JP2002034196A - 直流モータ、直流モータのヨークハウジング及びヨークハウジングの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特別な部材を必要とすることなくハウジング内
部への異物の浸入を防止する構成としながら、主磁極の
磁束に影響を与えることなく電機子反作用を抑制するこ
とができる直流モータを提供する。 【解決手段】電機子７及び永久磁石（主磁極）５，６を
収容するヨークハウジング４には、その永久磁石（主磁
極）５，６の中央線に沿って磁気抵抗を増大させる溝状
の薄肉部４ｆが一体形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流モータ、直流
モータのヨークハウジング及びヨークハウジングの製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】直流モータは、その電機子巻線に電流が
流れると電機子起磁力による磁束が発生し、永久磁石
（主磁極）の磁束に影響を及ぼす、所謂電機子反作用が
発生する。この電機子反作用が大きいと空間の磁束分布
が大きく歪み、例えば、電気的中性軸が移動し整流帯で
磁束密度が「０」から大きくかけ離れてブラシ花火が発
生したり、主磁極の磁束が減少してモータの出力が低下
するといった種々の問題が生じる。

【０００３】そこで、上記した問題点を解消する技術
が、例えば、実開昭５７−１３９２８３号公報に開示さ
れている。この公報では、磁石（主磁極）の磁束に影響
を与えず、かつ電機子起磁力により生じる磁束のみに磁
気抵抗が増大するようにヨークハウジングの所定位置に
切欠きが貫通形成されている。従って、このような切欠
きを設けることにより、主磁極の磁束に影響を与えるこ
となく、電機子起磁力により生じる磁束のみが減少し、
電機子反作用が抑制されるようになっている。

【０００４】又、この公報のモータは、ヨークハウジン
グに設けた切欠きからハウジング内に水や塵埃等の異物
が浸入しないように、切欠きに楔状の非磁性部材を装着
したり、切欠きを含めたヨークハウジング全体を覆うよ
うに円筒状の非磁性体のフレームを装着する構成をとっ
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
モータでは、切欠きからハウジング内への異物の浸入を
防止するために非磁性部材や非磁性体のフレームが必要
であるので、その部材のコストや組付け工数が増大す
る。そのため、ヨークハウジング、ひいてはモータのコ
ストが高くなるという問題があった。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、特別な部材を必要と
することなくハウジング内部への異物の浸入を防止する
構成としながら、主磁極の磁束に影響を与えることなく
電機子反作用を抑制することができる直流モータ、直流
モータのヨークハウジング及びそのヨークハウジングの
製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、電機子を回転可能に収容
し、該電機子に磁界を供給する複数の主磁極をその内側
面に配設するためのヨークハウジングを有する直流モー
タにおいて、前記ヨークハウジングには、前記各主磁極
の中央線に沿って磁気抵抗を増大させるための溝状の薄
肉部を一体形成した。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の直流モータにおいて、前記薄肉部を、前記ヨークハウ
ジングの外側面又は内側面を凹設することにより形成し
た。請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の
直流モータにおいて、前記主磁極の中央線が軸方向に直
線状となるような形状に該主磁極を形成するとともに、
前記薄肉部をその主磁極の中央線に沿って軸方向に直線
状に形成した。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の直流モータにおいて、軸方向の少なくとも一方から凹
部内が見えるように、前記薄肉部を形成する面の端部か
ら軸方向に沿って凹設して前記薄肉部を形成した。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか１項に記載の直流モータにおいて、前記薄肉部
の肉厚を、該薄肉部以外のヨークハウジングの肉厚に対
して４０％以下に設定した。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれか１項に記載の直流モータにおいて、互いに平行
に配置される平面部と、該平面部の端部をそれぞれ繋ぎ
その内側面に前記主磁極が配設される円弧部とを備えた
略扁平円筒状に形成した。

【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の直流モータにおいて、前記薄肉部の肉厚を、前記平面
部の肉厚に対して４０％以下に設定した。請求項８に記
載の発明は、請求項６に記載の直流モータにおいて、前
記円弧部の板厚より前記平面部の板厚が厚くなるように
前記ヨークハウジングを形成した。

【００１３】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
の直流モータにおいて、前記円弧部の周方向中央部から
周方向両端部に向かって板厚を漸増させた。請求項１０
に記載の発明は、電機子を回転可能に収容し、該電機子
に磁界を供給する複数の主磁極をその内側面に配設する
ための直流モータのヨークハウジングにおいて、前記各
主磁極の中央線に沿って磁気抵抗を増大させるための溝
状の薄肉部を一体形成した。

【００１４】請求項１１に記載の発明は、請求項１〜９
のいずれか１項に記載の直流モータのヨークハウジング
に設けた薄肉部は、該ヨークハウジングを成形する際の
金型の駆動方向と同一方向に金型を駆動することで形成
されるヨークハウジングの製造方法である。

