(57)【要約】【課題】非真円形状の底面に、絞り加工することにより真円状の軸受筒部を形成するにあたり、軸受筒部の真円精度を高めるとともに、該真円精度を長期にわたって維持できるように構成する。【解決手段】ハウジング４の非真円形状の底面４ｂに、真円状の軸受筒部４ｃを絞り加工するにあたり、底面４ｂの軸受筒部４ｃが形成される部位に位置して、内側に丸棒状の第一パンチ９を突当て、外側に多角面１０ａが形成された型面を有した第一金型１０を突当てて、軸受筒部４ｃとなる第一成形突部Ｐ１を形成することにより、第一成形突部Ｐ１基端部と底面４ｂとのあいだに、軸受筒部４ｃの変形を阻止するための外側多角形状の変形阻止部ＤＰを形成し、その後、軸受筒部４ｃを絞り加工する構成とする。【選択図】　　　　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非真円形状の底面に、絞り加工で形成された真円状の軸受筒部を備えてなるハウジングであって、前記軸受筒部の形成過程で、底面の軸受筒部形成部位に、軸受筒部の変形を阻止する変形阻止部が形成されている回転電機のハウジング。
【請求項２】
非真円形状の底面に、真円状の軸受筒部を絞り加工により形成してなるハウジングの製造方法であって、前記ハウジングは、底面の軸受筒部形成相当部位に、軸受筒部の変形を阻止する変形阻止部を形成した後、軸受筒部を絞り加工するように構成した回転電機のハウジングの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、変形阻止部は、内周面は真円形、外周面は多角形状をした筒状に形成されている回転電機のハウジングおよびその製造方法。
【請求項４】
請求項１、２または３において、変形阻止部は、ハウジング底面の外側に、多角形状の型面が形成された筒状の金型を突当てる一方、前記底面の内側に丸棒状のパンチを突当てる絞り加工により形成されている回転電機のハウジングおよびその製造方法。
【請求項５】
請求項１、２または３において、ハウジングの筒断面は、小判形状に形成されている回転電機のハウジングおよびその製造方法。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５において、変形阻止部の形状は、八角形状に構成されている回転電機のハウジングおよびその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーウインドウ等のアクチュエータを構成する回転電機のハウジングおよびその製造方法の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種アクチュエータを構成する回転電機のなかには、有底筒状のハウジングを備え、該ハウジングの底面に、回転軸の一端部を回動自在に軸承するための軸受部が圧入される軸受筒部が絞り加工されたものがある。この場合、軸受筒部は、ハウジング底面の外側に突当てられ、軸受筒部の外周面に沿う真円状の型面が形成された絞り加工用の金型と、ハウジング底面の内側に突当てられる丸棒状のパンチとを用いて絞り加工することにより形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、回転電機のハウジングとしては、真円状の筒部を備えたものが一般的であるが、近年、ハウジング筒部で径方向に対向する部位を平板状とした断面小判形の筒部を備えたハウジングが提唱されており、これによって、アクチュエータとしてのコンパクト化が計れるようにしたものがある。
一方、有底筒状のハウジングの底面に軸受筒部を絞り加工する場合、前述したように、ハウジングの内側の軸受筒部形成部位に、所定の外径に設定された丸棒状のパンチを突当てる一方、ハウジングの外側の軸受筒部形成部位に、所定の内径に設定された真円状の型面を有した金型を突当てて、塑性変形させる状態で加工する。このため、図８（Ａ）に示すように、真円状の筒部を備え真円形状となるの底面の中央部に軸受筒部を絞り加工する場合では、軸受筒部の外周から底面外径までの長さ同一なため、軸受筒部を塑性変形させるときに作用する径方向を向く応力が均一となるため軸受筒部の真円精度を出すことが可能であるが、図８（Ｂ）に示すように、ハウジングの筒部が小判形状となり、小判形状の底面（非真円状の底面）の中央部に軸受筒部を絞り加工する場合では、軸受筒部の外周から底面外径までの長さが不均一となり、このため、軸受筒部を塑性変形させるときに作用する径方向を向く応力が不均一となって、真円精度を正確に出すことが難しくなるという問題があった。さらには、絞り加工の直後は正確な真円精度が出たとして、使用の過程で真円度を維持することが難しいという問題もあった。そこで、従来では、軸受筒部の高い真円精度を出すために、絞り加工の後切削加工をする等の後処理をする等の配慮をしていたが、このようにすると、工程数が増して作業性に劣るばかりでなく、コスト的にも高価になってしまうという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、非真円形状の底面に、絞り加工で形成された真円状の軸受筒部を備えてなるハウジングであって、前記軸受筒部の形成過程で、底面の軸受筒部形成部位に、軸受筒部の変形を阻止する変形阻止部が形成されているものである。
