(57)【要約】【課題】筒状体の板厚を所望の厚さとすることが可能な筒状体の製造方法を提供する。【解決手段】モータヨークの製造方法は、ダイとパンチにて多段階の絞り加工工程を行うことで板状素材から略有底筒状のモータヨークを得る。多段階の絞り加工工程の内の１つとして行われる部分増厚絞り加工工程では、クッションプレート２１と（軸方向の長さが前段階のワークの軸方向長さと略同じの）パンチ２２とダイ２３とによって、ワークの軸方向の延び（肉の流れ）が抑えられながらワークの底部側のみの外周が小さくされることで、ワークの軸方向における底部側のみの板厚が増加された部分増厚中間ヨーク１１ｅが得られる。その後、一般的な公知の絞り加工工程と略同様の工程（後段絞り加工工程）を行うことでモータヨークを得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイとパンチにて多段階の絞り加工工程を行うことで板状素材から略有底筒状の筒状体を得る筒状体の製造方法において、
前記多段階の絞り加工工程の内の少なくとも１つは、製造途中における前記筒状体の軸方向の一部のみの板厚を増加させる部分増厚絞り加工工程とされたことを特徴とする筒状体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の筒状体の製造方法において、
前記部分増厚絞り加工工程は、前記筒状体の軸方向の延びを抑えながら該筒状体の外周を小さくすることで、その部分の板厚を増加させることを特徴とする筒状体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の筒状体の製造方法において、
前記部分増厚絞り加工工程は、製造途中における前記筒状体の軸方向の底部側のみの板厚を増加させることを特徴とする筒状体の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の筒状体の製造方法において、
前記筒状体は内周面に永久磁石が固定されるモータヨークであることを特徴とする筒状体の製造方法。
【請求項５】
ダイとパンチにて多段階の絞り加工工程が行われることで板状素材から略有底筒状とされた絞り加工品筒状体において、
軸方向の中間部に板厚の極大値を有することを特徴とする絞り加工品筒状体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、モータヨーク等の筒状体の製造方法及び絞り加工品筒状体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機に備えられるモータヨーク等の略有底筒状の筒状体を得る筒状体の製造方法としては、ダイとパンチにて多段階の絞り加工工程を行うことで板状素材から徐々に細長い形状の筒状体として所望の筒状体を得る方法がある。そして、このような筒状体の製造方法としては、製造途中における筒状体の筒部の板厚を全体的に増加させる増厚絞り加工を備えた方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３４１５０３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記したような製造方法で得られる筒状体（絞り加工品筒状体）は、その筒部における板厚が軸方向の底部側ほど薄くなってしまうという問題がある。尚、実験結果では、底部側から開口部側にかけて板厚が１．３倍増加した。この軸方向の板厚差は、例えば、モータヨークの材料を多く重量を大きくしてしまう原因となる。即ち、モータヨークにおいては、板厚が薄い部分があると磁気飽和が懸念されるため、底部側においても板厚を確保する必要があり、すると底部側より板厚が厚くなる開口部側で板厚が過剰となり、ひいては無駄を生じさせ、材料を多く重量を大きくしてしまうことになる。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その第１の目的は、筒状体の板厚を所望の厚さとすることが可能な筒状体の製造方法を提供することにある。
又、第２の目的は、無駄を低減することが可能な絞り加工品筒状体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、ダイとパンチにて多段階の絞り加工工程を行うことで板状素材から略有底筒状の筒状体を得る筒状体の製造方法において、前記多段階の絞り加工工程の内の少なくとも１つは、製造途中における前記筒状体の軸方向の一部のみの板厚を増加させる部分増厚絞り加工工程とされた。
【０００６】