【００１５】請求項１２に記載の発明は、請求項１１に
記載のヨークハウジングの製造方法において、前記薄肉
部は、前記金型にてヨークハウジングの成形と同時に形
成される。

【００１６】請求項１３に記載の発明は、請求項１１又
は１２に記載のヨークハウジングの製造方法において、
前記薄肉部は、前記金型の駆動方向に沿って前記薄肉部
を形成する面の端部から連続して形成される。

【００１７】（作用）請求項１，１０に記載の発明によ
れば、電機子及び主磁極を収容するヨークハウジングに
は、その主磁極の中央線に沿って磁気抵抗増大部として
の溝状の薄肉部が一体形成される。これにより、電機子
起磁力により生じる磁束は薄肉部を通過するので、該磁
束に対する磁気抵抗は薄肉部により増大する。従って、
電機子起磁力により生じる磁束を低減でき、電機子反作
用を低減できる。一方、主磁極の磁束は、薄肉部を通過
することなく該磁極の中央部で分岐して進むため、薄肉
部の影響を受けない。又、電機子反作用を低減する磁気
抵抗増大部はヨークハウジングに薄肉加工を施して形成
した薄肉部よりなるので、特別な部材を必要とすること
なくハウジング内部への異物の浸入を防止できる。

【００１８】請求項２に記載の発明によれば、薄肉部
は、ヨークハウジングの外側面又は内側面のいずれか一
面を凹設することにより形成される。従って、ヨークハ
ウジングの薄肉部の加工が容易となる。

【００１９】請求項３に記載の発明によれば、主磁極は
その中央線が直線状となるような形状に形成されるとと
もに、薄肉部はその主磁極の中央線に沿って軸方向に直
線状に形成される。従って、主磁極及び薄肉部の形状が
簡単になる。

【００２０】請求項４に記載の発明によれば、軸方向の
少なくとも一方から凹部内が見えるように、薄肉部を形
成する面の端部から軸方向に沿って凹設して薄肉部が形
成される。従って、ヨークハウジングは、軸方向にプレ
ス（絞り）加工が施されるので、同方向にのびる薄肉部
もハウジングの成形時に同時に形成することができる。
そのため、薄肉部のみを形成するための特別な工程及び
薄肉部のみを形成するための特別な金型が必要ない。
又、ハウジングを軸方向のみのプレス加工により形成可
能であるので、プレス加工機の制御が複雑にならず、し
かも加工時間が長くならない。

【００２１】請求項５に記載の発明によれば、薄肉部の
肉厚が該薄肉部以外のヨークハウジングの肉厚に対して
４０％以下に設定されるので、電機子起磁力により生じ
る磁束、即ち整流帯における磁束密度を確実に減少する
ことができ（図８参照）、電機子反作用を低減できる。

【００２２】請求項６に記載の発明によれば、ヨークハ
ウジングは、互いに平行に配置される平面部と、該平面
部の端部をそれぞれ繋ぎその内側面に主磁極が配設され
る円弧部とを備えた略扁平円筒状に形成される。従っ
て、モータの小型化に貢献できる。又、このような扁平
状のヨークハウジングは、例えば円筒形のヨークハウジ
ングと比べて、平面部における電機子とのエアギャップ
が小さいので、電機子起磁力による磁束が生じ易く電機
子反作用の影響を受け易い形状をなしている。しかしな
がら、電機子起磁力による磁束が薄肉部にて大幅に低減
されるので、電機子反作用も大幅に低減される。従っ
て、扁平状のヨークハウジングは、電機子反作用の低減
効果が大である。

【００２３】請求項７に記載の発明によれば、薄肉部の
肉厚がヨークハウジングの平面部の肉厚に対して４０％
以下に設定されるので、電機子起磁力により生じる磁
束、即ち整流帯における磁束密度を確実に減少すること
ができ（図８参照）、電機子反作用を低減できる。

【００２４】請求項８に記載の発明によれば、円弧部の
板厚より平面部の板厚が厚くなるようにヨークハウジン
グが形成される。従って、円弧部より平面部内を通過す
る磁束の方が多いので、磁気抵抗の増加を抑えながら、
ハウジングを無駄の少ない板厚とすることができる。

【００２５】請求項９に記載の発明によれば、円弧部の
周方向中央部から周方向両端部に向かって板厚が漸増さ
れる。従って、円弧部の周方向中央部から周方向両端部
（平面部）に向かうほど該円弧部内を通過する磁束が漸
増するので、それに応じた形状とすることで、磁気抵抗
の増加を抑えながら、ハウジングを無駄の極めて少ない
板厚とすることができる。

