JP2012019596A

JP2012019596A - 回転電機のヨークハウジング及び回転電機のヨークハウジング製造方法

Info

Publication number: JP2012019596A
Application number: JP2010154982A
Authority: JP
Inventors: Kenji Obata; 健治小幡; Yoshimasa Kanehara; 良将金原; Takashi Nagaya; 孝志永冶; Masanori Kawai; 正範河合
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2012-01-26

Abstract

【課題】モータユニットの取り付けスペースを増大させることなく、筒部の真円度を向上させ得るヨークハウジングを提供する。
【解決手段】有底円筒状のヨークハウジング１５の開口部にフランジ部２１を備え、フランジ部２１の基端屈曲部に該フランジ部２１の剛性を向上させる被加圧部２７を備えた。
【選択図】図６

Description

本発明は、回転電機のヨークハウジングに関するものである。

ブラシレスモータのヨークハウジングは、金属の平板が多段絞り加工により有底円筒状に成形される（特許文献１参照）。そして、ヨークハウジングの開口部に形成されるフランジ部がフレームにネジ着されてモータケースが構成される。また、ヨークハウジング内に環状のステータが嵌着され、そのステータの内側で回転子が回転軸を介してモータケースに回転可能に支持される。

図１０は、従来のヨークハウジングの一例を示す。多段絞り加工により有底円筒状に成形されたヨークハウジング１の開口部にはフランジ部２が形成される。また、図１１に示すように、フランジ部２がプレス加工により縁切りされて、所要の形状のフランジ部２が形成される。

そして、このようなヨークハウジング１内にステータが配設されるとともに回転子が回転可能に支持され、開口部にフレームが取着されて、モータユニットが構成される。
フランジ部２にはフレームに取着される車両搭載用締付ボルトとの干渉を防止する逃し部３が形成されている。この逃し部３のヨークハウジング１の外側面からの突出幅Ｗは、モータユニットの車体での取付スペースを小さくするため、できるだけ小さくすることが望ましく、現状ではヨークハウジングを成形する平板の板厚をＴとしたとき、Ｗ≦Ｔとなるように形成されている。

特開２００９−５５５１

上記のようなヨークハウジング１において、逃し部３のヨークハウジング１の外側面からの突出幅Ｗを小さくすると、フランジ部２の成形時に、ヨークハウジング１の筒部とフランジ部２との境界部において、特に開口部側の境界部４で曲げ加工により材料密度が粗となり、剛性が低下している。

この状態で、フランジ部２に縁切り加工を施すと、ヨークハウジング１の円筒部の真円度が損なわれる。図１２は、ヨークハウジング１の円筒部の縁切り下降後の撓み度合いＸ１を拡大してグラフ化したものであり、ヨークハウジング１の円筒部が逃し部３で径方向外側に撓み、逃し部３以外で径方向内側に撓み、ヨークハウジング１が最大で径方向外側に最大で約４３μｍ撓む。

ヨークハウジング１の真円度が低下すると、ヨークハウジング１の内周面とステータとの密着度が低下するとともに、フランジ部２の逃し部３が車両搭載用締付ボルトに干渉するおそれがある。

このような不具合の発生を防止するためには前記突出幅Ｗを大きくすればよいが、車両搭載用締付ボルトの位置を変更する必要があるとともに、モータユニットの取付スペースを増大させるという問題点がある。

本発明は、上記過大を解決するためになされたものであって、その目的は、モータユニットの取付スペースを増大させることなく、筒部の真円度を向上させ得るヨークハウジングを提供することにある。

上記過大を解決するために、請求項１に記載の発明は、有底円筒状のヨークハウジングの開口部にフランジ部を備え、前記フランジ部の基端屈曲部に該フランジ部の剛性を向上させる被加圧部を備えたことをその要旨とする。

この発明では、フランジ部の基端屈曲部に被加圧部を形成したので、フランジ部の剛性が向上する。従って、フランジ部の縁切り加工時にヨークハウジングの円筒部に発生する撓みを抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機のヨークハウジングにおいて、前記被加圧部は、前記基端屈曲部の屈曲凸面に形成した被押圧斜面としたことをその要旨する。

この発明では、フランジ部の基端屈曲部の屈曲凸面に被押圧斜面を形成することにより、フランジ部の剛性を向上させている。
請求項３に記載の発明は、開口部にフランジ部を備えた有底円筒状のヨークハウジングを成形し、前記フランジ部の基端屈曲部を加圧して、該フランジ部の剛性を向上させる被加圧部を成形することをその要旨とする。

この発明では、有底円筒状のヨークハウジングを成形し、次いで前記フランジ部の基端屈曲部を加圧して、該フランジ部の剛性を向上させる被加圧部を成形することにより、フランジ部の剛性を向上させている。