そして、このようにすることにより、非円形状の底面部に真円度の高い軸受筒部を絞り加工だけで形成することができるうえ、該高い真円度を維持することができる。
また、本発明は、非真円形状の底面に、真円状の軸受筒部を絞り加工により形成してなるハウジングの製造方法であって、前記ハウジングは、底面の軸受筒部形成相当部位に、軸受筒部の変形を阻止する変形阻止部を形成した後、軸受筒部を絞り加工するように構成したものである。
そして、このようにすることにより、非円形状の底面部に真円度の高い軸受筒部を絞り加工することだけで形成できるうえ、該高い真円度を維持することができ、しかも、安価に形成することができる。
このものにおいて、本発明の変形阻止部は、内周面は真円形、外周面は多角形状をした筒状に形成されているものとすることができる。
さらに、このものにおいて、本発明の変形阻止部は、ハウジング底面の外側に、多角形状の型面が形成された筒状の金型を突当てる一方、前記底面の内側に丸棒状のパンチを突当てる絞り加工により形成されているものとすることができる。
また、このものにおいて、本発明のハウジングの筒断面は、小判形状に形成されているものとすることができる。
さらにまた、このものにおいて、本発明の変形阻止部の形状は、八角形状に構成されているものとすることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図１〜図７の図面に基づいて説明する。
図面において、１は、パワーウィンドウ等のアクチュエータに採用され駆動部であって、該駆動部１は、電動モータ部２と、該電動モータ部２からの駆動を減速する減速部３とを備えて構成され、該減速部３の出力軸３ａから必要な駆動力を出力してアクチュエータを作動させるように設定されており、これらの基本構成は、何れも従来通りの構成である。
【０００６】
前記電動モータ部２を構成する金属材からなるハウジング（ヨーク）４は、有底筒状に形成されており、ハウジング４の筒開口端には外径側に延出する筒端部４ａが形成されている。そして、ハウジング筒端部４ａが減速部３を構成するケーシング５に固定される一方、ハウジング４の底面４ｂには、後述するように、モータ軸６の一端部６ａを軸受６ｃを介して回動自在に支持するため、内周面が真円状に形成された軸受筒部４ｃが絞り加工により形成されている。そして、モータ軸６の他端部６ｂは減速部ケーシング５側に伸長しており、該伸長した他端部６ｂにウォームが刻設され、減速部ケーシング５内に回動自在に支持されたウォームホイール７に噛合するように設定されている。
【０００７】
前記ハウジング４の筒部は、径方向に対向する一対の扁平状の扁平側面４ｄと、扁平側面４ｄとのあいだに位置する一対の円弧状の湾曲側面４ｅとにより、断面小判形に形成され、湾曲側面４ｅの内周面に、円弧状で薄型に形成された一対の永久磁石８がそれぞれ固着されるように設定されている。
一方、ハウジング底面４ｂは、扁平側面４ｄの各端縁と、湾曲側面４ｅの端縁部に形成される肩部４ｆに続く状態で長方形状に形成されている。そして、底面４ｂの中央部に位置して前記軸受筒部４ｃが形成されるが、軸受筒部４ｃとハウジング湾曲面部４ｅとが同芯状となる関係となるように設定されている。
尚、４ｇは、一対の肩部４ｆにそれぞれ押出し成形することで形成された位置決め突部であって、該位置決め突部４ｇは、湾曲側面４ｅに固定される永久磁石８の軸方向の位置決めをするように設定されている。
【０００８】
さて、前記ハウジング４は一枚状の鋼製の板材を絞り加工することで形成されており、その加工手順について、図３〜７の図面に基づいて説明する。
まず、予め所定の寸法で切断された平板状の板材用意し（図３（Ａ））、該板材を、大径の金型を用いた絞り加工をして底面４ｂ相当部位を基準として有底筒状のカップ状とする（図３（Ｂ））。
続く工程において、次第に小径となる金型を用いて順次絞り加工をして、開口先端縁に、外径側に拡開するフランジ部４ｈが形成されたカップ状とする（図３（Ｃ））。つぎの工程において、ハウジング筒部を構成する扁平側面４ｄと湾曲側面４ｅを形成するとともに、ハウジング底面４ｂに相当する部位が小判形になるよう加工し、さらに、開口先端部のフランジ部４ｈが径方向に突出するように加工し（図４（Ａ）、（Ｂ））、そして、湾曲側面４ｅの開口側部位に第一段差部４ｉを加工する（図４（Ｃ）、（Ｄ））。因みに、ここまでの絞り加工の工程は従来通りの構成であるので、詳細な説明は省略する。