【００２６】請求項１１に記載の発明によれば、ヨーク
ハウジングに設けた薄肉部は、該ヨークハウジングを成
形する際の金型の駆動方向と同一方向に金型を駆動する
ことで形成される。従って、金型の動作（制御）が複雑
にならず、ヨークハウジングの加工時間が長くならな
い。

【００２７】請求項１２に記載の発明によれば、薄肉部
は、金型にてヨークハウジングの成形と同時に形成され
る。従って、薄肉部のみを形成するための特別な工程及
び特別な金型が必要ない。

【００２８】請求項１３に記載の発明によれば、薄肉部
は、金型の駆動方向に沿って薄肉部を形成する面の端部
から連続して形成される。従って、ヨークハウジング
は、軸方向にプレス（絞り）加工が施されるので、同方
向にのびる薄肉部もハウジングの成形時に同時に形成す
ることができる。そのため、薄肉部のみを形成するため
の特別な工程及び薄肉部のみを形成するための特別な金
型が必要ない。又、ハウジングを軸方向のみのプレス加
工により形成可能であるので、プレス加工機の制御が複
雑にならず、しかも加工時間が長くならない。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をパワーウインド装
置に使用されるギヤードモータに具体化した一実施形態
を図面に従って説明する。

【００３０】図１に示すように、ギヤードモータ１はモ
ータ本体２と減速部３とからなる。モータ本体２は、ヨ
ークハウジング４、２つの永久磁石５，６、電機子７及
び給電部材８を備えている。

【００３１】ヨークハウジング４は、図３及び図４に示
すように、互いに平行に配置される一対の平面部４ａ
と、その平面部４ａの端部をそれぞれ繋ぐ円弧部４ｂと
を備えた略有底扁平円筒状に形成されている。ヨークハ
ウジング４の円弧部４ｂの内側面には、断面略円弧状を
なし軸方向に直線状にのびる永久磁石５，６がそれぞれ
対向するように固着される。ヨークハウジング４の底部
４ｃには中央部に軸受凹部４ｄが形成され、該凹部４ｄ
には軸受９が固着される。軸受９は、電機子７の回転軸
１０の基端部を回転可能に支持する。

【００３２】又、図１〜図４に示すように、ヨークハウ
ジング４の円弧部４ｂには、その外側面の円弧部４ｂの
周方向中央部において、底部４ｃから円弧部４ｂより外
側に曲げられた段差部４ｅまで軸方向に沿って直線状に
連続した溝状の薄肉部４ｆが形成される。つまり、薄肉
部４ｆは、永久磁石５，６（主磁極）の中央線（幾何学
的中性軸）に沿って設けられ、該磁石５，６の軸方向の
長さよりも長い範囲にわたって設けられる。尚、薄肉部
４ｆの周方向の幅は、モータ本体２の体格に応じて設定
されている。これは、薄肉部４ｆの周方向の幅を大きく
取りすぎると、モータ本体２の有効磁束が減少し、モー
タ本体２の出力に大きな影響を与えてしまうからであ
る。このような薄肉部４ｆは、ヨークハウジング４の円
弧部４ｂ外側面を凹設することにより形成されている。
そして、薄肉部４ｆは、この部分をその他の部分よりも
磁気抵抗を増大させるために設けられている。

【００３３】ここで、前記ヨークハウジング４は、図６
に示すような上下一対の金型３０，３１を用いたプレス
加工機（図示略）によりプレス（絞り）成形される。
尚、ヨークハウジング４は、金型３０，３１を用いた１
度のプレス加工により板材から成形されるものではな
く、複数の金型を用いて複数の工程を経て徐々に成形さ
れるものであって、図６の金型３０，３１はそれら複数
の金型の内の１つである。そして、上金型３０は下金型
３１に対して上下方向に直線的に移動可能に支持されて
おり、プレス成形時には、上金型３０が下金型３１に対
して所定圧力で押し込まれるようになっている。

【００３４】又、下金型３１にはヨークハウジング４の
内側面を形成する内側面形成凸部３１ａが備えられ、上
金型３０にはヨークハウジング４の外側面を形成する外
側面形成凹部３０ａが備えられる。この外側面形成凹部
３０ａにはヨークハウジング４の円弧部４ｂを形成する
円弧部形成面３０ｂが備えられ、更にこの円弧部形成面
３０ｂには円弧部４ｂ外側面を凹設することよりなる薄
肉部４ｆを形成するための薄肉部形成凸部３０ｃが備え
られている。薄肉部形成凸部３０ｃは、円弧部形成面３
０ｂの周方向中央部において該円弧部形成面３０ｂの段
差部形成面３０ｄ側端部から底部形成面３０ｅ側端部に
向かって軸方向に沿って直線状に設けられている。そし
て、このような上金型３０が下金型３１に対して所定圧
力で押し込まれることにより、図３に示すようなヨーク
ハウジング４の内外側面が形成されると同時に、薄肉部
４ｆが底部４ｃから軸方向に沿って直線状に連続して形
成される。

