(57)【要約】【課題】  ステータ間の寸法精度を高めることができるトルクモータ製造方法を提供する。【解決手段】  第１積層工程８１にて珪素鋼板５１をプレスし、Ｉ型プレート７１を打ち抜きながら積層して第１積層部を形成すると同時に、コア型プレート７２を打ち抜きながら積層する。第２積層工程９１にて珪素鋼板５１を第１積層部８２上でプレスし、コ字型プレート７３を打ち抜きながら積層して第２積層部を形成すると同時に、コア型プレート７２を打ち抜きながら積層する。第３積層工程１０１にて、珪素鋼板５１を第２積層部９２上でプレスし、Ｉ型プレート７１を打ち抜きながら積層してステータ１５を形成すると同時に、コア型プレート７２を打ち抜きながら積層してマグネットコア４１を形成する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路を構成するステータが、ソレノイドが外嵌する胴部と、該胴部の両端より側方に延出した脚部とによってコ字状に形成され、両脚部間にロータが配設されるトルクモータの製造方法において、
鋼板から前記各脚部を構成するＩ形状のＩ型プレートを打ち抜きながら所定数積層して第１積層部を形成する第１積層工程と、
鋼板から前記両脚部及び前記胴部が連設されたコ字形状のコ字型プレートを打ち抜きながら前記第１積層部上に所定数積層して第２積層部を形成する第２積層工程と、
鋼板から前記各脚部を構成する前記Ｉ型プレートを打ち抜きながら前記第２積層部上に所定数積層して前記ステータを形成する第３積層工程と、
を備えたことを特徴とするトルクモータ製造方法。
【請求項２】
前記第１積層工程及び前記第２積層工程並びに前記第３積層工程において、前記鋼板から前記ロータのマグネットコアを構成するコア型プレートを打ち抜きながら積層して前記マグネットコアを形成するとともに、前記コア型プレートを打ち抜く為の打ち抜き領域を、前記両脚部を構成する為の打ち抜き部分間に残存する空き領域に設定したことを特徴とする請求項１記載のトルクモータ製造方法。
【請求項３】
前記ステータの前記胴部に、分割されたボビン構成部を嵌着して接合し筒形状のボビンを前記ステータに取り付けるボビン取付工程をさらにを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のトルクモータ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空気流量を制御するトルクモータを製造するトルクモータ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジン車の吸気路には、エンジン側への空気の流れを調整する板状のバルブが設けられており、該バルブは、トルクモータで回動されるように構成されている（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
このトルクモータは、図８及び図９に示すように、ソレノイド８０１によって励磁されるステータ８０２を備えており、該ステータ８０２は、一対のステータ構成部材８０３，８０３によって構成されている。
【０００４】
このステータ構成部材８０３を製造する際には、図８の（ａ）に示すように、前記ステータ８０２の脚部８１１の構成部及び胴部８１２の構成部が連設されてなるＬ字プレート８１３を鋼板８１４から打ち抜くとともに、鋼板８１４から前記脚部８１１を構成するＩ字プレート８１５を打ち抜く。そして、該Ｉ字プレート８１５を所定枚数重ねて積層するとともに、前記Ｌ字プレート８１３を所定枚数積層した後、さらに前記Ｉ字プレート８１５を所定枚数積層して前記ステータ構成部材８０３を形成する。
【０００５】
そして、図９の（ａ）に示すように、一対のステータ構成部材８０３，８０３を向かい合わせて配置するとともに、各ステータ構成部材８０３，８０３を、矩形筒状のソレノイド８０１のボビン８２１の両端から圧入して、前記ソレノイド８０１が設けられたステータ８０２を形成し、当該ステータ８０２を樹脂でモールドする。
【０００６】
これにより、前記ソレノイド８０１内では、前記両ステータ構成部材８０３，８０３が重なりあって前記胴部８１２が形成されるように構成されている。
