(57)【要約】      （修正有）【課題】プレス成形機を用いて、簡単な方法で円筒形収容部（スリーブ）に収容したベアリングを支持するための支持部を任意の大きさに自由に成形し、耐圧強度も充分で、真円精度も極めて高いモータケースのベアリング支持部を製作する方法を提案する。【解決手段】スリーブ４周壁の金属板平坦部に近い部分をスリーブ内に向けて複数切り曲げてスリーブ内方に突出させ、又はスリーブ外側からスリーブ周壁の複数個所をパンチ６により押圧して金属板近傍のスリーブ周壁の押圧部分の必要量あるいはそれ以上をＵ字形に折り曲げてスリーブ内方に突出させ、この突出部分を削り起しあるいは上下方向に押し潰してベアリング支持片７を形成する。または、スリーブ外周の平坦な金属板部分をプレス機によりいったん複数切り起こし、その後に該切り起し部をスリーブ内に向けて曲げてスリーブ内方に突出するベアリング支持片を形成する。【選択図】  図４
2004209502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絞り加工により金属板の所定個所に短尺有底円筒形の凹窪を形成後、底抜きして、ベアリングを収容するスリーブを形成し、次に該スリーブ周壁の平坦金属板近傍の一部を切り起し用パンチによりスリーブ軸心方向へ向け複数個所切り曲げてベアリング支持片を複数形成することを特徴とするモータケースのベアリング支持部プレス成形方法。
【請求項２】
金属板の所定個所に絞り加工と底抜きによりベアリングを収容する短尺円筒形のスリーブを形成後、平坦な金属板部分近傍のスリーブ周壁の複数個所を外側からパンチにより押圧してスリーブ内に向けて該スリーブ押圧部分を必要量突出させ、該突出部の表面部を上記金属板と反対側開口からスリーブ内に挿入した受けダイの降下により削り起して行き、この削り起し分のボリュームによってベアリング支持片を形成することを特徴とするモータケースのベアリング支持部プレス成形方法。
【請求項３】
金属板の所定個所に絞り加工と底抜きによりベアリングを収容する短尺円筒形のスリーブを形成後、平坦な金属板部分近傍のスリーブ周壁の複数個所を外側からパンチにより押圧してスリーブ周壁を部分的にスリーブ内に向けて断面略Ｕ字状に折返すように突出させ、該各突出部をスリーブ内に挿入した受けダイにより押し潰して上記金属板の平坦部分と面一のベアリング支持片を形成することを特徴とするモータケースのベアリング支持部プレス成形方法。
【請求項４】
前記ベアリング支持片を成形後、スリーブ外周から所定間隔を置いて取り囲むように金属板平坦個所を該スリーブと同側に絞り成形により折曲して円筒形のモータケースを成形する請求項１又は２記載のモータケースのベアリング支持部プレス成形方法。
【請求項５】
金属板の所定個所に絞り加工と底抜きによりベアリングを収容する短尺円筒形のスリーブを形成後、該スリーブと接する平坦金属板部分の複数個所を切り起し用パンチによりスリーブ側へ向けて該スリーブと上下反対方向へ垂直に切り起し、次いで折り曲げ用パンチにより上記各切り起し部をスリーブ側へ向けて折曲することによりスリーブ内側に突出した平坦金属板と面一のベアリング支持片を成形することを特徴とするモータケースのベアリング支持部プレス成形方法。
【請求項６】
絞り加工により金属板の所定個所に断面略台形の窪みを形成し、次に該窪みの外周に該窪みと反対側へ向けて切り起し用パンチにより複数の切り起し部を形成し、次に該窪みに対し第２次絞り加工により有底円筒形の凹窪を成形し、次に該凹窪を底抜きしてベアリングを収容するスリーブを形成し、次いで折り曲げ用パンチにより上記各切り起し部をスリーブ側へ向けて折曲することによりスリーブ内側に突出した平坦金属板と面一のベアリング支持片を成形することを特徴とするモータケースのベアリング支持部プレス成形方法。
【請求項７】
