(57)【要約】【課題】異音が発生することを抑制する。【解決手段】サブヨーク１６は、円筒状に形成されていると共に周方向一方側の端部３０Ａと周方向他方側の端部３０Ｂとが対向して配置されることでその軸方向に縦割り部３２が形成された金属製のサブヨーク本体３０を備えている。また、サブヨーク本体３０の周方向一方側の端部３０Ａには、周方向他方側の端部３０Ｂ側に向けて突出する係合凸部３６が形成されている。さらに、サブヨーク本体３０の周方向他方側の端部３０Ｂには、周方向一方側の端部３０Ａ側が開放され、係合凸部３６の一部が塑性変形された状態で当該係合凸部３６が係合している係合凹部３８が形成されている。また、係合凸部３６において塑性変形された部位が、係合凹部３８に対してサブヨーク本体３０の径方向へ突出している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状に形成されていると共に第１の端部と第２の端部とが対向して配置されることでその軸方向に縦割り部が形成された金属製のヨーク本体と、
前記第１の端部に設けられかつ第２の端部側に向けて突出する凸部と、
前記第２の端部に設けられかつ前記第１の端部側が開放され、前記凸部の一部が塑性変形された状態で該凸部が係合している凹部と、
を備え、
前記凸部において塑性変形された部位が、前記凹部に対して前記ヨーク本体の径方向へ突出しているヨーク。
【請求項２】
前記凸部の周縁部には、肉抜孔が形成されている請求項１記載のヨーク。
【請求項３】
前記凸部の外縁部及び前記凹部の内縁部には、複数の小凸部がそれぞれ形成されており、
前記複数の小凸部が塑性変形された状態で、前記凸部が前記凹部に係合している請求項１記載のヨーク。
【請求項４】
前記複数の小凸部が、前記ヨーク本体の周方向に沿って配列されている請求項３記載のヨーク。
【請求項５】
請求項１又は請求項２記載のヨークの製造方法に適用され、
前記凸部を前記凹部に係合させる係合工程と、
前記凹部に係合された前記凸部を塑性変形させる塑性変形工程と、
を有するヨークの製造方法。
【請求項６】
請求項３又は請求項４に記載のヨークの製造方法に適用され、
前記小凸部の一部を塑性変形させながら前記凸部を前記凹部に係合させる係合及び塑性変形工程を有するヨークの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のヨークと、
前記ヨーク本体の径方向内側に配置されたマグネットと、
前記マグネットの内側に配置され、通電されることで磁界を発生させる電機子と、
前記電機子が磁界を発生させることで回転する回転軸と、
を備えたモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヨーク、ヨークの製造方法及びモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１及び特許文献２には、筒状に形成されたヨークを有するモータが開示されている。特許文献１に記載されたモータのヨークは、筒状に曲げられた金属板の両端部に設けられた切欠きと舌片とが噛み合わされると共に、切欠きの周縁部及び舌片の一部がかしめられることで形成されている。また、特許文献２に記載されたモータのヨークは、Ｕ字状に曲げられた一対のフレーム素体を備えており、このヨークは、一方のフレーム素体の爪を他方のフレーム素体の切欠部にかしめると共に他方のフレーム素体の爪を一方のフレーム素体の切欠部にかしめることにより形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公昭５３−４６４８１号公報