請求項４に記載の発明は、請求項３記載の回転電機のヨークハウジング製造方法において、前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金で前記被加圧部を成形することをその要旨としている。

この発明では、有底円筒状のヨークハウジングを成形した後に、前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金で前記被加圧部が成形される。ヨークハウジングの円筒部に芯金を挿入することにより、被加圧部の成形が可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項３記載の回転電機のヨークハウジング製造方法において、前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金とダイクッションとの間に挿入する入子で前記被加圧部を成形することをその要旨としている。

この発明では、有底円筒状のヨークハウジングを成形した後に、前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金とダイクッションとの間に挿入する入子で前記被加圧部が成形される。入子を変更することにより、被加圧部の剛性を調整可能となる。

本発明によれば、モータユニットの取り付けスペースを増大させることなく、筒部の真円度を向上させ得るヨークハウジングを提供することができる。

ブラシレスモータを示す断面図である。ブラシレスモータを示す正面図である。ヨークハウジングを示す背面図である。ヨークハウジングを示す断面図である。第一の実施形態のヨークハウジングの成形工程を示す断面図である。ヨークハウジングを示す断面図である。フランジ部の基端屈曲部を示す断面図である。第一の実施形態のヨークハウジングの円筒部の撓みを示す説明図である。第二の実施形態のヨークハウジングの成形工程を示す断面図である。従来のヨークハウジングを示す断面図である。従来のヨークハウジングを示す背面図である。従来のヨークハウジングの円筒部の撓みを示す説明図である。

（第一の実施形態）
以下、この発明を具体化した第一の実施形態を図１〜図８に従って説明する。図１に示すブラシレスモータは、環状のステータ１１と、該ステータ１１の内側に配置されて、回転軸１２と一体に回転するロータ１３と、該ロータ１３回転角度を検出するレゾルバ１４とを備えている。

ブラシレスモータのモータケースは、有底円筒状に形成されたヨークハウジング１５と、該ヨークハウジング１５の開口部を閉塞するエンドプレート１６とからなり、前記ステータ１１はヨークハウジング１５の内周面に固定されている。前記ステータ１１は、モータ巻線１７に三相の駆動電源が供給されることにより、回転磁界を発生する。

前記ロータ１３は、その回転軸１２がヨークハウジング１５の底部及び前記エンドプレート１６に設けられた軸受１８，１９に回転可能に支持され、前記ステータ１１で発生される回転磁界に基づいて同ステータ１１の内側で回転される。

図２に示すように、前記ヨークハウジング１５は取付ネジ２０でフランジ部２１が前記エンドプレート１６に取着される。また、エンドプレート１６が締付ボルト２２で車両の取付面に固定される。

前記ヨークハウジング１５は、金属の平板を多段絞り加工により有底円筒状に成形したものである。その成形工程を説明すると、まず、従来と同様な工程で、図４に示すような有底円筒状に成形され、開口部には外側に向かって直角に折り曲げられたフランジ部２１が形成される。前記フランジ部２１の基端屈曲部２１ａの屈曲凹面は内径Ｒ１で折り曲げられている。

次いで、図５に示すように、ヨークハウジング１５の外周面をフランジ成形ダイ２３で保持し、前記フランジ部２１をフランジ成形ダイ２３とダイクッション２４で挟持し、芯金２５でヨークハウジング１５の内周面を保持しながら、前記フランジ部２１の基端屈曲部２１ａの再成形が行われる。

前記芯金２５は、その上部がヨークハウジング１５の内周面に接する径で形成され、下部には前記フランジ部２１の基端屈曲部２１ａの屈曲凸面をプレス成形する斜面２６が形成されている。

図６は、フランジ部２１に再成形されたヨークハウジング１５を示す。フランジ部２１の基端屈曲部２１ａは、その屈曲凸面に前記芯金２５の斜面２６により被押圧斜面２７が成形される。また、基端屈曲部２１ａの屈曲凹面は、フランジ成形ダイ２３の角部２３ａと前記芯金２５の斜面２６とでプレスされて、前記内径Ｒ１より径の小さい内径Ｒ２で屈曲される。

フランジ部２１の基端屈曲部２１ａの再成形に続いて、フランジ部２１に縁切り加工が施され、図３に示すフランジ部２１が形成される。フランジ部２１には、前記取付ネジ２０を挿通するための取付孔２８及び前記締付ボルト２２との干渉を回避するための逃し部２９が形成される。

このように構成されたヨークハウジング１５では、従来と同様な工程でフランジ部２１が成形された後、基端屈曲部２１ａの屈曲凸面に被押圧斜面２７がプレス加工されるとともに、屈曲凹面の内径Ｒ１が同Ｒ２に縮小される。