【００３５】言い換えれば、本実施形態のヨークハウジ
ング４は、薄肉部４ｆを底部４ｃから連続するように設
けた、即ち軸方向一方（図３の上方）から凹部内が見え
るように円弧部４ｂ外側面の底部４ｃ側端部から軸方向
に沿って連続して設けるようにしたので、上記の金型３
０，３１を用いてヨークハウジング４の内外側面と同時
に薄肉部４ｆを形成することができる。従って、本実施
形態では、薄肉部４ｆのみを形成するための特別な工程
及び特別な金型が必要なく、上金型３０に薄肉部形成凸
部３０ｃを形成するだけですむ。しかも、上金型３０の
軸方向のみの単純な動作によって薄肉部４ｆを形成でき
るので、プレス加工機の制御が複雑にならず、また加工
時間が長くならない。

【００３６】図１に示すように、前記電機子７の回転軸
１０の先端部は、ヨークハウジング４の開口部に装着さ
れる給電部材８に設けた軸受１１により回転可能に支持
される。給電部材８は、前記ギヤードモータ１を制御す
るコントローラ（図示略）からのびる外部コネクタと連
結するためのコネクタ部８ａと、該コネクタ部８ａに備
えられるターミナル１２と電気的に接続されたブラシ１
３を保持するブラシ保持部８ｂを備えている。

【００３７】又、前記回転軸１０のブラシ１３に対応す
る部位には整流子１４が固着され、該整流子１４には電
機子巻線１５が接続される。そして、整流子１４にはブ
ラシ１３が摺接し、該ブラシ１３から電源が供給され
る。

【００３８】減速部３は、ギヤハウジング２１、ウォー
ム軸２２、ウォームホイール２３及びクラッチ２４を備
えている。ギヤハウジング２１は、合成樹脂よりなり、
ウォーム軸２２、ウォームホイール２３及びクラッチ２
４を収容すべく所定形状に形成されるとともに、前記ヨ
ークハウジング４と連結固定される。このとき、ギヤハ
ウジング２１とヨークハウジング４とにより、前記給電
部材８が挟持される。

【００３９】ウォーム軸２２は、ギヤハウジング２１内
の所定位置に設けた軸受２５，２６により回転可能に支
持され、前記モータ本体２からのびる回転軸１０とクラ
ッチ２４を介して駆動連結されている。クラッチ２４
は、回転軸１０からの駆動力をウォーム軸２２に伝達
し、逆にウォーム軸２２側からの駆動力が回転軸１０に
伝達しないようウォーム軸２２の回転をロックするよう
に作動する。

【００４０】又、ウォーム軸２２はウォームホイール２
３と噛合し、ウォームホイール２３はウォーム軸２２と
直交するように配置された出力軸（図示略）と駆動連結
している。出力軸は、周知のパワーウインド装置のＸア
ーム式レギュレータと駆動連結される。

【００４１】そして、モータ本体２の回転軸１０が回転
すると、その駆動力がクラッチ２４を介してウォーム軸
２２、ウォームホイール２３、出力軸に伝達され、Ｘア
ーム式レギュレータを作動させて、ウインドガラス（図
示略）を開閉するようになっている。

【００４２】一方、ウインドガラスの自重や、ウインド
ガラスを開けるような外力により出力軸に駆動力が作用
すると、その駆動力がウォームホイール２３、ウォーム
軸２２を介してクラッチ２４に伝達されるが、このとき
クラッチ２４はウォーム軸２２をロックするように作動
するので、上記した自重や外力により、ウインドガラス
が開くことが防止される。

【００４３】次に、このように構成されたギヤードモー
タ１（モータ本体２）の作用を図５を参照しながら説明
する。図５は、図４の断面図における磁束の通過経路
（磁気回路）を示しており、電機子巻線１５を省略して
いる。

【００４４】図５に示すように、永久磁石５，６（主磁
極）の磁束Φ１は、両磁石５，６の周方向の中心を結ん
だ中心線上を磁石５（Ｎ極）から磁石６（Ｓ極）に向か
って進み、磁石６の裏面側（ヨークハウジング４の円弧
部４ｂとの固着面側）の中央部で左右に分岐してヨーク
ハウジング４（平面部４ａ）内をそれぞれ進み、磁石５
の裏面側の中央部で再び合流して磁石５（Ｎ極）に戻
る。従って、永久磁石５，６（主磁極）の磁束Φ１の磁
束密度は薄肉部４ｆで極めて小さいので、薄肉部４ｆが
磁気抵抗となって磁束Φ１、即ちモータ本体２の有効磁
束を減少させるものではない。

