１０には２回目の板厚減少部が重ねて形成され
る。このように重ねて形成された板厚減少部がかしめ代
部６を構成することになる。

最終段の絞り加工工程において、ポンチ２４の外径寸法
等は、絞り率Φ_２（加工後の内径／加工前の内径）が0.
92〜0.96になるように設定されている。このような絞り
率Φ_２になるように設定される理由は前述の場合に準ず
る。

また、第２段階の板厚減少化加工時におけるポンチ２４
の拡径部２５の外径寸法等は、板厚減少率（中間製品の
板厚減少部の板厚ｔ_１−かしめ代部の板厚ｔ_２）／中間
製品の板厚減少部の板厚ｔ_１）が0.3〜0.4になるように
設定されており、これによりヨーク１のかしめ代部６の
板厚ｔ_２はヨーク本体２の板厚（素板の板厚ｔ_０と略等
しい。）の約３０％にまで減少されることになる。

第２段階の板厚減少化加工時における板厚減少率を第１
段階の板厚減少化加工時における減少率よりも小さくす
る理由は、第１段階の板厚減少部１０が第１段階の板厚
減少化加工によって加工硬化されることにより発熱して
焼き着き現象を起こし易くなっているため、第２段階の
板厚減少化加工においてはその加工硬化した分だけ減少
率を緩和させる必要があるからである。

このようにして、２回の板厚減少化加工によって形成さ
れたかしめ代部６には、第２図に示されているような痕
跡６ａが残ることがあるが、この痕跡６ａの段差ｈは0.
03mm以下であるため、エンドブラケット７の保持に支障
は生じない。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であ
ることはいうまでもない。

小型モータのヨークを製造するのに使用するに限らず、
磁石発電機の回転子におけるヨーク等を製造するのに使
用することができる。

〔発明の効果〕

(1) 複数回の絞り加工において、板厚減少化加工を同
一箇所に施すことにより、板厚減少部の板厚を十分に減
少させることができるため、所望のかしめ代部を作成す
ることができる。

(2) 所望のかしめ代部を絞り加工と同時成形すること
により、かしめ代部を切削加工によって作成する作業を
省略することができるため、生産性の大幅な向上、一貫
自動化の促進、仕掛かり在庫の減少、歩留りの良化を実
現することができる。

(3) かしめ代部を板厚減少化加工によって作成するこ
とにより、かしめ代部を加工硬化させることができるた
め、かしめ代部の強度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるヨーク製造方法により
得られた小型モータ用ヨークを示す縦断面図、第２図は
第１図II部の拡大部分断面図、第３図(a)，(b)，(c)，
(d)，(e)，(f)，(g)および第４図(a)，(b)はその製造方
法を説明するための各断面図、第５図(a)，(b)，(c)、
第６図、第７図および第８図はその作用を説明するため
の各断面図、第９図は同じく線図である。１・・・ヨーク、２・・・本体、３・・・閉塞壁、４・
・・軸受嵌装部、５・・・透孔、６・・・かしめ代部、
７・・・エンドブラケット、８・・・素板、９・・・中
間製品、１０・・・板厚減少部、１１・・・深絞り加工
装置、１２・・・ダイス、１３・・・雌型、１４・・・
ポンチ、１５・・・拡径部、１６・・・しわ押さえ、２
１・・・再絞り加工装置、２２・・・ダイス、２３・・
・雌型、２４・・・ポンチ、２５・・・拡径部、２６・
・・しわ押さえ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒形状に形成されている本体（２）の開口
部内周面に、板厚（ｔ_２）が本体（２）の板厚（ｔ_０）
よりも薄いかしめ代部（６）が形成されているヨーク
（１）の製造方法であって、前記本体（２）が段階的に
小径の筒形状に整形されて行く複数の絞り加工工程によ
り形成されるヨークの製造方法において、前記複数の絞り加工工程のうち終期の絞り加工工程にて
使用される絞り加工装置（１１，１２）におけるダイス
（１２，２２）はその雌型（１３，２３）の内径が全長
にわたって一定に形成されており、また、この絞り加工装置（１１，１２）におけるポンチ
（１４，２４）には外径を拡大された拡径部（１５，２
５）が、その後端位置に形成されているとともに、この
拡径部（１５，２５）の外径は拡径部（１５，２５）の
外周面とダイス（１２，２２）の前記雌型（１３，２
３）の内周面との間隔が前記本体（２）の板厚（ｔ_０）
よりも小さくなる寸法に設定されており、前記かしめ代部（６）はこの絞り加工装置（１１，１
２）が使用されて、前記絞り加工工程と同時に進行され
る板厚減少化加工によって形成されることを特徴とする
ヨークの製造方法。
【請求項２】ダイス（１２，２２）の雌型（１３，２
３）の内径、ポンチ（１４，２４）の外径および拡径部
（１５，２５）の外径は絞り率（加工後の内径／加工前
の内径）が、0.92〜0.96、になるようにそれぞれ設定さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
のヨークの製造方法。
【請求項３】ダイス（１２．２２）の雌型（１３，２
３）の内径、ポンチ（１４，２４）の外径および拡径部
（１５，２５）の外径は、板厚減少率（（素板の板厚−
板厚減少部の板厚）／素板の板厚）が、0.40〜0.45にな
るようにそれぞれ設定されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載のヨークの製造方法。