【０００９】
これに続く工程において、湾曲側面４ｅの底面４ｂ側部位に前記肩部４ｆに相当する第二段差部を加工し、これによって、底面４ｂを略長方形状とするが、このとき、図５（Ａ）に示すように、底面４ｂ中央の軸受筒部４ｃの形成部位（軸受筒部形成部位）に位置して、最終段階で軸受筒部４ｃを成形するための第一の工程が実施され、第一成形突部Ｐ１が形成される。つまり、軸受筒部４ｃを絞り加工するための第一の工程では、底面４ｂの軸受筒部４ｃ形成部位の内側から、軸受筒部４ｃの内径寸法を外径とする丸棒状の第一パンチ９を突当てる一方、底面４ｂ側から、軸受筒部４ｃ形成部位に相当する部位に多角形状（本実施の形態では八角形）の多角面１０ａが形成され、先端に外径側に拡開した拡開面１０ｂが形成され、さらに、底面４ｂ相当部位に突き当る端面１０ｃが形成された型面を有した第一金型１０を突当てて絞り加工して塑性変形せしめることにより、第一成形突部Ｐ１を形成する（図５（Ｂ））。ここで、第一金型１０の形状は、目的とする軸受筒部４ｃの外径よりは大径に設定された円を外接円とする多角形状に設定され（図６（Ｂ）参照）、該多角形状の内接円が目的とする軸受筒部４ｃの外周に略一致するような寸法に設定されている。
このように、第一パンチ９と第一金型１０とを用いた絞り加工により第一成形突部Ｐ１を形成することにより、底面４ｂとのあいだに多角形状の立上がり部が形成されるとともに、第一成形突部Ｐ１の基端部に、外周面は多角形状で、内周面は真円状となる筒状部位が形成されるように設定されており、これら多角形状の立上がり部から外面多角形状の筒状部位に至る部位が、本発明の変形阻止部ＤＰに相当する。
【００１０】
そして、第二の工程において、第一成形突部Ｐ１の内側から、第一パンチ９外径よりも小径であるが、目的とする軸受筒部４ｃ内径よりは大径に設定される丸棒状の第二パンチ１１を突当てる一方、第一成形突部Ｐ１の外側から、先端に外径側に拡開する拡開面が形成された真円状の型面を有し、第一金型１０よりも小径であるが、目的とする軸受筒部４ｃ外径よりは大径に設定された第二金型１２を突当てて絞り加工をすることにより塑性変形をせしめ、目的とする軸受筒部４ｃの外径よりは大径の真円状の外径を有した第二成形突部Ｐ２が形成される。このとき、第二成形突部Ｐ２の基端部は、底面４ｂとのあいだが大きなＲ状になっており、第一成形突部Ｐ１の基端部に形成されていた外面多角形状の変形阻止部ＤＰの角部が取れた状態となる（図７（Ａ）、（Ｂ））。
【００１１】
さらに、第三の工程では、第二成形突部Ｐ２の内側から、目的とする軸受筒部４ｃの内径に相当する外径（前記第二パンチ１１よりも小径）に設定された丸棒状の第三パンチ１３を突当てる一方、第二成形突部Ｐ２の外側から、真円状の型面を有し、目的とする軸受筒部４ｃの外径に相当する内径に設定された第三金型１４を突当てて絞り加工することにより塑性変形せしめ、軸受筒部４ｃの成形がなされるように設定されている。このとき、第一成形突部Ｐの基端部に形成されていた外面多角形状の変形阻止部ＤＰは、角部がなくなった平滑状態になるように成形されている。なお、この第三の工程において、湾曲側面４ｅに続く肩部４ｆに、前記位置決め突部４ｇの突出形成（パンチ）がなされている（図７（Ｃ）、（Ｄ））。
そして、このように絞り加工されたものにおいて、フランジ部４ｈを、目的とするハウジング筒端部４ａの形状となるように切断し、さらに、ハウジング筒端部４ａに取付け孔４ｊを開設する等の加工を施すことにより、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すようなハウジング４が形成されるように設定されている。
【００１２】
ここで、前記第一の工程において、第一成形突部Ｐ１の基端部に形成される変形阻止部ＤＰは、多角形を形成するために肉厚となる部位が形成されている。これによって、第二パンチ１１と第二金型１２、第三パンチ１３と第三金型１４とを用いた第二、第三の工程において絞り加工したときに、前記肉厚部が肉薄部に対して均一化されるように成型されるものと推測される。これによって、略長方形となった非円形状の底面４ｂであり、真円状の軸受筒部４ｃの外周と底面４ｂの外形部位までの長さ寸法が異なっているような場合であっても、底面４ｂからの応力を受けることなく軸受筒部４ｃの成形がなされることになり、もって、底面４ｂ形状に基づく軸受筒部４ｃの変形がなくなり、真円度が正確に確保され、しかも、軸受筒部４ｃが変形して真円度が低下してしまうようなことのないものにすることができると推測される。