同発明によれば、多段階の絞り加工工程の内の少なくとも１つとして行われる部分増厚絞り加工工程では、製造途中における筒状体の軸方向の一部のみの板厚が増加されるため、筒状体の板厚を所望の厚さとすることが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の筒状体の製造方法において、前記部分増厚絞り加工工程は、前記筒状体の軸方向の延びを抑えながら該筒状体の外周を小さくすることで、その部分の板厚を増加させる。
【０００８】
同発明によれば、部分増厚絞り加工工程では、筒状体の軸方向の延びが抑えられながら該筒状体の外周が小さくされることで、その部分の板厚が増加される。このようにすると、請求項１に記載の製造方法をより具体的に容易に行うことができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の筒状体の製造方法において、前記部分増厚絞り加工工程は、製造途中における前記筒状体の軸方向の底部側のみの板厚を増加させる。
【００１０】
同発明によれば、部分増厚絞り加工工程は、製造途中における筒状体の軸方向の底部側のみの板厚が増加されるため、部分増厚絞り加工工程を行わない場合（従来技術）に比べて底部側の薄肉化に基づく軸方向の板厚差を小さくすることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の筒状体の製造方法において、前記筒状体は内周面に永久磁石が固定されるモータヨークである。
同発明によれば、部分増厚絞り加工工程を行わない場合に比べて、モータヨークにおける軸方向の板厚差を小さくすることができるため、例えば、磁気飽和を回避したモータヨークとしながら、モータヨークの材料や重量を最低限に近づけることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、ダイとパンチにて多段階の絞り加工工程が行われることで板状素材から略有底筒状とされた絞り加工品筒状体において、軸方向の中間部に板厚の極大値を有する。
【００１３】
同発明によれば、軸方向の中間部に板厚の極大値を有するため、例えば、底部側から開口側に向かうほど板厚が大きくなる従来のものに比べて、軸方向の板厚差を小さくでき、ひいては無駄を低減することが可能となる。尚、この絞り加工品筒状体は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の筒状体の製造方法によって容易に製造される。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１〜４の発明によれば、筒状体の板厚を所望の厚さとすることが可能な筒状体の製造方法を提供することができる。
又、請求項５に記載の発明によれば、無駄を低減することが可能な絞り加工品筒状体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、直流モータ等の回転電機に備えられる筒状体（絞り加工品筒状体）としてのモータヨーク１は、ダイとパンチにて後述する多段階の絞り加工工程が行われることで板状素材から略有底筒状とされ、詳しくは筒状の筒状部１ａと、その一端を閉塞する底部１ｂと、その他端（開口端）から径方向外側に延びるフランジ部１ｃとを備える。
【００１６】
そして、このモータヨーク１の筒状部１ａの内周面には永久磁石２が固定されることになる。又、因みに、モータヨーク１の内側には、図示しない巻線が巻着された電機子コアが回転可能に設けられることになる。
【００１７】
次に、前記モータヨーク１の製造方法を図２〜図４に従って説明する。
まず、一般的な公知の図示しないダイとパンチにて第１〜第４段階の絞り加工工程を行うことで、図示しない円盤状の板状素材から図２（ａ）〜（ｄ）に示すように徐々に（中間ヨーク１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの順に）細長い形状としていき中間ヨーク１１ｄを得る。尚、この各工程では、その前の段階のワーク（中間ヨーク１１ａ〜１１ｃ）より外周を小さくするために前段階より小さい（直径の）孔を有したダイと、前の段階のワークより軸方向の延びを促進させるように前段階より大きく突出するパンチが用いられる。
【００１８】
次に、図３に示すように、クッションプレート２１とパンチ２２とダイ２３とによってワーク（前記中間ヨーク１１ｄ（図２（ｄ）参照））の軸方向の一部であって底部側のみの板厚を増加させる部分増厚絞り加工工程を行い、部分増厚中間ヨーク１１ｅを得る。