【特許文献２】実開昭５６−３５８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、板状に形成された部材の一部と他の一部とを係合させることで筒状に形成されたヨークでは、モータの作動中に上記係合された部分で異音が発生することが考えられる。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、異音が発生することを抑制することができるヨーク、ヨークの製造方法及びモータを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載のヨークは、円筒状に形成されていると共に第１の端部と第２の端部とが対向して配置されることでその軸方向に縦割り部が形成された金属製のヨーク本体と、前記第１の端部に設けられかつ第２の端部側に向けて突出する凸部と、前記第２の端部に設けられかつ前記第１の端部側が開放され、前記凸部の一部が塑性変形された状態で該凸部が係合している凹部と、を備え、前記凸部において塑性変形された部位が、前記凹部に対して前記ヨーク本体の径方向へ突出している。
【０００７】
請求項１記載のヨークによれば、ヨーク本体の第１の端部に設けられた凸部が第２の端部に設けられた凹部に係合している。これにより、ヨーク本体の第１の端部と第２の端部との間に縦割り部が形成された状態で、ヨーク本体の第１の端部と第２の端部とが結合されている。ここで、本実施形態では、ヨーク本体の第１の端部に設けられた凸部が塑性変形された状態で第２の端部に設けられた凹部に係合している。これにより、請求項１記載のヨークを備えたモータが作動している際に、凸部が凹部に対して変位することを抑制することができる。その結果、凸部と凹部との間で異音が発生することを抑制することができる。
【０００８】
また、請求項１記載のヨークによれば、凸部の一部を凹部に対してヨーク本体の径方向へ突出する程度まで塑性変形させることで、凸部が凹部に対して変位することをより一層抑制することができる。その結果、凸部と凹部との間で異音が発生することをより一層抑制することができる。
【０００９】
請求項２記載のヨークは、請求項１記載のヨークにおいて、前記凸部の周縁部には、肉抜孔が形成されている。
【００１０】
請求項２記載のヨークによれば、凸部の周縁部に肉抜孔が形成されていることで、凸部を凹部に係合させる際に、凸部の周縁部において肉抜孔が形成された部分を塑性変形させ易くすることができる。
【００１１】
請求項３記載のヨークは、請求項１記載のヨークにおいて、前記凸部の外縁部及び前記凹部の内縁部には、複数の小凸部がそれぞれ形成されており、前記複数の小凸部が塑性変形された状態で、前記凸部が前記凹部に係合している。
【００１２】
請求項３記載のヨークによれば、凸部の外縁部及び凹部の内縁部に形成された複数の小凸部を塑性変形させることで、凸部が凹部に対して変位することをより一層抑制することができる。その結果、凸部と凹部との間で異音が発生することをより一層抑制することができる。
【００１３】
請求項４記載のヨークは、請求項３記載のヨークにおいて、前記複数の小凸部が、前記ヨーク本体の周方向に沿って配列されている。
【００１４】
請求項４記載のヨークによれば、凸部の外縁部及び凹部の内縁部に形成された複数の小凸部がヨーク本体の周方向に沿って配列されている。これにより、ヨーク本体の第１の端部と第２の端部とをヨーク本体の周方向へ近接させることで、凸部の外縁部及び凹部の内縁部に形成された複数の小凸部を塑性変形させながら、凸部と凹部とを係合させることができる。
【００１５】
請求項５記載のヨークの製造方法は、請求項１又は請求項２記載のヨークの製造方法に適用され、前記凸部を前記凹部に係合させる係合工程と、前記凹部に係合された前記凸部を塑性変形させる塑性変形工程と、を有する。
【００１６】
請求項５記載のヨークの製造方法によれば、係合工程において、ヨーク本体の第１の端部に設けられた凸部を第２の端部に設けられた凹部に係合させる。そして、塑性変形工程において、凹部に係合された凸部を塑性変形させる。これにより、本製造方法により製造されたヨークを備えたモータが作動している際に、凸部が凹部に対して変位することを抑制することができる。その結果、凸部と凹部との間で異音が発生することを抑制することができる。
【００１７】