因みに、従来の金型とパンチを用いて絞り加工して形成されたハウジングと、前記実施の形態のようにして形成されたハウジング４について、それぞれ複数のハウジング用意し、それぞれのハウジングの軸受筒部の筒端部における真円度、筒長方向中間部における真円度をそれぞれ観測すべく、各部位における径の誤差を測定した結果、筒長方向中間部における径の誤差は、従来のハウジングで１３μｍ、本発明のハウジング４で１３．２μｍ、とほとんど変らないが、筒端部における径の誤差は、従来のハウジングで２９μｍ、本発明のハウジング４では７．１μｍ、と本発明のハウジング４の真円度が高められていることがわかる。
【００１３】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、有底筒状のハウジング４を用いて構成された電動モータ部１において、ハウジング筒部を一対の扁平側面４ｄと湾曲側面４ｅとで形成し、底面４ｂの形状が非真円状の面に、真円状の軸受筒部４ｃを絞り加工して形成する場合では、軸受筒部４ｃを成形する第一の工程で、軸受筒部４ｃが形成される部位（第一成形突部Ｐ１）の基端部に位置して、肉薄部と肉厚部とで構成される多角形状部となる変形阻止部ＤＰが予め形成されている。このため、軸受筒部４ｃを目的の形状とするべく、前記第二、第三の工程を実施する状態においては、外面多角形状とすることで形成された肉厚部が肉薄部に逃げる状態で均一化を計るようにして成形されるため、底面４ｂ側に影響されて軸受筒部４ｃが変形してしまうようなことが防止される。これによって、軸受筒部４ｃは、底面４ｂの形状にかかわらず真円度が確保された状態で絞り加工をすることができ、しかも、成形後に前記高い真円度が低下してしまうようなこともない。そして、この場合、従来のように、絞り加工した後に、再度、切削加工する等の後処理（後加工）が不要になるため、その分、作業性が向上するとともに、コスト低下を果すことができる。
【００１４】
尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、底面の形状としては小判形や矩形等、非円形の底面のものに採用することができ、これらの場合において、変形阻止部を形成することにより、絞り加工された軸受筒部の真円度が高められ、かつ、その真円度を維持することができる。
尚、変形阻止部の形状としては、前述したように、多角形状に限定されることはなく、絞り加工により、軸受筒部形成部位となる成形突部に肉厚部が形成されればよく、さらに詳細には、軸受筒部形成部位の、不均一な応力が作用する部位、即ち、大きい応力がかかる部位に肉厚部が形成されるようにすることで、前記成形突部を軸受筒部とする場合に、真円度が高められるとともに、該真円度を維持できる。
さらに、変形阻止部を形成するための金型としては、多角形状の型面を有したもの、例えば六角形状、七角形状、九角形状・・・等の他、軸受筒部形成部位となる成形突部に、肉厚部と肉薄部が形成されるような絞り加工ができるような形状の金型であればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれアクチュエータに設けられる駆動部の全体側面図、全体底面図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれハウジングの正面図、一部断面側面図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれハウジングの製造過程を示す断面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれハウジングの製造過程を示す平面図、図４（Ａ）のＸ−Ｘ断面図、平面図、図４（Ｃ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれハウジングの製造過程を示す平面図、図５（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】図６（Ａ）は第一金型の断面図、図６（Ｂ）は軸受筒部の製造過程を説明するパターン図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれハウジングの製造過程を示す平面図、図７（Ａ）のＸ−Ｘ断面図、平面図、図７（Ｃ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ真円状の底面、または、非真円状の底面に軸受筒部を形成する場合に作用する応力について説明するパターン図である。
【符号の説明】
１　　駆動部
２　　電動モータ
４　　ハウジング
４ｂ　　底面
４ｃ　　軸受筒部
４ｄ　　扁平側面
４ｅ　　湾曲側面
６　　モータ軸
８　　永久磁石
９　　第一パンチ
１０　　第一金型
１０ａ　　多角面
【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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