前記スリーブ外周を取り囲むように金属板平坦部分を絞り加工によりモータケースを折曲形成する工程は、前記ベアリング支持片の成形工程より後工程もしくは前工程のいずれかである請求項１、２、３、４、５又は６記載のモータケースのベアリング支持部プレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に小型モータのモータケースにおけるベアリング収容部分のベアリング支持部をプレス機を用いて成形する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ラジアルボールベアリングの使用を必要とする種類のマイクロモータ等の小型モータにおいては、ベアリング受けとなるモータケース（ハウジング）中央部のベアリング収容部（スリーブ）は、モータ全長を小さくするため、ケース内側に収めるようにするのが通常である。しかし、この場合、ベアリング支持部はモータ内のスラスト加重を強く受けるため、その耐圧強度が要求されると共に、ベアリングの端周縁には大きく面取りが施されているため、この面取り部を避けたベアリング外輪底面の平坦面で支持できるように支持部の突出長をなるべく長くかつ大きくとる必要がある。
【０００３】
従来、この種のベアリング受けの支持部は、モータケースと共にアルミダイカストにより成形されていたので、この支持部を広く大きく形成することが容易であったが、ケースが厚肉で重く、削り加工を必要とし、製造コストが高くなるので、最近では薄肉でより安価に製造するため、プレス機を用いた絞り成形により製作することが求められている。
【０００４】
そこで、例えばプレス機を用いる一例として、ベアリングを収容する円筒形（スリーブ）内周部の肉厚を円柱状のパンチで内側からしごき出すことにより、内向きつば状のリング型支持部をプレス絞り成形する方法も考えられるが、この方法はスリーブ全体に強いストレスを与えるため、スリーブの割れの発生や真円度の確保ができないので、しごき量を多く取ることができず、支持部の突出幅は極めてわずかとせざるを得ないので、ベアリングを受ける支持部としては極めて安定性に欠けるという問題がある。
【０００５】
また、ベアリングを収容する同様の円筒形内周面を等間隔に刃物で削り起こして行き、圧潰状態の削り屑で構成された切屑バリによってベアリングの支持部とする方法もあるが（特許第２９３３９２１号公報）、この方法はモータケースと一体のベアリング収容部の筒型の薄い金属板の肉厚を削り起こすものであるから、刃物で深くブローチ加工のように削り込むと、筒型の真円精度が狂い易く、逆に浅く削り起こすと台座部を大きくとることができず、支持部の耐圧強度も不足するので、実現性の低いものとなっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プレス機を用いて、簡単な方法で円筒形収容部（スリーブ）に収容したベアリングを支持するための支持部を任意の大きさに自由に成形することができる方法を提案するもので、金属板の肉厚部をしごき出したり削り起こす必要がないので、小型で薄肉かつ軽量のモータケースとベアリング受けとなる支持片付きのベアリング収容部を簡単容易に成形でき、耐圧強度も充分で、真円精度も極めて高いモータケースのベアリング支持部を成形することができる方法を提案するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の方法は、絞り加工により金属板の所定個所に短尺有底円筒形の凹窪を形成後、底抜きして、ベアリングを収容するスリーブを形成し、次に該スリーブ周壁の平坦金属板近傍の一部を切り起し用パンチによりスリーブ軸心方向へ向け複数個所切り曲げてベアリング支持片を複数形成することを特徴とするモータケースのベアリング支持部プレス成形方法である。
【０００８】
本発明の第２の方法は、金属板の所定個所に絞り加工と底抜きによりベアリングを収容する短尺円筒形のスリーブを形成後、平坦な金属板部分近傍のスリーブ周壁の複数個所を外側からパンチにより押圧してスリーブ内に向けて該スリーブ押圧部分を必要量突出させ、該突出部の表面部を上記金属板と反対側開口からスリーブ内に挿入した受けダイの降下により削り起して行き、この削り起し分のボリュームによってベアリング支持片を形成することを特徴とするモータケースのベアリング支持部プレス成形方法である。
【０００９】
なお、上記第２の方法のような突出部の削り起しによる支持片の形成方法のほか、金属板の所定個所に絞り加工と底抜きによりベアリングを収容する短尺円筒形のスリーブを形成後、平坦な金属板部分近傍のスリーブ周壁の複数個所を外側からパンチにより押圧してスリーブ周壁を部分的にスリーブ内に向けて断面略Ｕ字状に折返すように突出させ、該各突出部をスリーブ内に挿入した受けダイにより押し潰して上記金属板の平坦部分と面一のベアリング支持片を形成することもできる。
【００１０】