【００４５】一方、電機子巻線１５に電流が流れること
によって電機子起磁力（交さ起磁力）が生じ、その電機
子起磁力により生じる磁束Φ２は、両平面部４ａの中心
を結んだ中心線上を図５において下側の平面部４ａに向
かって進み、該平面部４ａの中央部から左右に分岐して
ヨークハウジング４（円弧部４ｂ）内をそれぞれ進み、
図５において上側の平面部４ａの中央部で再び合流して
電機子７に戻る。従って、電機子起磁力により生じる磁
束Φ２は、円弧部４ｂに設けた薄肉部４ｆ、即ち磁気抵
抗増大部を通過することになる。その結果、磁束Φ２は
低減されることになる。

【００４６】尚、同図５では、電機子７が正転した場合
における磁束Φ２の通過経路を示しているが、電機子７
が逆転した場合における磁束Φ２は図示しないが正転時
と逆方向に進むだけであるので、電機子７の逆転時にお
いても上記と同様に、磁束Φ２が低減されることにな
る。

【００４７】又、図７に示す本実施形態のモータ１の磁
束分布曲線から解るように、本実施形態のモータ１は、
薄肉部４ｆを設けないモータ（図７中、破線で示す）と
比べて、図７中の一点鎖線で囲んだ整流帯Ｘにおける磁
束密度が「０」に近くなっている。つまり、周知のよう
に、この整流帯Ｘにおいて磁束密度が「０」に近いほど
電機子反作用が小さいことを意味しているので、本実施
形態のモータ１は電機子反作用が大幅に低減されてい
る。

【００４８】尚、図８に示すように、平面部４ａ（薄肉
部４ｆ以外のヨークハウジング４全体）の肉厚Ｔ１に対
して薄肉部４ｆの肉厚ｔ１を４０％以下とすると、整流
帯Ｘにおける磁束密度を確実に減少することができる。
従って、薄肉部４ｆの肉厚ｔ１を平面部４ａ（薄肉部４
ｆ以外のヨークハウジング４全体）の肉厚Ｔ１に対して
４０％以下とすることが望ましく、本実施形態ではそれ
以下に設定されている。

【００４９】更に、本実施形態では、電機子反作用を低
減する磁気抵抗増大部はヨークハウジング４にプレスに
よる薄肉加工を施して形成した薄肉部４ｆよりなるの
で、特別な部品を必要とすることなく、ヨークハウジン
グ４内に水や塵埃等の異物の浸入が確実に防止されてい
る。

【００５０】上記したように、本実施の形態によれば、
以下の効果を有する。 （１）ヨークハウジング４には、永久磁石５，６（主磁
極）の中央線に沿って磁気抵抗増大部としての薄肉部４
ｆが形成される。これにより、電機子起磁力により生じ
る磁束Φ２は薄肉部４ｆを通過するので、該磁束Φ２に
対する磁気抵抗は薄肉部４ｆにより増大する。従って、
電機子起磁力により生じる磁束Φ２を低減でき、電機子
反作用を低減できる。一方、永久磁石５，６（主磁極）
の磁束Φ１は、薄肉部４ｆを通過することなく該磁極の
中央部で分岐して進むため、薄肉部４ｆの影響を受けな
い。その結果、ギヤードモータ１（モータ本体２）の出
力を向上でき、ブラシ１３の花火放電の発生を抑制でき
る。

【００５１】（２）電機子反作用を低減する磁気抵抗増
大部はヨークハウジング４に薄肉加工を施して形成した
薄肉部４ｆよりなるので、特別な部材を必要とすること
なくハウジング４内部への異物の浸入を防止できる。

【００５２】（３）薄肉部４ｆは、ヨークハウジング４
（円弧部４ｂ）の外側面のみを凹設することにより形成
される。従って、薄肉部４ｆの加工が容易となる。又、
外側面に設けた薄肉部４ｆは、後述するヨークハウジン
グ４（円弧部４ｂ）の内側面に設けた薄肉部４ｇ（図９
参照）と比べて、永久磁石５，６の磁束Φ１に影響を与
え難い。これは、外側面に設けた本実施形態の薄肉部４
ｆは、永久磁石５，６の磁束Φ１の分岐する内側が開口
した薄肉部４ｇと比べて磁束Φ１の磁気抵抗を小さくで
きるためである。

【００５３】（４）永久磁石５，６（主磁極）は、軸方
向に直線状にのびるものであり、薄肉部４ｆは、その主
磁極の中央線に沿って直線状に形成される。従って、永
久磁石５，６及び薄肉部４ｆの形状が簡単になり、その
形成が容易となる。