請求項６記載のヨークの製造方法は、請求項３又は請求項４に記載のヨークの製造方法に適用され、前記小凸部の一部を塑性変形させながら前記凸部を前記凹部に係合させる係合及び塑性変形工程を有する。
【００１８】
請求項６記載のヨークの製造方法によれば、係合及び塑性変形工程において、凸部及び凹部に設けられた小凸部を塑性変形させながら、凸部を凹部に係合させる。これにより、本製造方法により製造されたヨークを備えたモータが作動している際に、凸部が凹部に対して変位することを抑制することができる。その結果、凸部と凹部との間で異音が発生することを抑制することができる。
【００１９】
請求項７記載のモータは、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のヨークと、前記ヨーク本体の径方向内側に配置されたマグネットと、前記マグネットの内側に配置され、通電されることで磁界を発生させる電機子と、前記電機子が磁界を発生させることで回転する回転軸と、を備えている。
【００２０】
請求項７記載のモータによれば、ヨークのヨーク本体の径方向内側には、マグネットが配置されており、またマグネットの内側には、電機子が配置されている。そして、電機子が磁界を発生させることで、回転軸が回転する。ここで、請求項８記載のモータでは、ヨーク本体の第１の端部に設けられた凸部が塑性変形された状態で第２の端部に設けられた凹部に係合している。これにより、回転軸が回転することによって生じる振動がヨークに伝達された際に、凸部が凹部に対して変位することを抑制することができる。その結果、凸部と凹部との間で異音が発生することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態のモータを示す斜視図である。
【図２】図１に示された２−２線に沿って切断したモータの断面を示す断面図である。
【図３】サブヨークを示す斜視図である。
【図４】サブヨークにおいて係合凸部と係合凹部とが係合されている部分を拡大して示す拡大側面図である。
【図５】図４に示された５−５線に沿って切断したサブヨークの係合凸部及び係合凹部の断面を拡大して示す拡大断面図である。
【図６】サブヨークにおいて第１変形例に係る係合凸部と係合凹部とが係合されている部分を拡大して示す図４に対応する拡大側面図である。
【図７】サブヨークにおける第２変形例に係る係合凸部及び係合凹部を示す拡大側面図であり、（Ａ）は係合凸部と係合凹部とが係合する前の状態を示しており、（Ｂ）は係合凸部と係合凹部とが係合した状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図５を用いて本発明の実施形態に係るモータについて説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、モータの回転軸２６の回転軸方向、回転径方向及び回転周方向をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、回転軸２６の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。
【００２３】
図１及び図２に示されるように、本実施形態のモータ１０は、車両の冷却システムや空調システムの一部を構成するファンを回転させるためのファンモータであり、このモータ１０は、当該モータ１０の外郭を形成すると共に固定子１２の一部を構成するヨーク１４と、ヨーク１４に取付けられたサブヨーク１６と、ヨーク１４の内部に収容された回転子１８と、を備えている。また、モータ１０は、給電装置２２を備えている。
【００２４】