【００１９】
詳しくは、クッションプレート２１は、ワーク（前記中間ヨーク１１ｄ（図２（ｄ）参照））を上面に載置可能な板状に形成され、その中央に貫通孔２１ａが形成されている。パンチ２２は、前記貫通孔２１ａから上方に突出可能な略円柱状に形成されている。このパンチ２２の軸方向の長さは、前記貫通孔２１ａから最大に突出した状態（図３参照）で、前記中間ヨーク１１ｄ（図２（ｄ）参照）の軸方向長さと略同じ（即ち、中間ヨーク１１ｄを成形する際に用いたパンチと略同じ長さであって、本実施の形態では先端形状のみ若干異なる）に設定されている。又、ダイ２３は、前記中間ヨーク１１ｄ（図２（ｄ）参照）における軸方向の底部側のみの外周を小さくするために中間ヨーク１１ｄの外周（直径）より小さい（直径の）絞り孔２３ａを有する。又、本実施の形態のダイ２３の下端（図３中、下端）には、前記絞り孔２３ａと連通するとともに絞り孔２３ａより径の大きい大径孔２３ｂを有する円筒状の支持部２３ｃが形成されている。この支持部２３ｃの軸方向の長さは、前記中間ヨーク１１ｄの軸方向長さの略半分とされ、図３に示すように支持部２３ｃが前記クッションプレート２１に軸方向に当接するとダイ２３のそれ以上の下方への移動が規制されることになる。
【００２０】
そして、図３に示すように、ワーク（中間ヨーク１１ｄ（図２（ｄ）参照））が載置されたクッションプレート２１とパンチ２２に対してダイ２３を支持部２３ｃがクッションプレート２１に当接するまで下降（軸方向の近づく方向に可動）させる。これにより、ワークの軸方向の延びを抑えながら該ワークの底部側のみの外周を小さくすることで、その部分の板厚を増加させ、部分増厚中間ヨーク１１ｅを得る。即ち、この工程では、パンチ２２の軸方向の長さが中間ヨーク１１ｄ（図２（ｄ）参照）の軸方向長さと略同じであり、中間ヨーク１１ｄの下端がクッションプレート２１に当接されて軸方向の延び（肉の流れ）が抑えられた状態でダイ２３が下降され絞り孔２３ａにて底部側のみの外周（直径）が小さくされるため該部分においては板厚が増加される。言い換えると、この工程では、前記第１〜第４段階の絞り加工工程のようにワークの軸方向の延びを促進させるといったことを行わず、軸方向の延び（肉の流れ）を抑えながら肉を底部側において集中させるようにしたので、該部分においては板厚が増加される。尚、部分増厚絞り加工工程における板厚の増加とは、素材よりも板厚が増加する場合のみならず、絞り加工によって板厚が減少してしまうのを抑制するだけの場合を含む。
【００２１】
次に、図４に示すように、クッションプレート３１とパンチ３２とダイ３３とによってワーク（前記部分増厚中間ヨーク１１ｅ（図３参照））の外周（直径）を小さくするとともに軸方向長さを長くする後段絞り加工工程を行い、前記モータヨーク１を得る。
【００２２】
詳しくは、クッションプレート３１は、ワーク（部分増厚中間ヨーク１１ｅ（図３参照））を上面に載置可能な板状に形成され、その中央に貫通孔３１ａが形成されている。パンチ３２は、前記貫通孔３１ａから上方に突出可能な略円柱状に形成されている。このパンチ３２の軸方向の長さは、前記貫通孔３１ａから最大に突出した状態（図４参照）で、前記部分増厚中間ヨーク１１ｅ（図３参照）の軸方向長さより長く設定されている。又、ダイ３３は、前記部分増厚中間ヨーク１１ｅ（図３参照）における軸方向の全体の外周を一定に小さくするために部分増厚中間ヨーク１１ｅの底部における外周（直径）より小さい（直径の）絞り孔３３ａを有する。
【００２３】
そして、図４に示すように、ワーク（部分増厚中間ヨーク１１ｅ（図３参照））が載置されたクッションプレート３１とパンチ３２に対してダイ３３を下降（軸方向の近づく方向に可動）させる。これにより、ワークの外周（直径）を小さくする（軸方向に一定の小ささとする）とともに軸方向長さを長くし、モータヨーク１を得る。即ち、この工程は、一般的な公知の絞り加工工程と略同様の工程であって、公知の絞り加工工程を行うだけで板厚が厚くなる開口部側については最後まで増厚絞り加工を行わずモータヨーク１を得るようにしている。
【００２４】