また、円筒形のモータケースは、前記ベアリング支持片を成形後、スリーブ外周から所定間隔を置いて取り囲むように金属板平坦個所を該スリーブと同方向に絞り成形により折曲して構成するが、外縁スリーブ形成後に上記ベアリング支持片を形成することもできる。
【００１１】
また、本発明の第３の方法は、金属板の所定個所に絞り加工と底抜きによりベアリングを収容する短尺円筒形のスリーブを形成後、該スリーブと接する平坦金属板部分の複数個所を切り起し用パンチによりスリーブ側へ向けて該スリーブと上下反対方向へ垂直に切り起し、次いで折り曲げ用パンチにより上記各切り起し部をスリーブ側へ向けて折曲することによりスリーブ内側に突出した平坦金属板と面一のベアリング支持片を成形することを特徴とするモータケースのベアリング支持部プレス成形方法である。
【００１２】
また、本発明の第４方法は、絞り加工により金属板の所定個所に断面略台形の窪みを形成し、次に該窪みの外周に該窪みと反対側へ向けて切り起し用パンチにより複数の切り起し部を形成し、次に該窪みに対し第２次絞り加工により有底円筒形の凹窪を成形し、次に該凹窪を底抜きしてベアリングを収容するスリーブを形成し、次いで折り曲げ用パンチにより上記各切り起し部をスリーブ側へ向けて折曲することによりスリーブ内側に突出した平坦金属板と面一のベアリング支持片を成形することを特徴とするモータケースのベアリング支持部プレス成形方法である。
【００１３】
なお、上記各方法において、スリーブ外周を取り囲むように金属板平坦部分を絞り加工によりモータケースを折曲形成する工程は、前記ベアリング支持片の成形工程より後工程もしくは前工程のいずれでもよい。
以下、本発明方法の実施形態を図により説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施例１
図１〜５は、第１の発明による成形方法の工程を示す説明図、図６はベアリング支持部成形後の要部の説明的斜視図で、まずアルミニウム又はアルミニウム合金あるいは鉄系の薄肉の素材金属板１に対し、プレス機により第１次絞り加工（図１）と第２次絞り加工（図２）を行い、ベアリング収容部となる凹部を形成する。即ち、まず第１次絞り加工でベアリング収容部に必要な容積を有する断面略台形の窪み２を形成し（図１）、次にこの窪み２に対し更に第２次絞り加工を行ってベアリング収容部として必要な円筒形の凹窪３に成形する（図２）。
【００１５】
次に、上記凹窪３の底面３ａ（図では上底部）を打抜き加工によって抜き落し、ラジアルベアリング収容部となるスリーブ４を形成する（図３参照）。
【００１６】
次いで、上記スリーブ４内にその底面３ａを抜いた側から受けダイ５を密に挿入し、金属板１のスリーブ４側板面位置から離れた所定高さで停止させ、該受けダイ５下端より下側のスリーブ４周壁に対しその外側の少なくとも３方向（図では４方向）から切り起し用パンチ６をスリーブ４軸心方向に向けて金属板１面上をスライドさせるようにして突入させることにより、スリーブ４周壁下方の一部を平板状の金属板１と接する位置までスリーブ４内に向けて切り曲げて、内向きつば状のベアリング支持片７を複数形成し（図４参照）、パンチ６の後退後、平板状の金属板１の板面と面一となるように上記各支持片７を台上で上記ダイ５又はその他の治具により決め押し成形するのである。
【００１７】
そして、最後に上記スリーブ４外周から所定間隔を置いて取り囲む位置の金属板１をスリーブ４と同側に絞り成形により折り曲げて円筒形のモータケース（ケーシング）８を成形する（図５、６参照）。なお、このモータケース８は、同大同形状のものが互いに対向し合う半分側のモータケースであり、このケース８の絞り成形加工は、ベアリング支持片７の形成後だけに限られず、その形成前に先に行っておくことも可能である。
【００１８】
この第１の方法によれば、ベアリング受けとなる支持片７の突出長や大きさ、高さ位置は、ダイ５のスリーブ４内での高さ位置や切り起し用パンチ６の大きさや形状により簡単に変更することが可能で、ベアリングの底面を広く支持することができ、支持片７の肉厚はスリーブ４と同厚であるので、ベアリングの支持強度も充分であり、またスリーブ４の円筒形状はそのまま残すので、真円精度も極めて高い。
【００１９】
実施例２
図７〜１１は、上記実施例１とは異なる成形方法によりベアリング支持片を成形する第２発明に関するもので、実施例１のようにスリーブ周壁を部分的に切り曲げるのではなく、スリーブ外側からスリーブ周壁の複数個所をパンチにより押圧して金属板近傍のスリーブ周壁の押圧部分の必要量を部分的にスリーブ内方に突出させ、この突出部分を削り起しあるいは上下方向に押し潰してベアリング支持片を形成するものである。