【特許文献１】特願２００４−２５６７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の製造方法にあっては、モールドした樹脂が収縮するため、ステータ構成部材８０３，８０３の脚部８１１，８１１間の寸法ａを精密に仕上げるには、多大な苦労を要する。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、ステータ間の寸法精度を高めることができるトルクモータ製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために本発明の請求項１のトルクモータ製造方法にあっては、磁気回路を構成するステータが、ソレノイドが外嵌する胴部と、該胴部の両端より側方に延出した脚部とによってコ字状に形成され、両脚部間にロータが配設されるトルクモータの製造方法において、鋼板から前記各脚部を構成するＩ形状のＩ型プレートを打ち抜きながら所定数積層して第１積層部を形成する第１積層工程と、鋼板から前記両脚部及び前記胴部が連設されたコ字形状のコ字型プレートを打ち抜きながら前記第１積層部上に所定数積層して第２積層部を形成する第２積層工程と、鋼板から前記各脚部を構成する前記Ｉ型プレートを打ち抜きながら前記第２積層部上に所定数積層して前記ステータを形成する第３積層工程と、を備えている。
【００１０】
すなわち、磁気回路を構成するステータを形成する際には、鋼板からステータの各脚部を構成するＩ形状のＩ型プレートを打ち抜きながら所定数積層して第１積層部を形成する。次に、鋼板からステータの両脚部及び胴部が連設されてなるコ字形状のコ字型プレートを打ち抜きながら前記第１積層部上に所定数積層して第２積層部を形成する。そして、鋼板から前記各脚部を構成する前記Ｉ型プレートを打ち抜きながら前記第２積層部上に所定数積層する。
【００１１】
これにより、前記両脚部及び胴部を構成するコ字型プレートが所定数積層されてなる中心部構成部の両側に、前記両脚部を構成する前記Ｉ型プレートが所定数積層されてなる側部構成部が積層されたステータを形成することができる。
【００１２】
このとき、このステータの中心部構成部を形成する前記コ字型プレートは、前記両脚部と前記胴部とが連設されたコ字形状に形成されており、前記胴部を介して連設された前記脚部間の寸法は、所定寸法に維持される。また、前記ステータの側部を構成する前記側部構成部は、前記脚部を構成するＩ形状のＩ型プレートで構成されており、該Ｉプレートは、前記コ字型プレートに積層された状態で位置決めされる。
【００１３】
このため、形成されるステータにおいて、前記脚部間の寸法を、予め定められた寸法とすることができる。
【００１４】
また、請求項２のトルクモータ製造方法においては、前記第１積層工程及び前記第２積層工程並びに前記第３積層工程において、前記鋼板から前記ロータのマグネットコアを構成するコア型プレートを打ち抜きながら積層して前記マグネットコアを形成するとともに、前記コア型プレートを打ち抜く為の打ち抜き領域を、前記両脚部を構成する為の打ち抜き部分間に残存する空き領域に設定した。
【００１５】
これにより、ステータを形成する工程において、当該ステータの脚部間に配置されるロータのマグネットコアが、コア型プレート積層構造によって同時に形成される。
【００１６】
このとき、前記コア型プレートを打ち抜く為の打ち抜き領域は、前記両脚部を構成する為の打ち抜き部分間に残存した空き領域に設定されている。このため、前記鋼板の単位面積当たりの使用量の向上が図られる。
【００１７】
さらに、請求項３のトルクモータ製造方法では、前記ステータの前記胴部に、分割されたボビン構成部を嵌着して接合し筒形状のボビンを前記ステータに取り付けるボビン取付工程をさらにを備えている。
【００１８】
すなわち、分割されたボビン構成部をステータの胴部に嵌着して接合することで、当該ステータに筒形状のボビンが形成される。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明の請求項１のトルクモータ製造方法にあっては、形成されたステータにおける脚部間の寸法を、予め定められた寸法とすることができる。
【００２０】
このため、対向する脚部が別部材で構成された従来と比較して、モールド後の樹脂収縮による両脚部間の寸法変化を防止することができる。これにより、両脚部間の寸法精度を高めることができる。
【００２１】
また、請求項２のトルクモータ製造方法においては、ステータを形成する工程において、当該ステータの脚部間に配置されるロータのマグネットコアを、コア型プレート積層構造によって同時に形成することができる。
【００２２】
これにより、前記ステータと前記マグネットコアとを別工程で形成する場合と比較して、マグネットコア製造工程を削減することができる。
【００２３】
このとき、前記コア型プレートを打ち抜く為の打ち抜き領域は、前記両脚部を構成する為の打ち抜き部分間に残存した空き領域に設定されている。このため、前記鋼板の単位面積当たりの使用量を向上することができ、材料廃棄量低減に伴うコストダウンを図ることができる。
