JPH1189186A - アーマチュアコア取付方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アーマチュアシャフトの圧入に伴うアーマチ
ュアコアのティースの変形を防止する。 【解決手段】 外周にローレット４を形成したアーマチ
ュアシャフト２に、外周に複数のスロットと複数のティ
ースを有する中空円板３を積層してなるアーマチュアコ
ア１を取り付ける。アーマチュアシャフト２を回転機構
１３を有するシャフト保持治具８に取り付け、アーマチ
ュアコア１とアーマチュアシャフト２とが相対的に回転
可能な状態で保持する。そして、プレス１１によってア
ーマチュアシャフト２を押圧し、アーマチュアコア１の
内周側にアーマチュアシャフト２を圧入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アーマチュアコア
の取り付け技術に関し、特に、中空円筒状のアーマチュ
アシャフトをアーマチュアコアに圧入する場合に適用し
て有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、モータの回転子用のアーマチ
ュアアッセンブリとして、アーマチュアコア５１にアー
マチュアシャフト５２を圧入した図３のような構成のも
のが広く用いられている。この場合、アーマチュアコア
５１は、外周に複数のスロット５３とティース５４を設
けた中空円板５５を積層した構成となっており、その内
周側には嵌合孔５１ａが形成されている。また、アーマ
チュアシャフト５２は中空円筒状の金属部材であり、そ
の外周には回り止めと結合力増強のためローレット５６
が刻設されている。

【０００３】一方、このようなアーマチュアアッセンブ
リは、図４に示したようなアーマチュアコア取付装置５
０によって製造される。このアーマチュアコア取付装置
５０は、プレス６１を用いた圧入装置であり、アーマチ
ュアシャフト５２のローレット５６の部分をアーマチュ
アコア５１の嵌合孔５１ａに圧入固定するものである。

【０００４】この場合、アーマチュアシャフト５２は、
図４に示したようにシャフト保持治具６２に固定され
る。また、アーマチュアコア５１はコア整列治具（コア
保持治具）６３内に保持された状態でテーブル６４に固
定される。このとき、アーマチュアコア５１は、コア整
列治具６３内にて、図５に示したような形で回り止めさ
れる。すなわち、コア整列治具６３には、位置決め板６
５が取り付けられており、これをアーマチュアコア５１
のスロット５３内に挿入することによりアーマチュアコ
ア５１のティース５４が固定される。そして、このよう
にアーマチュアコア５１を固定した後、シャフト保持治
具６２をポンチ６６にて押圧することにより、アーマチ
ュアシャフト５２がアーマチュアコア５１内に圧入され
る。

【０００５】なお、一般のアーマチュアの中にはアーマ
チュアコア５１にコギング防止のため軸方向に対して所
定のスキュー角をもって形成されているものもあるが、
その場合は位置決め板６５も所定角度をもって取り付け
られている。本明細書の実施の形態として記載するアー
マチュアコアもスキュー角を有しているものであるが、
図面ではスキュー角は省略して示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アーマチュ
アシャフト５２のローレット５６は転造加工によって形
成される。しかしながら、例えば自動車用の電動式動力
操舵装置（電動パワーステアリング）に用いられるモー
タのようにアーマチュアシャフトの軸方向の長さが通常
のモータよりも長く、かつ軸径の大きな中空筒状である
ものに、転造ダイスにより一工程でローレット加工を行
おうとした場合、アーマチュアシャフトが変形して断面
が非円形になることがある。そこで、このような場合に
は、幅の小さいダイスを用いて段階的に分割転造加工を
行って、軸方向に長いローレットを刻設することがあ
る。

【０００７】ところが、転造加工では被加工物に回転方
向の力が加えられるため、ローレットを分割加工すると
ローレットが軸線に対して捻れて形成されるという現象
が生じる。従って、前述のようにプレス６１によってア
ーマチュアシャフト５２をアーマチュアコア５１内に押
入すると、アーマチュアシャフト５２とポンチ６６との
間は圧接状態で両者はほとんど固定されているため、ロ
ーレットの捻れによりアーマチュアコア５１側に回転方
向の力が働くことになる。このときアーマチュアコア５
１にかかる回転力は、回り止めとなっている位置決め板
６５とそれに係合しているティース５４の間に働く。こ
のため、アーマチュアシャフト５２の圧入に伴い、この
回転力によって位置決め板６５と当接したティース５４
に圧力が加わって変形してしまう場合があった。