【００２０】
即ち、まず実施例１と同様に平板状金属板１の所定個所に第１次絞りによる窪み２形成、第２次絞りによる有底円筒形凹窪３の形成、底面３ａの抜き落しによるスリーブ４の形成を経た後（図１〜３参照）、金属板１板面近傍のスリーブ４周壁の複数個所（等間隔に３ヶ所以上）を部分的に切り曲げるのではなく、スリーブ４内に受けダイ５を所定高さに浮かせた状態で、突出部形成用パンチ９によりスリーブ４内に向けて押圧して、そのスリーブ４押圧個所の必要量を突出１０させ（図７）、パンチ９をそのまま又は後退させて、更に受けダイ５の降下により、上記突出部１０の表面部を削り起して行き（図８）、最後に上記受けダイ５により決め押し成形を行って、上記削り起し分のボリュームによって金属板１の平坦面と面一となるベアリング支持片７をスリーブ４側へ突出形成するのである（図９）。
【００２１】
なお、スリーブ４内への突出部１０の形成に当り、金属板１板面近傍のスリーブ４周壁部分をスリーブ４内に向けて断面略Ｕ字状に折返すようにして突出させ、しかる後に受けダイ５を降下させて決め押しを行なうことにより、上記各突出部１０を押し潰して、支持片７を形成することもでき、この場合には、より大きくて突出長のある支持片７を成形することができる。
【００２２】
そして、最後に金属板１を実施例１と同様に、スリーブ４外周から所定間隔を置いてスリーブ４と同側へ絞り成形加工により折曲して、ケース８を成形する。
【００２３】
この第２の方法も、受けダイ５の高さ位置及び突出部形成用パンチ９の大きさの変更により、ベアリング支持片７の大きさを任意に変更することができる。
【００２４】
実施例３
図１２〜１６は、第３発明に関するもので、実施例１〜２のようにスリーブ４の一部を加工してベアリング支持片７を成形するのではなく、スリーブ４外周の平坦な金属板１部分をプレス機により加工して支持片７を形成する方法である。
【００２５】
即ち、実施例１と同様にしてスリーブ４を成形した後、まずスリーブ４の内周を内径受け治具１５で支持しながらスリーブ４の外周と接する部分の平坦金属板１部分を切り起し用パンチ１１によりスリーブ４側へ向けてスリーブ４と上下反対方向（図１２で下方）へ垂直に複数個所を切り起して、該切り起し部１２をスリーブ４面とほぼ直線状となるようにし（図１２）、次いでスリーブ４内下端まで受けダイ５を挿入した状態でこのスリーブ４下縁に形成された切り起し部１２を下方から折り曲げ用パンチ１３により内側に向けて折曲し（図１３）、次に受けダイ５その他の治具により各切り起し部１２に対し押し当て治具１６で支持しながら決め押しを行い、金属板１と面一となっているスリーブ４内側に突出したベアリング支持片７を成形するのである（図１４）。
【００２６】
そして、通常は最後に平坦金属板１のスリーブ４外周から一定間隔を置いた個所で絞り成形によりスリーブ４と同側へ折曲して筒型のケース８を形成するのであるが（図１５〜１６参照）、先にスリーブ４とケース８を成形後、スリーブ４外周の金属板１部分を切り起して、支持片７を切曲形成することも可能である。
【００２７】
この第３の発明方法によれば、絞り加工されたスリーブ４外壁を一部加工して支持片７を成形する実施例１〜２の場合とは異なり、平坦な金属板１部分を加工するので、支持片７の肉厚を金属板１本来の肉厚とすることができ、支持片７の突出長さや大きさ、高さ位置、形状なども自由に形成できるので、ベアリングに対する支持強度が高く、しかも各支持片７のサイズも自由に設定することが可能となる。
【００２８】
実施例４
また、上記実施例３ではベアリング支持片７を製作するための切り起し部１２の成形は、スリーブ４成形後に行っているが、図１７に示すように平板金属板１に対する窪み２の絞り加工時又は加工後に、まず切り起し用パンチ１１と内径受け治具１５（図１２参照）を用いて窪み２の外周に下方（窪み２と反対側）へ向けて切り起し部１２を複数形成し、その後にこの窪み２に対して第２次絞り加工により短尺な有底円筒形の凹窪３を形成し（図１８）、次いで該凹窪３の底面３ａの打抜きによりスリーブ４を形成するようにしてもよい。
【００２９】
このようにすれば、切り起し部１２の根元の加工歪を更に減少させることができるので、該切り起し部１２の内側への切曲形成により製作されるベアリング支持片７の支持強度は更に高いものとなる。