【００５４】（５）本実施形態のヨークハウジング４
は、薄肉部４ｆを底部４ｃから連続するように設けた、
即ち軸方向一方（図３の上方）から凹部内が見えるよう
に円弧部４ｂ外側面の底部４ｃ側端部から軸方向に沿っ
て連続して設けるようにした。従って、上記の金型３
０，３１を用いてヨークハウジング４の内外側面と同時
に薄肉部４ｆを形成できるので、薄肉部４ｆのみを形成
するための特別な工程及び特別な金型が必要なく、上金
型３０に薄肉部形成凸部３０ｃを形成するだけですむ。
しかも、上金型３０の軸方向のみの単純な動作によって
薄肉部４ｆを形成できるので、プレス加工機の制御が複
雑にならず、また加工時間が長くならない。

【００５５】（６）本実施形態では、薄肉部４ｆの肉厚
ｔ１が平面部４ａ（薄肉部４ｆ以外のヨークハウジング
４全体）の肉厚Ｔ１に対して４０％以下に設定されてい
るので、電機子起磁力により生じる磁束Φ２、即ち整流
帯Ｘにおける磁束密度を確実に減少することができ（図
８参照）、電機子反作用を低減することができる。

【００５６】（７）ヨークハウジング４は、互いに平行
に配置される平面部４ａと、該平面部４ａの端部をそれ
ぞれ繋ぎその内側面に永久磁石５，６（主磁極）が配設
される円弧部４ｂとを備えた略扁平円筒状に形成され
る。従って、ギヤードモータ１（モータ本体２）の小型
化に貢献できる。又、このような扁平状のヨークハウジ
ング４は、例えば円筒形のヨークハウジング（図示略）
と比べて、平面部４ａにおける電機子７とのエアギャッ
プが小さいので、電機子起磁力による磁束Φ２が生じ易
く電機子反作用の影響を受け易い形状をなしている。し
かしながら、電機子起磁力による磁束Φ２が薄肉部４ｆ
にて大幅に低減されるので、電機子反作用も大幅に低減
される。従って、扁平状のヨークハウジング４は、電機
子反作用の低減効果が大である。

【００５７】（８）薄肉部４ｆは、ヨークハウジング４
を成形する際の上金型３０の駆動方向と同一方向に金型
３０を駆動することで形成される。従って、金型３０の
動作（制御）が複雑にならず、ヨークハウジング４の加
工時間が長くならない。

【００５８】（９）薄肉部４ｆは、金型３０，３１にて
ヨークハウジング４の成形と同時に形成される。従っ
て、薄肉部４ｆのみを形成するための特別な工程及び特
別な金型が必要ない。

【００５９】尚、本発明の実施の形態は、以下のように
変更してもよい。 ○上記実施形態では、薄肉部４ｆをヨークハウジング４
（円弧部４ｂ）の外側面を凹設することにより構成した
が、このような構成に限定されるものではない。

【００６０】例えば、図９〜図１１に示すように、前記
薄肉部４ｆと略同一形状の薄肉部４ｇをヨークハウジン
グ４（円弧部４ｂ）の内側面を凹設することにより形成
してもよい。因みに、この薄肉部４ｇは、ハウジング４
内側面において段差部４ｅから底部４ｃまで連続して形
成される。このようにすれば、ヨークハウジング４の内
側面に永久磁石５，６を接触剤にて固着する場合、薄肉
部４ｇの凹部にその接着剤が溜まり、永久磁石５，６が
強固に固定できる。又、ヨークハウジング４の防錆塗装
を薄肉部の形成前に行う場合、薄肉部４ｇはハウジング
４の内側面に設けられるので、薄肉部４ｇの加工時に塗
装面に与える影響を小さく抑えることができる。

【００６１】ここで、このような薄肉部４ｇを備えたヨ
ークハウジング４は、図１２に示す図６とほぼ同様な構
成の上下一対の金型３０，３１を用いたプレス加工機
（図示略）によりプレス（絞り）成形される。

【００６２】即ち、上金型３０にはヨークハウジング４
の外側面を形成する外側面形成凹部３０ａが備えられ、
下金型３１にはヨークハウジング４の内側面を形成する
内側面形成凸部３１ａが備えれている。この内側面形成
凸部３１ａにはヨークハウジング４の円弧部４ｂを形成
する円弧部形成面３１ｂが備えられ、更にこの円弧部形
成面３１ｂには円弧部４ｂ内側面を凹設することよりな
る薄肉部４ｇを形成するための薄肉部形成凸部３１ｃが
備えられている。薄肉部形成凸部３１ｃは、円弧部形成
面３１ｂの周方向中央部において該円弧部形成面３１ｂ
の底部形成面３１ｅ側端部から段差部形成面３１ｄに向
かって軸方向に沿って直線状に設けられている。そし
て、このような上金型３０が下金型３１に対して所定圧
力で押し込まれることにより、図１１に示すようなヨー
クハウジング４の内外側面が形成されると同時に、薄肉
部４ｇが段差部４ｅから軸方向に沿って直線状に形成さ
れる。