【０００８】そして、このようにティース５４が変形す
ると、ティース５４の間隔が不揃いとなって、コイル巻
線時において銅線がティース５４に接触することで銅線
被膜に傷が付く、断線するといった問題が発生する。ま
た、コイルの巻線に問題がなくとも、モータの出力特性
が悪化したり、コギングが発生したりするという問題が
ありその改善が望まれていた。

【０００９】本発明の目的は、アーマチュアシャフトの
圧入に伴うアーマチュアコアのティースの変形を防止し
得るアーマチュアコア取付方法を提供することにある。

【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１２】すなわち、本発明のアーマチュアコア取付
方法は、外周にローレットを形成したアーマチュアシャ
フトに、外周に複数のスロットと複数のティースを有す
る中空円板を積層してなるアーマチュアコアを取り付け
るアーマチュアコア取付方法であって、まず、アーマチ
ュアコアとアーマチュアシャフトを両者が相対的に回転
可能な状態に保持する。このとき、アーマチュアコアと
アーマチュアシャフトの何れか一方を固定した状態で他
方を回転自在に保持するか、両者を回転自在な状態で保
持する。そして、この状態を維持しつつアーマチュアコ
アの内周側にアーマチュアシャフトを圧入することを特
徴としている。

【００１３】一方、本発明のアーマチュアコア取付装置
は、外周にローレットを形成したアーマチュアシャフト
に、外周に複数のスロットと複数のティースを有する中
空円板を積層してなるアーマチュアコアを取り付けるア
ーマチュアコア取付装置であって、アーマチュアコアの
少なくとも１つのスロットに嵌合する位置決め部材を有
し、この位置決め部材によりアーマチュアコアを周方向
に回り止めした状態で保持するコア保持治具と、アーマ
チュアシャフトを保持するシャフト保持治具と、シャフ
ト保持治具を押圧してアーマチュアシャフトをアーマチ
ュアコア内に押入する押圧装置と、シャフト保持治具と
押圧装置との間に配設され、シャフト保持治具と押圧装
置との間を相対的に回転可能に接続する回転機構とを有
することを特徴としている。そして、これにより、アー
マチュアコアとアーマチュアシャフトとが相対的に回転
可能に保持された状態でアーマチュアコア内にアーマチ
ュアシャフトが圧入される。

【００１４】また、前記回転機構に代えて、コア保持治
具を回転自在に支持するテーブルを設けても良く、これ
により、アーマチュアコアとアーマチュアシャフトとが
相対的に回転可能に保持されることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１６】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１であるアーマチュアコア取付装置１０の構成を示
す説明図である。

【００１７】図１において、１はアーマチュアコアであ
り、図３のアーマチュアコア５１と全く同様の構成とな
っており、外周に複数のスロットとティースを設けた中
空円板３の積層体となっている。また、２はアーマチュ
アシャフトであり、これもまた図３のアーマチュアシャ
フト５２と全く同様のものであり、その外周にはローレ
ット４が形成されている。そして、このローレット４の
部分をプレス（押圧装置）１１を用いてアーマチュアコ
ア１の内周側に形成された嵌合孔１ａに圧入してアーマ
チュアアッセンブリが形成される。

【００１８】当該アーマチュアコア取付装置１０におい
ても、アーマチュアコア１は、コア整列治具（コア保持
治具）５に保持された状態でテーブル６に載置されてい
る。この場合、コア整列治具５は図４、５に示したコア
整列治具６３と同様のものであり、コア収容部５ａと蓋
部５ｂから構成されている。また、コア収容部５ａには
位置決め板（位置決め部材）７が設けられており、図５
と同様に、アーマチュアコア１のスロットと嵌合してア
ーマチュアコア１の周方向の回り止めを行うものであ
る。なお、コア整列治具５は、図示しない固定手段によ
りテーブル６に固定されている。

【００１９】一方、アーマチュアシャフト２はシャフト
保持治具８に固定されており、プレス１１のポンチ１２
によって下方向に押圧されるようになっている。ここ
で、当該実施の形態１では、このシャフト保持治具８と
ポンチ１２との間に回転機構１３が設けられており、ポ
ンチ１２とシャフト保持治具８とは相対的に回転可能な
状態となっている。

【００２０】この回転機構１３は、シャフト保持治具８
の上面に固設された円筒状の保持枠１４の内部に鋼球１
５を収容した構成となっている。この場合、鋼球１５
は、その下端がシャフト保持治具８の上面と接触する一
方、上端が保持枠１４の上端から突出した形で保持枠１
４内に収容されている。そして、鋼球１５の上端をポン
チ１２の下面によって押圧することにより、アーマチュ
アシャフト２がシャフト保持治具８を介して図中下方向
に押し下げられる。なお、鋼球１５とポンチ１２の下面
の間およびや鋼球１５とシャフト保持治具８の上面との
間にはグリスが塗布されている。