【００２４】
さらに、請求項３のトルクモータ製造方法では、分割されたボビン構成部をステータの胴部に嵌着して接合することによって、当該ステータに筒形状のボビンを形成することができる。
【００２５】
これにより、このボビンに巻き線を巻回することで、前記ステータに磁力を加えるソレノイドを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるトルクモータ１を示す図であり、該トルクモータ１は、ディーゼルエンジン車の吸気路に接続される接続路２内のスロットルバルブ３を作動して空気流量を制御するように構成されている。
【００２７】
すなわち、前記トルクモータ１のケーシング１１内には、ロータ１２を回動する為の磁気回路１３が設けられている。該磁気回路１３は、図２にも示すように、ソレノイド１４と、該ソレノイド１４が取り付けられたステータ１５とによって構成されており、ステータ１５は、前記ソレノイド１４が外嵌した胴部１６と（図６参照）、該胴部１６の両端より図２中下方へ延出した相対向する脚部１７，１７とによってコ字状に形成されている。両脚部１７，１７が対向した対向面には、円弧状に後退した円弧部１８，１８が形成されており、両円弧部１８，１８間には、図１に示したように、前記ケーシング１１に軸受け１９，１９を介して回動自在に支持された前記ロータ１２が配置されている。
【００２８】
前記ソレノイド１４は、図２に示したように、前記ステータ１５の前記胴部１６に外嵌した矩形筒状のボビン２１と、該ボビン２１に巻き線が巻回されてなるコイル２２とによって構成されており、前記ボビン２１の両端部には、前記コイル２２を保持する鍔部２３，２３が形成されている。
【００２９】
このボビン２１は、図３に示すように、二分割されたボビン構成部３１，３２によって形成されており、両ボビン構成部３１，３２は、前記鍔部２３，２３の一端がヒンジ３３，３３を介して接続されている。また、一方の前記ボビン構成部３１における前記鍔部２３，２３の他端部には、フック３４，３４が形成されており、他方の前記ボビン構成部材３２における前記鍔部２３の他端部には、前記フック３４，３４と係合する切欠部３５，３５が形成されている。これにより、前記ヒンジ３３，３３を中心に折曲して前記両ボビン構成部３１，３２を突き合わせた状態で、前記ステータ１５の前記胴部１６に外嵌する矩形筒形状の前記ボビン２１を形成するとともに、前記フック３４，３４が前記切欠部３５，３５に係合することで、この矩形筒形状を維持できるように構成されている。
【００３０】
前記ロータ１２は、前記ソレノイド１４で励磁された前記ステータ１５からの磁力を受けて回転するように構成されており、図４（ａ）に示すように、円筒状のマグネットコア４１を中心に構成されている。該マグネットコア４１の回転中心には、シャフト４２が設けられており、前記マグネットコア４１の外周面には、凸部４３，４３に位置決めされたマグネット４４，４４が固定されている。前記マグネットコア４１の中央には、図４の（ｂ）に示すように、前記シャフト４２が挿入される円形穴４５が設けられており、該円形穴４５の内周面には、前記シャフト４２を位置決めする為の凹溝４６，４６が形成されている。前記シャフト４２には、図４（ａ）に示すように、ネジ穴４７，４７を有するバルブ取付部４８が平坦に形成されており、該バルブ取付部４８には、図１に示したように、円板状の前記スロットルバルブ３が固定されている。
【００３１】
図５は、当該トルクモータ１の製造工程を示す説明図であり、上流側より供給される長尺状の珪素鋼板５１を、図５中右端の部位にて金型で打ち抜きプレスして、前記ステータ１５と前記ロータ１２を構成するマグネットコア４１とを同時に形成する工程が示されている。
【００３２】
この製造工程で使用される金型としては、図６の（ａ）に示すように、前記珪素鋼板５１をプレスした際に前記ステータ１５の前記各脚部１７，１７を形成する脚部構成部６１，６１を打ち抜く為の脚部型と、前記胴部１６を形成する胴部構成部６２を打ち抜く為の胴部型と、前記ロータ１２の前記マグネットコア４１を形成するマグネットコア構成部６３を打ち抜く為のコア型とを備えており、該コア型は、前記両脚型の間に配置されている。この金型は、前記両脚部型及び前記コア型で前記珪素鋼板５１を打ち抜く第１形態６４と、前記両脚部型及び前記胴部型並びに前記コア型で前記珪素鋼板５１と打ち抜く第２形態６５とを選択的に形成できるように構成されている。
【００３３】