【００６３】言い換えれば、このヨークハウジング４は
薄肉部４ｇを段差部４ｅから連続するように設けたの
で、即ち軸方向一方（図１１の上方）から凹部内が見え
るように円弧部４ｂ内側面の段差部４ｅ側端部から軸方
向に沿って設けるようにしたので、上記実施形態と同様
に、金型３０，３１を用いてヨークハウジング４の内外
側面と同時に薄肉部４ｇを形成することができる。従っ
て、この形態においても、薄肉部４ｇのみを形成するた
めの特別な工程及び特別な金型が必要なく、下金型３１
に薄肉部形成凸部３１ｃを形成するだけですむ。しか
も、上金型３０の軸方向のみの単純な動作によって薄肉
部４ｇを形成できるので、プレス加工機の制御が簡単で
すみ、また加工時間が長くならない。

【００６４】尚、この図９〜図１１に示す形態において
も上記実施形態と同様に、図８に示すように、平面部４
ａ（薄肉部４ｇ以外のヨークハウジング４全体）の肉厚
Ｔ２に対して薄肉部４ｇの肉厚ｔ２を４０％以下とする
と、整流帯Ｘにおける磁束密度を確実に減少することが
できる。従って、薄肉部４ｇの肉厚ｔ２を平面部４ａ
（薄肉部４ｇ以外のヨークハウジング４全体）の肉厚Ｔ
２に対して４０％以下とすることが望ましい。

【００６５】又、外側面と内側面の両方を凹設して薄肉
部を形成してもよい。 ○上記実施形態では、薄肉部４ｆの周方向の幅をモータ
本体２の体格に応じて設定したが、これ以外の条件によ
って設定してもよい。つまり、モータ本体２の有効磁束
が大幅に減少せず、モータ本体２の出力に大きな影響を
与えない程度に設定すればよい。

【００６６】○上記実施形態では、ヨークハウジング４
の平面部４ａと円弧部４ｂの板厚を同じにしたが、円弧
部４ｂの板厚より平面部４ａの板厚を厚くしてもよい。
例えば、図１３に示すように、円弧部４ｂの周方向中央
部から周方向両端部に向かって板厚を「Ｄ１」から「Ｄ
２」まで漸増させ、平面部４ａでは板厚を「Ｄ２」一定
としてもよい。つまり、円弧部４ｂの周方向中央部から
周方向両端部（平面部４ａ）に向かうほど該円弧部４ｂ
内を通過する磁束Φ１が漸増するので、それに応じた形
状とする。このようにすれば、磁気抵抗の増加を抑えな
がら、ハウジング４を無駄の極めて少ない板厚とするこ
とができる。その結果、モータ１（モータ本体２）の小
型軽量化、高出力化を図ることができる。

【００６７】又、図示しないが、円弧部４ｂの板厚を
「Ｄ１」一定、平面部４ａの板厚を「Ｄ２」一定として
もよい。このようにしても、円弧部４ｂより平面部４ａ
内を通過する磁束Φ１の方が多いので、磁気抵抗の増加
を抑えながら、ハウジング４を無駄の少ない板厚とする
ことができ、モータ１（モータ本体２）の小型軽量化、
高出力化を図ることができる。

【００６８】○上記実施形態では、扁平状のヨークハウ
ジング４に実施したが、円筒状のヨークハウジングに実
施してもよい。 ○上記実施形態では、永久磁石５，６を軸方向に直線状
にのびる形状としたが、例えば、スキュー効果が得られ
るように永久磁石を周方向に捻った形状としてもよい。
この場合、ヨークハウジング４に薄肉部４ｆを直線状に
設けるのではなく、永久磁石の中央線に沿って周方向に
捻って形成する必要がある。

【００６９】○上記実施形態では、主磁極に永久磁石
５，６を用いたが、電磁コイルを用いて主磁極を構成す
るようにしてもよい。上記各実施の形態から把握できる
請求項以外の技術的思想について、以下にその効果とと
もに記載する。

【００７０】（イ）請求項１〜９のいずれか１項に記載
の直流モータにおいて、前記主磁極は、永久磁石である
ことを特徴とする直流モータ。このようにしても、上記
と同様の効果を得ることができる。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
特別な部材を必要とすることなくハウジング内部への異
物の浸入を防止する構成としながら、主磁極の磁束に影
響を与えることなく電機子反作用を抑制することができ
る直流モータ、直流モータのヨークハウジング及びヨー
クハウジングの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施形態のギヤードモータを示す断面図で
ある。

