JP2006141200A - 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

【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。
【選択図】図５

Description

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。

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。

そこで、上記した問題点を解消する技術が、例えば、特許文献１に開示されている。
この特許文献１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。

又、この特許文献１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。
実開昭５７−１３９２８３号公報

ところが、上記特許文献１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。

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。

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すべく、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ぐ円弧部とを備えた略扁平円筒状に形成され、前記電機子に磁界を供給する複数の主磁極が前記円弧部の内側面に配設される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の前記円弧部は、そ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て形成されるとともに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が一体形成され、前記平面部は、前記円弧部の周方向両端部の板厚で一定に形成される。

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。

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。

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、前記平面部の肉厚に対して４０％以下に設定した。
請求項６に記載の発明は、電機子を回転可能に収容すべく、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ぐ円弧部とを備えた略扁平円筒状に形成され、前記電機子に磁界を供給する複数の主磁極が前記円弧部の内側面に配設される直流モータのヨークハウジングにおいて、前記円弧部は、そ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て形成されるとともに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が一体形成され、前記平面部は、前記円弧部の周方向両端部の板厚で一定に形成される。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６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。

請求項８に記載の発明は、請求項７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。
請求項９に記載の発明は、請求項７又は８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。

（作用）
請求項１，６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。又、円弧部の周方向中央部から周方向両端部（境目）に向かって板厚が漸増され、境目からの平面部の板厚は円弧部の周方向両端部の板厚で一定とされる。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。

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。

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。

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。

請求項５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。

請求項７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。

請求項８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。

請求項９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。

従って、上記記載の発明によれば、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。

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。
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。
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。

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。

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。

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３０ｂ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。

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。

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１３を保持するブラシ保持部８ｂを備えている。

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。

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２４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。

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。

又、ウォーム軸２２はウォームホイール２３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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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４ｆ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。

（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。

（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４ｆ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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。
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。
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。

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。

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。

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。

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４ａ（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Ｔ２に対して４０％以下とすることが望ましい。

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。

○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「Ｄ２」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。

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。

○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。

○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技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。

（イ）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、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。

一実施形態のギヤードモータを示す断面図である。 モータ本体の断面図である。 ヨークハウジングの斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 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。 ヨークハウジングを成形する金型を示す斜視図である。 モータの磁束分布曲線を示す図である。 肉厚比率に対する磁束密度の変化を示す図である。 別例のヨークハウジングの断面図である。 モータ本体の断面図である。 ヨークハウジングの斜視図である。 ヨークハウジングを成形する金型を示す斜視図である。 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。

Claims (9)

1. 電機子を回転可能に収容すべく、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ぐ円弧部とを備えた略扁平円筒状に形成され、前記電機子に磁界を供給する複数の主磁極が前記円弧部の内側面に配設される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の前記円弧部は、そ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て形成されるとともに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が一体形成され、前記平面部は、前記円弧部の周方向両端部の板厚で一定に形成されることを特徴とする直流モータ。
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、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。
6. 電機子を回転可能に収容すべく、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ぐ円弧部とを備えた略扁平円筒状に形成され、前記電機子に磁界を供給する複数の主磁極が前記円弧部の内側面に配設される直流モータのヨークハウジングにおいて、
   前記円弧部は、そ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て形成されるとともに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が一体形成され、前記平面部は、前記円弧部の周方向両端部の板厚で一定に形成されることを特徴とする直流モータのヨークハウジング。
7. 請求項１〜６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。
8. 請求項７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。
9. 請求項７又は８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。

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