これにより、前記第１形態６４でプレスした際には、前記各脚部１７，１７を構成するＩ形状のＩ型プレート７１，７１と、前記ロータ１２の前記マグネットコア４１を構成するリング形状のコア型プレート７２とを前記珪素鋼板５１から打ち抜けるように構成されおり、前記第２形態６５でプレスした際には、前記両脚部１７，１７が前記胴部１６で連設されたコ字形状のコ字型プレート７３と、前記コア型プレート７２とを前記珪素鋼板５１から打ち抜けるように構成されており、そして、前記コア型プレート７２を打ち抜く為の打ち抜き領域は、前記両脚部１７，１７を構成する為の打ち抜き部分間に残存する空き領域７４に設定されている。
【００３４】
すなわち、前記ステータ１５及び前記マグネットコア４１を形成する際には、図５中右側に示した第１積層工程８１において、前記金型を前記第１形態６４とするとともに、上流から搬送された前記珪素鋼板５１を順次プレスして、当該珪素鋼板５１から前記Ｉ型プレート７１，７１を打ち抜きながら積層し、当該Ｉ型プレート７１，７１が１２枚積層されてなる第１積層部８２を形成する（図６の（ｂ）参照）。これと同時に、前記珪素鋼板５１から前記コア型プレート７２を打ち抜きながら積層して当該コア型プレート７２を１２枚積層する。
【００３５】
そして、第２積層工程９１において、前記金型を前記第２形態６５とするとともに、上流から搬送された前記珪素鋼板５１を前記第１積層部８２上で順次プレスして、前記珪素鋼板５１から前記コ字型プレート７３を打ち抜きながら積層して当該コ字型プレート７３が前記第１積層部８２上に２６枚積層されてなる第２積層部９２を形成する（図６の（ｂ）参照）。これと同時に、前記珪素鋼板５１から前記コア型プレート７２を打ち抜きながら積層して当該コア型プレート７２を、さらに２６枚積層する。
【００３６】
次に、第３積層工程１０１において、前記金型を前記第１形態６４とするとともに、上流から搬送された前記珪素鋼板５１を前記第２積層部９２上で順次プレスして、前記珪素鋼板５１から前記Ｉ型プレート７１，７１を打ち抜きながら積層して当該Ｉ型プレート７１を前記第２積層部９２上にさらに１２枚積層する。
【００３７】
これにより、図６の（ｂ）に示すように、前記第１積層工程８１にて前記両脚部１７，１７を構成する前記Ｉ型プレート７１が１２枚積層されて形成された第１側部構成部１１１と、第２積層工程９１にて前記両脚部１７，１７及び胴部１６を構成するコ字型プレート７３が２６枚積層されて形成された中心部構成部１１２と、前記第３積層工程１０１にて前記両脚部１７，１７を構成する前記Ｉ型プレート７１が１２枚積層されて形成された第２側部構成部１１３とが積層されて構成された前記ステータ１５を形成することができる。
【００３８】
これと同時に、前記珪素鋼板５１から前記コア型プレート７２を打ち抜きながら積層して当該コア型プレート７２を、さらに１２枚積層する。これにより、前記第１積層工程８１から前記第３積層工程１０１において、前記コア型プレート７２が複数枚積層され、一例として５０枚積層されてなる前記マグネットコア４１を形成することができる。
【００３９】
なお、各工程８１，９１，１０１でのプレス時には、前記各プレート７１，７２，７３へのダボの形成を同時に行うことによって、上下に積層された各プレート７１，７２、及び積層されたコ字型プレート７３を前記ダボによって連結する。また、前記Ｉ型プレート７１は、前記コ字型プレート７３における脚部構成部６１上に積層されるものとする。
【００４０】
次に、図７に示すように、前記中心部構成部１１２が形成する胴部１６に、二分割された前記ボビン構成部３１，３２を嵌着して接合し、矩形筒形状のボビン２１を前記ステータ１５に取り付ける。このとき、一方のボビン構成部３１の鍔部２３には、フック３４が設けられており、他方のボビン構成部３２の鍔部２３には、切欠部３５が形成されている。このため、前記フック３４が前記切欠部３５に係合することで、前記ボビン２１を、前記矩形筒形状に維持することができる。ここで、一方のボビン構成部３１と他方のボビン構成部３２とを仮止めする構造としては、図７の（ｂ）に示すように、一方のボビン構成部３１に突起１２１，１２１を設けるとともに、他方のボビン構成部３２に前記突起１２１，１２１が挿入される挿入部１２２，１２２を形成する方法が挙げられる。
【００４１】
この状態において、前記ボビン２１に、フライヤー方式や軸巻き方式などによって、巻き線を巻き付けてソレノイド１４を形成し、該ソレノイド１４が設けられたステータ１５を樹脂でモールドする。
【００４２】