【００２１】次に、当該アーマチュアコア取付装置１０
によって、アーマチュアシャフト２にアーマチュアコア
１を取り付ける手順について説明する。

【００２２】当該装置では、まずアーマチュアコア１を
コア整列治具５のコア収容部５ａに挿入する。このと
き、コア収容部５ａに設けられた位置決め板７をアーマ
チュアコア１のスロットに差し込む。これにより、アー
マチュアコア１はコア収容部５ａ内に回り止めされて保
持される。その後、蓋部５ｂをねじ止めしアーマチュア
コア１をテーブル６上に固定する。

【００２３】一方、アーマチュアシャフト２は、その上
端側がシャフト保持治具８に嵌め込まれる。そして、こ
の状態のままその下端側がコア整列治具５に差し込ま
れ、アーマチュアコア１の嵌合孔１ａにアーマチュアシ
ャフト２の下端側が挿入される。このときローレット４
の外径が嵌合孔１ａの直径よりも若干大きく形成されて
いるため、ローレット４の下端にてアーマチュアシャフ
ト２は止まることになる。

【００２４】このようにアーマチュアシャフト２をセッ
トした後、シャフト保持治具８の上面側に設けられた回
転機構１３の鋼球１５に、プレス１１のポンチ１２を当
接させる。そして、ポンチ１２を押し下げてアーマチュ
アシャフト２をアーマチュアコア１に押入する。これに
よりローレット４の部分が嵌合孔１ａに圧入される。

【００２５】ここで、前述のように、ローレット４は軸
方向に捻れて形成されているため、アーマチュアシャフ
ト２をアーマチュアコア１に押入すると、アーマチュア
コア１が整列治具５の位置決め板７により周方向に移動
不能に固定されていることから、アーマチュアシャフト
２には回転方向の力が働く。しかしながら、当該装置で
は図４に示した従来の装置とは異なり、アーマチュアシ
ャフト２とポンチ１２との間に回転機構１３が設けられ
ており両者が相対運動可能な状態で接続されている。こ
のため、アーマチュアシャフト２を押し込むと、アーマ
チュアシャフト２が回転して、ローレット４の捻れに伴
う回転方向の力をそこで逃がすことができる。従って、
本発明によるアーマチュアコア取付装置１０によれば、
従来の装置のように圧入時にアーマチュアコア１に回転
力が働くことがなく、アーマチュアコア１のティース５
４に応力が働くことがなく変形することはない。

【００２６】なお、前記の回転機構１３は鋼球１５を１
個用いたものを用いたが、スラストベアリングのように
複数の鋼球を用いたものを用いても良い。さらに、保持
枠１４の形状は円筒状には限られず、中の鋼球が脱落し
ない形態であれば、四方を塞ぐ板状のものでも良い。

【００２７】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２であるアーマチュアコア取付装置２０について説明
する。図２はその構成を示す説明図である。なお、図１
の装置と同様の部分については同一の番号を付しその詳
細は省略する。

【００２８】当該アーマチュアコア取付装置２０は、図
１の装置がアーマチュアシャフト２側を回転可能な構成
にしたのに対し、アーマチュアコア１側を回転可能な構
成としている。すなわち、当該装置では、コア整列治具
５が回転自在に構成されたテーブル２１上に載置されて
おり、これによりローレット４の捻れに伴う回転方向の
力を逃がしている。この場合、シャフト保持治具８とポ
ンチ１２との間には回転機構１３は設けられおらず、ポ
ンチ１２はシャフト保持治具８の上面を直接押圧するよ
うになっている。

【００２９】本発明の装置によれば、回転機構１３やテ
ーブル２１によりローレット４の捻れに伴う回転方向の
力を逃がすことができる。従って、アーマチュアシャフ
ト２を圧入してもアーマチュアコア１には回転力が働く
ことがなく、ティース５４に応力が働くことがなく変形
が生じることはない。

【００３０】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３１】たとえば、図１の装置では回転機構１３を
シャフト保持治具８側に設けたが、これをポンチ側に設
けることも可能である。また、鋼球１５にグリスを塗布
しているが、保持枠１４内にグリスを充填して鋼球１５
にグリスを供給するようにしても良い。一方、図２の装
置ではテーブル２１を回転自在に構成したものを示した
が、テーブル自体は回転しないものを用い、テーブルと
コア整列治具５の間にスラストベアリングのような回転
機構を設けるようにしても良い。