このように製造されるモータヨーク１の（筒状部１ａ）の板厚は、図５に示すように、軸方向の中間部に板厚の極大値Ｘを有することになる。尚、図５は、高さ（軸方向位置）−板厚特性図であって、前記フランジ部１ｃ近傍位置（図５中、左端）から底部１ｂ近傍位置（図５中、右端）までの筒状部１ａにおける板厚を図示している。又、極大値Ｘの軸方向位置は前記部分増厚絞り加工工程時に板厚を増加させる軸方向位置、即ち、支持部２３ｃの軸方向長さに対応しており、支持部２３ｃの軸方向長さを変更することで極大値Ｘの軸方向位置がシフトされ、また極大値Ｘはフランジ部１ｃ側に近づくほどその板厚も大きくなることが分かっている。そして、本実施の形態では、前記永久磁石２が固定される軸方向位置等を考慮した軸方向の範囲で最低限の板厚が確保されるように、且つ極大値Ｘでの板厚が大きくなり過ぎることによる型（パンチ３２及びダイ３３）への食い付き不具合を考慮して極大値Ｘでの板厚が大きくなり過ぎないように、支持部２３ｃの軸方向長さを設定している。
【００２５】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）多段階の絞り加工工程（第１〜第４段階の絞り加工工程、部分増厚絞り加工工程、及び後段絞り加工工程）の内の１つとして行われる部分増厚絞り加工工程では、ワーク（中間ヨーク１１ｄ）の軸方向の延びが抑えられながらワークの底部側のみの外周が小さくされることで、ワークの軸方向における底部側のみの板厚が増加される。これにより、モータヨーク１は、軸方向の中間部に板厚の極大値Ｘを有することになり、部分増厚絞り加工工程を行わない場合（従来技術）に比べて軸方向の板厚差を小さくすることができ、モータヨーク１（その筒状部１ａ）の板厚を所望の厚さに近づけることができる。その結果、本実施の形態では、部分増厚絞り加工工程を行わない場合（従来技術）に比べて、例えば、磁気飽和を回避したモータヨーク１としながら、モータヨーク１の無駄を低減することができ、材料や重量を最低限に近づけることができる。
【００２６】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、部分増厚絞り加工工程は、製造途中における筒状体としてのワーク（中間ヨーク１１ｄ）の軸方向の底部側のみの板厚を増加させるとしたが、これに限定されず、製造途中における筒状体の軸方向の他の部分の板厚を増加させる部分増厚絞り加工工程（筒状体の製造方法）としてもよい。例えば、複数段階に分けて部分増厚絞り加工を行ってもよい。
【００２７】
例えば、図６に示すように、筒状体５１の軸方向の底部側に加えてそこから離間した開口部側についても板厚を増加させる部分増厚絞り加工（工程）を行ってもよい。詳しくは、上記実施の形態の部分増厚絞り加工工程と同様の部分増厚絞り加工工程を底部側について行った後、上記実施の形態の後段絞り加工工程と同様の後段絞り加工工程を軸方向中間部まで行いワークの外周（直径）を小さくするとともに軸方向長さを（抑えずに）長くし、更に上記実施の形態の部分増厚絞り加工工程と同様の部分増厚絞り加工工程（軸方向の延びを抑えながら外周を小さくする工程）を開口部側について行ってもよい。このようにすると、筒状体５１の軸方向の底部側と開口部側とでそれぞれ（部分増厚絞り加工工程を行わない場合に比べて）板厚を厚くすることができる。尚、この例の筒状体５１は、上記した板厚が望まれるものであって、勿論モータヨーク１に限らない。即ち、上記実施の形態及びこの別例は、他の筒状体の製造方法としてもよい。
【００２８】
・上記実施の形態では、ダイ２３には支持部２３ｃが形成されるとしたが、これに限定されず、支持部２３ｃが形成されていないものとし、部分増厚絞り加工工程では、ダイをワーク（中間ヨーク１１ｄ（図２（ｄ）参照））の中間位置まで下降させて停止させる（位置制御する）ことで上記実施の形態と同様の部分増厚中間ヨーク１１ｅを得るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施の形態のモータヨークと永久磁石の断面図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）中間ヨークの断面図。
【図３】本実施の形態の部分増厚絞り加工工程を説明するための説明図。
【図４】本実施の形態の後段絞り加工工程を説明するための説明図。
【図５】本実施の形態のモータヨークにおける高さ（軸方向位置）−板厚特性図。
【図６】別例の筒状体の断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１…モータヨーク（筒状体（絞り加工品筒状体））、２…永久磁石、１１ｄ…中間ヨーク（製造途中における筒状体）、２２，３２…パンチ、２３，３３…ダイ、５１…筒状体（絞り加工品筒状体）。
【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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