【図２】 モータ本体の断面図である。

【図３】 ヨークハウジングの斜視図である。

【図４】 図１のＡ−Ａ断面図である。

【図５】 図４における磁束の通過経路を説明するため
の図である。

【図６】 ヨークハウジングを成形する金型を示す斜視
図である。

【図７】 モータの磁束分布曲線を示す図である。

【図８】 肉厚比率に対する磁束密度の変化を示す図で
ある。

【図９】 別例のヨークハウジングの断面図である。

【図１０】 モータ本体の断面図である。

【図１１】 ヨークハウジングの斜視図である。

【図１２】 ヨークハウジングを成形する金型を示す斜
視図である。

【図１３】 別例のヨークハウジングの断面図である。

【符号の説明】

４…ヨークハウジング、４ａ…平面部、４ｂ…円弧部、
４ｃ…端部としての底部、４ｅ…端部としての段差部、
４ｆ，４ｇ…薄肉部、５，６…主磁極としての永久磁
石、７…電機子、３０…金型としての上金型、３１…金
型としての下金型、Ｄ１，Ｄ２…板厚、Ｔ１，Ｔ２…平
面部の肉厚、ｔ１，ｔ２…薄肉部の肉厚。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥居 勝彦 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA05 5H605 AA03 BB05 BB09 CC01 DD03 EA06 EA21 EB02 EC05 FF06 GG01 GG12 GG20 5H615 AA01 BB01 BB04 BB14 PP01 PP28 SS03 SS13 SS18 TT05 TT23 TT26

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電機子を回転可能に収容し、該電機子に
   磁界を供給する複数の主磁極をその内側面に配設するた
   めのヨークハウジングを有する直流モータにおいて、 前記ヨークハウジングには、前記各主磁極の中央線に沿
   って磁気抵抗を増大させるための溝状の薄肉部を一体形
   成したことを特徴とする直流モータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の直流モータにおいて、 前記薄肉部を、前記ヨークハウジングの外側面又は内側
   面を凹設することにより形成したことを特徴とする直流
   モータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の直流モータにお
   いて、 前記主磁極の中央線が軸方向に直線状となるような形状
   に該主磁極を形成するとともに、 前記薄肉部をその主磁極の中央線に沿って軸方向に直線
   状に形成したことを特徴とする直流モータ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の直流モータにおいて、 軸方向の少なくとも一方から凹部内が見えるように、前
   記薄肉部を形成する面の端部から軸方向に沿って凹設し
   て前記薄肉部を形成したことを特徴とする直流モータ。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の直
   流モータにおいて、前記薄肉部の肉厚を、該薄肉部以外
   のヨークハウジングの肉厚に対して４０％以下に設定し
   たことを特徴とする直流モータ。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の直
   流モータにおいて、 互いに平行に配置される平面部と、該平面部の端部をそ
   れぞれ繋ぎその内側面に前記主磁極が配設される円弧部
   とを備えた略扁平円筒状に形成したことを特徴とする直
   流モータ。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の直流モータにおいて、 前記薄肉部の肉厚を、前記平面部の肉厚に対して４０％
   以下に設定したことを特徴とする直流モータ。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の直流モータにおいて、 前記円弧部の板厚より前記平面部の板厚が厚くなるよう
   に前記ヨークハウジングを形成したことを特徴とする直
   流モータ。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の直流モータにおいて、 前記円弧部の周方向中央部から周方向両端部に向かって
   板厚を漸増させたことを特徴とする直流モータ。
10. 【請求項１０】 電機子を回転可能に収容し、該電機子
    に磁界を供給する複数の主磁極をその内側面に配設する
    ための直流モータのヨークハウジングにおいて、 前記各主磁極の中央線に沿って磁気抵抗を増大させるた
    めの溝状の薄肉部を一体形成したことを特徴とする直流
    モータのヨークハウジング。
11. 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
    直流モータのヨークハウジングに設けた薄肉部は、該ヨ
    ークハウジングを成形する際の金型の駆動方向と同一方
    向に金型を駆動することで形成されることを特徴とする
    ヨークハウジングの製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のヨークハウジング
    の製造方法において、 前記薄肉部は、前記金型にてヨークハウジングの成形と
    同時に形成されることを特徴とするヨークハウジングの
    製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は１２に記載のヨークハ
    ウジングの製造方法において、 前記薄肉部は、前記金型の駆動方向に沿って前記薄肉部
    を形成する面の端部から連続して形成されることを特徴
    とするヨークハウジングの製造方法。