ヨーク１４は、鋼板材にプレス加工等が施されることにより形成されており、このヨーク１４は、円筒状に形成された第１筒状部１４Ａを備えている。また、ヨーク１４は、第１筒状部１４Ａの軸方向一方側（矢印Ｚ方向側）の端部から軸方向一方側に向かうにつれて次第に窄まるように形成された（径方向への寸法が小さくなるように形成された）テーパ部１４Ｂと、テーパ部１４Ｂの軸方向一方側の端部から軸方向一方側へ突出すると共に第１筒状部１４Ａの外径よりも小さな外径に形成された第２筒状部１４Ｃと、を備えている。図２に示されるように、第１筒状部１４Ａの径方向内側の面には、２つのマグネット２０が接着剤等を介して接合されており、２つのマグネット２０は、周方向に沿って等間隔に配置されている。そして、ヨーク１４及び２つのマグネット２０及び後述するサブヨーク１６によって固定子１２が構成されている。また、第２筒状部１４Ｃの径方向内側には、回転軸２６を支持する図示しない軸支部材が固定されている。そして、この支持部材に支持された回転軸２６の一方側の端部が、第２筒状部１４Ｃから軸方向一方側へ突出している。
【００２５】
図１に示されるように、給電装置２２は後述する電機子２８へ給電するためのものであり、この給電装置２２は、図示しないブラシと当該ブラシを支持するブラシホルダ２４と、を含んで構成されている。また、ブラシホルダ２４は、外部コネクタが接続されるコネクタ部２４Ａを備えており、このコネクタ部２４Ａは、ヨーク１４の第１筒状部１４Ａの軸方向他方側の端部から径方向外側に向けて突出している。
【００２６】
図２に示されるように、回転子１８は、回転軸２６と、回転軸２６に固定された電機子２８及び図示しない整流子と、を含んで構成されている。電機子２８は、電機子コアと、この電機子コアに巻回された巻線と、を含んで構成されている。そして、巻線の端末部は、整流子に接続されている。そして、整流子とブラシが摺動して巻線への通電が切替えられることで、電機子の回りに磁界が生じる。そしてさらに、電機子２８の回りに生じた磁界とマグネット２０の回りに生じる磁界によって、電機子２８が回転軸２６と共に回転する（回転子１８が回転する）ようになっている。
【００２７】
次に、本実施形態の要部であるヨークとしてのサブヨーク１６について説明する。
【００２８】
図３に示されるように、サブヨーク１６は、ヨーク１４と同様の鋼板材を用いて形成されている。このサブヨーク１６は、円筒状に形成されていると共に第１の端部としての周方向一方側の端部３０Ａ（矢印Ｃ方向側の端部）と第２の端部としての周方向他方側の端部３０Ｂとが対向して配置された状態で接合されたヨーク本体としてのサブヨーク本体３０を備えている。なお、サブヨーク本体３０の周方向一方側の端部３０Ａと周方向他方側の端部３０Ｂとの境目には、軸方向に縦割り部３２が形成されている。また、サブヨーク１６は、サブヨーク本体３０から径方向外側へ向けて延出する３つの固定フランジ３４を備えている。そして、この固定フランジ３４に形成された開口３４Ａに挿通された図示しないボルトを介して、サブヨーク１６が車体に固定される、すなわち、モータ１０が車体に固定されるようになっている。
【００２９】
図４に示されるように、サブヨーク本体３０の周方向一方側の端部３０Ａにおける軸方向の中央部には、周方向他方側の端部３０Ｂ側へ向けて突出する凸部としての係合凸部３６が形成されている。この係合凸部３６の幅寸法Ｗ１（軸方向への寸法）は、突出方向の先端側３６Ａから基端側３６Ｂへ向かうにつれて次第に小さくなっている。
【００３０】
サブヨーク本体３０の周方向他方側の端部３０Ｂにおける軸方向の中央部には、サブヨーク本体３０の周方向一方側の端部３０Ａ側が開放された凹部としての係合凹部３８が形成されている。この係合凹部３８の幅寸法Ｗ２（軸方向への寸法）は、開放端側３８Ａから閉止端側３８Ｂへ向かうにつれて次第に大きくなっている。また、後述する塑性変形工程を経る前の状態では、係合凸部３６が係合凹部３８に締め代を有していない状態で係合されるように両者の形状及び寸法が設定されている。そして、後述する塑性変形工程を経ることで、係合凸部３６の一部が塑性変形された状態で、当該係合凸部３６と係合凹部３８とが係合されて、サブヨーク本体３０の周方向一方側の端部３０Ａと周方向他方側の端部３０Ｂとが結合されている。
【００３１】
以上説明したサブヨーク１６は、サブヨーク本体３０がヨーク１４の第１筒状部１４Ａにおいてマグネット２０が固定された部分の径方向外側に配置された状態で、当該第１筒状部１４Ａに溶接等により接合されている。