すると、フランジ部２１の基端屈曲部２１ａにおいて、材料密度が向上して剛性が高くなる。この状態で、縁切り加工すると、ヨークハウジング１５の円筒部の撓みが小さくなり、真円度が向上する。

図８は、本実施形態のヨークハウジング１５の円筒部の縁切り下降後の撓み度合いＸ２を拡大してグラフ化したものであり、ヨークハウジング１５の径方向の撓みは最大で約１４μｍとなる。従って、前記従来例に比して真円度が向上している。

上記のように構成されたヨークハウジング１５では、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）ヨークハウジング１５を、多段絞り加工で有底円筒状に成形した後、フランジ部２１の基端屈曲部２１ａの屈曲凸面に被押圧斜面２７をプレス成形して、基端屈曲部２１ａの材料密度を上げて高剛性化を図ることができる。従って、縁切り加工時においてヨークハウジング１５の円筒部の撓みを縮小することができる。
（２）ヨークハウジング１５の円筒部の真円度を向上させることができるので、ヨークハウジング１５内でステータ１１をヨークハウジング１５の内周面に密着させることができる。
（３）図３に示すように、逃し部２９において、フランジ部２１のヨークハウジング１５の外側面からの突出幅Ｗを大きくすることなく、基端屈曲部２１ａの剛性を向上させることができる。従って、締付ボルト２２の取り付け位置を変更する必要はなく、モータユニットの取付スペースの増大を防止することができる。
（４）芯金２５とフランジ成形ダイ２３及びダイクッション２４とでフランジ部２１の基端屈曲部２１ａを再成形するので、基端屈曲部２１ａの真円度及びフランジ部２１の寸法精度を向上させることができる。
（第二の実施形態）
図９は、第二の実施形態を示す。この実施形態は、フランジ部２１の再成形工程において、芯金３１の周囲に入子３２を挿入して前記被押圧斜面２７を形成するようにしたものである。その他の構成及び工程は前記第一の実施形態と同様である。第一の実施形態と同一構成部分は同一符号を付して説明する。

前記芯金３１は、前記ヨークハウジング１５の内周面に接する一様な径で形成されている。前記入子３２は、芯金３１の外周面に沿って嵌合可能とした筒状に形成され、その先端縁にフランジ部２１の基端屈曲部２１ａの屈曲凸面をプレス成形する斜面３３が形成されている。

そして、ヨークハウジング１５の外周面をフランジ成形ダイ２３で保持し、前記フランジ部２１をフランジ成形ダイ２３とダイクッション２４で挟持し、芯金３１でヨークハウジング１５の内周面を保持した状態で、入子３２が芯金３１とダイクッション２４との間に挿入されてプレスされる。すると、基端屈曲部２１ａの屈曲凸面が斜面３３でプレスされて被押圧斜面２７が形成される。

このような工程により、第一の実施形態と同様なヨークハウジング１５が成形され、第一の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。また、斜面３３の形状の異なる入子３２を使用することにより、被押圧斜面２７の形状や基端屈曲部２１ａの剛性を容易に調整することができる。

上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・被加圧部は、斜面以外に、剛性を向上させ得る凸面等、任意の形状としてもよい。

１５…ヨークハウジング、２１…フランジ部、２１ａ…基端屈曲部、２３…フランジ成形ダイ、２４…ダイクッション、２５，３１…芯金、２６，３３…斜面、２７…被加圧部（被押圧斜面）、３２…入子。

Claims

有底円筒状のヨークハウジングの開口部にフランジ部を備え、前記フランジ部の基端屈曲部に該フランジ部の剛性を向上させる被加圧部を備えたことを特徴とする回転電機のヨークハウジング。
請求項１に記載の回転電機のヨークハウジングにおいて、
前記被加圧部は、前記基端屈曲部の屈曲凸面を成形した被押圧斜面としたことを特徴とする回転電機のヨークハウジング。
開口部にフランジ部を備えた有底円筒状のヨークハウジングを成形し、前記フランジ部の基端屈曲部を加圧して、該フランジ部の剛性を向上させる被加圧部を成形することを特徴とする回転電機のヨークハウジング製造方法。
請求項３記載の回転電機のヨークハウジング製造方法において、
前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金で前記被加圧部を成形することを特徴とする回転電機のヨークハウジング製造方法。
請求項３記載の回転電機のヨークハウジング製造方法において、
前記ヨークハウジングの円筒部の外周面をフランジ成形ダイで保持し、前記フランジ部を前記フランジ成形ダイとダイクッションで挟持し、前記ヨークハウジングの内周面を芯金で保持し、前記芯金とダイクッションとの間に挿入する入子で前記被加圧部を成形することを特徴とする回転電機のヨークハウジング製造方法。