【００３２】さらに、前記の例ではアーマチュアコアま
たはアーマチュアシャフトの何れか一方を回転自在に配
したものを示したが、これらの両方を回転自在に配する
ことも勿論可能である。

【００３３】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその利用分野であるパワーステアリング
用モータのアマチュアアッセンブリに適用した場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、たと
えば、他のモータのアマチュアアッセンブリにも広く適
用できる。

【００３４】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００３５】すなわち、回転機構やテーブルなどを用い
てアーマチュアコアとアーマチュアシャフトとが相対的
に回転可能な状態としたことにより、圧入時におけるロ
ーレットの捻れに伴う回転方向の力を逃がすことができ
る。従って、圧入時にアーマチュアコアに回転方向の力
が加わらないため、位置決め板とティースとの間にも力
が加わらず、ティースの変形を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１であるアーマチュアコア
取付装置の構成を示す説明図である。

【図２】本発明の実施の形態２であるアーマチュアコア
取付装置の構成を示す説明図である。

【図３】モータ用のアーマチュアアッセンブリの一例を
示す斜視図である。

【図４】従来のアーマチュアコア取付装置の構成を示す
説明図である。

【図５】図４のアーマチュアコア取付装置におけるアー
マチュアコアの位置決め機構の構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ アーマチュアコア １ａ 嵌合孔 ２ アーマチュアシャフト ３ 中空円板 ４ ローレット ５ コア整列治具（コア保持治具） ５ａ コア収容部 ５ｂ 蓋部 ６ 回転テーブル ７ 位置決め板（位置決め部材） ８ シャフト保持治具 １０ アーマチュアコア取付装置 １１ プレス（押圧装置） １２ ポンチ １３ 回転機構 １４ 保持枠 １５ 鋼球 ２０ アーマチュアコア取付装置 ２１ テーブル ５０ アーマチュアコア取付装置 ５１ アーマチュアコア ５１ａ 嵌合孔 ５２ アーマチュアシャフト ５３ スロット ５４ ティース ５５ 中空円板 ５６ ローレット ６１ プレス ６２ シャフト保持治具 ６３ コア整列治具 ６４ テーブル ６５ 位置決め板 ６６ ポンチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周にローレットを形成したアーマチュ
   アシャフトに、外周に複数のスロットと複数のティース
   を有する中空円板を積層してなるアーマチュアコアを取
   り付けるアーマチュアコア取付方法であって、 前記アーマチュアコアと前記アーマチュアシャフトを両
   者が相対的に回転可能な状態に保持しつつ、前記アーマ
   チュアコアの内周側に前記アーマチュアシャフトを圧入
   することを特徴とするアーマチュアコアの取付方法。
2. 【請求項２】 外周にローレットを形成したアーマチュ
   アシャフトに、外周に複数のスロットと複数のティース
   を有する中空円板を積層してなるアーマチュアコアを取
   り付けるアーマチュアコア取付装置であって、 前記アーマチュアコアの少なくとも１つのスロットに嵌
   合する位置決め部材を有し、前記位置決め部材により前
   記アーマチュアコアを周方向に回り止めした状態で保持
   するコア保持治具と、 前記アーマチュアシャフトを保持するシャフト保持治具
   と、 前記シャフト保持治具を押圧して前記アーマチュアシャ
   フトを前記アーマチュアコア内に押入する押圧装置と、 前記シャフト保持治具と前記押圧装置との間に配設さ
   れ、前記シャフト保持治具と前記押圧装置との間を相対
   的に回転可能に接続する回転機構とを有することを特徴
   とするアーマチュアコアの取付装置。
3. 【請求項３】 外周にローレットを形成したアーマチュ
   アシャフトに、外周に複数のスロットと複数のティース
   を有する中空円板を積層してなるアーマチュアコアを取
   り付けるアーマチュアコア取付装置であって、 前記アーマチュアコアの少なくとも１つのスロットに嵌
   合する位置決め部材を有し、前記位置決め部材により前
   記アーマチュアコアを周方向に回り止めした状態で保持
   するコア保持治具と、 前記アーマチュアシャフトを保持するシャフト保持治具
   と、 前記シャフト保持治具を押圧して前記アーマチュアシャ
   フトを前記アーマチュアコア内に押入する押圧装置と、 前記コア保持治具を回転自在に支持するテーブルとを有
   することを特徴とするアーマチュアコアの取付装置。