【００３２】
次に、サブヨーク１６の製造方法について説明する。
【００３３】
先ず、鋼板材から、サブヨーク１６のサブヨーク本体３０を形成する部分及び固定フランジ３４を形成する部分を打抜き形成する（打抜き工程）。
【００３４】
次いで、打抜き工程によって打抜かれた板材に曲げ加工等が施される。これにより、サブヨーク１６のサブヨーク本体３０を形成する部分が軸方向視で略Ｃ字状に曲げられると共に、固定フランジ３４を形成する部分がサブヨーク本体３０を形成する部分に対して径方向外側へ折り曲げられる（曲げ工程）。
【００３５】
次いで、サブヨーク１６のサブヨーク本体３０を形成する部分の周方向一方側の端部３０Ａに形成された係合凸部３６と周方向他方側の端部３０Ｂに形成された係合凹部３８とを係合させる（係合工程）。
【００３６】
次いで、図４に示されるように、サブヨーク本体３０を形成する部分の周方向他方側の端部３０Ｂの軸方向の両側部分３０Ｃから軸方向へ荷重Ｆを加える。これにより、係合凹部３８の開放端側３８Ａが係合凸部３６の基端側３６Ｂを押圧して、係合凸部３６の基端側３６Ｂが塑性変形される（塑性変形工程）。これにより、係合凹部３８の開放端側３８Ａと係合凸部３６の基端側３６Ｂとが圧着された状態となり、係合凸部３６と係合凹部３８との係合が外れない状態となる。また、図５に示されるように、係合凹部３８の開放端側３８Ａと係合凸部３６の基端側３６Ｂとが圧着された状態では、係合凸部３６において塑性変形された部位３６Ｃが、係合凹部３８に対して径方向へ突出している。
【００３７】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３８】
図１及び図２に示されるように、以上説明したモータ１０では、コネクタ部２４Ａを介して給電がなされると、回転子１８が固定子１２に対して回転する。これにより、回転子１８の回転軸２６に固定されたファンが回転する。
【００３９】
ところで、回転子１８が固定子１２に対して回転している際においては、マグネット２０と回転子１８との間で生じる磁気吸引力により、ヨーク１４が繰り返し変形されて、ヨーク１４が振動する。また、ヨーク１４の振動は、当該ヨーク１４に接合されたサブヨーク１６に伝達される。
【００４０】
ここで、図４に示されるように、本実施形態では、サブヨーク１６のサブヨーク本体３０の周方向一方側の端部３０Ａに形成された係合凸部３６の基端側３６Ｂが塑性変形された状態で、当該係合凸部３６とサブヨーク本体３０の周方向他方側の端部３０Ｂに形成された係合凹部３８とが係合されている。これにより、ヨーク１４の振動がサブヨーク１６に伝達された際に、係合凸部３６が係合凹部３８に対して変位することを防止又は抑制することができる。その結果、ヨーク１４の振動がサブヨーク１６に伝達された際に、係合凸部３６と係合凹部３８との間でビビリ音等の異音の発生を防止又は抑制することができる。
【００４１】
また、図５に示されるように、本実施形態では、係合凸部３６において塑性変形された部位３６Ｃが、係合凹部３８に対して径方向へ突出する程度まで、当該係合凸部３６の基端側３６Ｂが塑性変形されていることにより、上記異音の発生をより確実に防止することが可能となっている。
【００４２】
（第１変形例及び第２変形例に係る係合凸部３６及び係合凹部３８）
次に、図６及び図７を用いて第１変形例に係る係合凸部３６及び係合凹部３８について説明する。なお、上記実施形態の係合凸部３６及び係合凹部３８と対応する部分については上記実施形態の係合凸部３６及び係合凹部３８と同一の符号を付してその説明を省略することがある。
【００４３】
図６に示されるように、第１変形例に係る係合凸部３６では、当該係合凸部３６の基端側３６Ｂにおける軸方向の両側部分に、側面視で（径方向外側から見て）周方向を長手方向とする矩形状の肉抜孔３６Ｄがそれぞれ形成されている。なお、係合凹部３８の構成は、上記実施形態の係合凹部の構成と同一である。