【００３０】
なお、上記切り起し部１２の支持片７への成形やモータケース８の絞り成形は実施例３と同様である。また、モータケース８の絞り成形を上記凹窪３と同じく切り起し部１２の形成前に行うことも可能である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によるモータケースのベアリング支持部のプレス成形方法は上述のようにしてなり、ダイカスト法により鋳込み後に切削加工するモータケースと異なり、全体を小型かつ薄肉軽量とすることができ、しかも量産効果に優れた安価なモータケースを提供することができる。
【００３２】
また、従来のプレス加工法のように、ベアリングを収容するスリーブ内周面をパンチでしごき出したり、刃物で等間隔に削り起すことにより、ベアリング支持部を突設する方法と比較し、ベアリング支持部の強度やスリーブ自体の強度も格段に高くなるばかりでなく、ベアリング底面を広く確実に支持することができるのである。
【００３３】
しかも、本発明の方法によれば、使用するパンチの大きさや形状、受けダイの位置調整等によりベアリング支持部の突出長さや大きさ、高さ位置等を自由に変更することが可能であるので、ベアリング形状が大きくなる毎にベアリング外輪の面取り寸法が大きくなる規格品に対して平坦度面を広げることができ、スリーブの直角度や真円精度も非常に高いモータケースを簡単に製造することができる等の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【図２】本発明の第１実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【図３】本発明の第１実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【図４】本発明の第１実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【図５】本発明の第１実施例の方法により成形された一方のモータケース（２個１対の一方）全体の説明的断面図である。
【図６】本発明の第１実施例の方法により成形された一方のモータケース全体の説明的断面斜視図である。
【図７】本発明の第２実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【図８】本発明の第２実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【図９】本発明の第２実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【図１０】本発明の第２実施例の方法により成形された一方のモータケース全体の説明的断面図である。
【図１１】本発明の第２実施例の方法により成形された一方のモータケース全体の説明的断面斜視図である。
【図１２】本発明の第３実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【図１３】本発明の第３実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【図１４】本発明の第３実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【図１５】本発明の第３実施例の方法により成形された一方のモータケース全体の説明的断面図である。
【図１６】本発明の第３実施例の方法により成形された一方のモータケース全体の説明的断面斜視図である。
【図１７】本発明の第４実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【図１８】本発明の第４実施例の方法による成形工程の一過程を示す説明的断面図である。
【符号の説明】
１−金属板
２−窪み
３−凹窪
４−スリーブ（ベアリング収容部）
５−受けダイ
６−切り起し用パンチ
７−ベアリング支持片
８−モータケース（ハウジング）
９−突出部形成用
１０−突出部
１１−切り起し用パンチ
１２−切り起し部
１３−折り曲げ用パンチ
１４−下ダイ
１５−内径受け治具
１６−押し当て治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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