そして、前記マグネットコア４１に、前記シャフト４２や前記マグネット４４，４４を取り付けて前記ロータ１２を形成した後、前記ステータ１５と前記ロータ１２とをケーシング１１に組み付けて前記トルクモータ１を形成する。
【００４３】
以上の構成にかかる本実施の形態において、ステータ１５の中心部構成部１１２を形成する前記コ字型プレート７３は、前記両脚部１７，１７と前記胴部１６とが連設されたコ字形状に形成されており、前記脚部１７，１７を構成する脚部構成部６１，６１間の寸法Ａを、金型によって予め定められた寸法とすることができる。
【００４４】
また、前記ステータ１５の側部を構成する前記各側部構成部１１１，１１３は、前記脚部１７，１７を構成するＩ形状のＩ型プレート７１，７１で構成されており、該Ｉプレート７１，７１は、前記コ字型プレート７３の前記脚部構成部６１，６１上に積層された状態で位置決めされる。このため、形成されるステータ１５において、前記脚部１７，１７間の寸法Ａを、前記金型によって予め定められた寸法とすることができる。
【００４５】
そして、対向する脚部が別部材で構成された従来と比較して、モールド後の樹脂収縮による両脚部１７，１７間の寸法変化を防止することができる。これにより、両脚部１７，１７間の寸法精度を高めることができ、トルクモータ１による出力特性のばらつきを防止することができる。
【００４６】
また、前記ステータ１５を形成する各工程８１，９１，１０１において、当該ステータ１５の脚部１７，１７間に配置されるロータ１２のマグネットコア４１が、コア型プレート７２積層構造によって同時に形成される。
【００４７】
これにより、前記ステータ１５と前記マグネットコア４１とを別工程で形成する場合と比較して、マグネットコア４１製造工程を削減することができる。
【００４８】
このとき、前記コア型プレート７２を打ち抜く為の打ち抜き領域は、前記両脚部１７，１７を構成する為の打ち抜き部分間に残存した空き領域７４に設定されている。このため、前記珪素鋼板５１の単位面積当たりの使用量を向上することができ、材料廃棄量低減に伴うコストダウンを図ることができる。
【００４９】
さらに、前記ステータ１５の前記胴部１６に、分割されたボビン構成部３１，３２を嵌着して接合し矩形筒形状のボビン２１を前記ステータ１５に取り付けることができる。
【００５０】
これにより、このボビン２１に巻き線を巻回することで、前記ステータ１５に磁力を加えるソレノイド１４を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】同実施の形態の磁気回路を示す斜視図である。
【図３】同実施の形態のボビンの組立手順を示す説明図である。
【図４】同実施の形態のロータを示す図で、（ａ）はロータの斜視図であり、（ｂ）はシャフトを外した状態を示す斜視図である。
【図５】同実施の形態の製造工程を示す模式図である。
【図６】（ａ）は同実施の形態の金型で打ち抜かれるプレートを示す説明図であり、（ｂ）は各プレートが積層された状態を示す完成図である。
【図７】（ａ）は同実施の形態のステータにボビンを取り付けた状態を示す説明図であり、（ｂ）は他のボビン形状を示す側面図である。
【図８】（ａ）は従来の金型で打ち抜かれるプレートを示す説明図であり、（ｂ）は各プレートが積層された状態を示す完成図である。
【図９】（ａ）は同従来例のステータを形成する状態を示す説明図であり、（ｂ）はステータからソレノイドを取り外した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    トルクモータ
１２    ロータ
１４    ソレノイド
１５    ステータ
１６    胴部
１７    脚部
２１    ボビン
３１    ボビン構成部
３２    ボビン構成部
４１    マグネットコア
５１    珪素鋼板
７１    Ｉ型プレート
７２    コア型プレート
７３    コ字型プレート
７４    空き領域
８１    第１積層工程
８２    第１積層部
９１    第２積層工程
９２    第２積層部
１０１    第３積層工程
【図１】
2006304536.tif 000003
【図２】
2006304536.tif 000004
【図３】
2006304536.tif 000005
【図４】
2006304536.tif 000006
【図５】
2006304536.tif 000007
【図６】
2006304536.tif 000008
【図７】
2006304536.tif 000009
【図８】
2006304536.tif 000010
【図９】
2006304536.tif 000011