【００４４】
以上説明した第１変形例に係る係合凸部３６及び係合凹部３８では、サブヨーク本体３０の周方向他方側の端部３０Ｂの軸方向の両側部分３０Ｃから軸方向へ荷重Ｆが加えられると、係合凹部３８の開放端側３８Ａが係合凸部３６の基端側３６Ｂを押圧して、係合凸部３６の基端側３６Ｂが塑性変形される（塑性変形工程）。このとき、係合凸部３６の基端側３６Ｂは、肉抜孔３６Ｄが形成された部分を起点として塑性変形する。このように、本変形例では、塑性変形工程において係合凸部３６の基端側３６Ｂを塑性変形させ易くすることができる。
【００４５】
図７に示されるように、第２変形例に係る係合凸部３６の外周部３６Ｅ及び係合凹部３８の内周部３８Ｃには、小凸部としての複数の鋸刃部４０、４２が形成されている。係合凸部３６の外周部３６Ｅにおける軸方向一方側の面及び他方側の面から突出する複数の鋸刃部４０は、周方向に沿って等間隔に配列されている。また、係合凹部３８の内周部３８Ｃにおける軸方向一方側の面及び他方側の面から突出する複数の鋸刃部４２は、係合凸部３６の外周部３６Ｅに形成された鋸刃部４０と同様に周方向に沿って等間隔に配列されている。
【００４６】
以上説明した第２変形例に係る係合凸部３６及び係合凹部３８では、サブヨーク１６のサブヨーク本体３０の周方向一方側の端部３０Ａと周方向他方側の端部３０Ｂとを周方向に近接させることで、係合凸部３６と係合凹部３８とが係合される。また、係合凸部３６と係合凹部３８とが係合される際に、係合凸部３６の外周部３６Ｅに形成された鋸刃部４０が係合凹部３８の内周部３８Ｃに形成された鋸刃部４２を塑性変形させると共に、係合凹部３８の内周部３８Ｃに形成された鋸刃部４２が係合凸部３６の外周部３６Ｅに形成された鋸刃部４０を塑性変形させる。そして、係合凸部３６と係合凹部３８との係合が完了した状態では、係合凸部３６の外周部３６Ｅに形成された鋸刃部４０が係合凹部３８の内周部３８Ｃに圧着されていると共に、係合凹部３８の内周部３８Ｃに形成された鋸刃部４２が係合凸部３６の外周部３６Ｅに圧着されている（係合及び塑性変形工程）。このように、第２変形例に係る係合凸部３６及び係合凹部３８では、サブヨーク１６のサブヨーク本体３０の周方向一方側の端部３０Ａと周方向他方側の端部３０Ｂとを周方向に近接させることで、係合凸部３６と係合凹部３８とを係合させることができると共に、両者の外周部３６Ｅと内周部３８Ｃとを圧着させることができる。
【００４７】
以上説明した構成では、サブヨーク１６に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ヨーク１４に本発明を適用することができる。
【００４８】
また、サブヨーク１６のサブヨーク本体３０には、単一の縦割り部３２が形成されているが、本発明はこれに限定されない。たとえが、サブヨーク本体３０が周方向に分割されている構成では、複数の縦割り部３２がサブヨーク本体３０に形成されていてもよい。
【００４９】
さらに、本発明はブラシレスモータ等にも適用することができる。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
１０   モータ
１６   サブヨーク（ヨーク）
２０   マグネット
２６   回転軸
２８   電機子
３０   サブヨーク本体（ヨーク本体）
３０Ａ 端部（第１の端部）
３０Ｂ 端部（第２の端部）
３２   縦割り部
３６   係合凸部（凸部）
３６Ｃ 塑性変形された部位
３６Ｄ 肉抜孔
３８   係合凹部（凹部）
４０   鋸刃部（小凸部）
４２   鋸刃部（小凸部）
【図１】
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【図２】
2018067989.tif 000004
【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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