(57)【要約】【課題】容易に製造できる有底多角筒状のヨークハウジングの製造方法を提供する。【解決手段】多角筒状の筒状部３ａと該筒状部３ａの一端側を略閉塞する多角形状の底部３ｂとを有するヨークハウジング３の製造方法であって、略平板状の平板材（長方形板材２０）を折り曲げることで、前記筒状部３ａを形成するとともに、その際に前記筒状部３ａの周方向で合わせられる合わせ部２１を前記平板部３ｄに配置する折り曲げ工程を備えた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角筒状の筒状部と該筒状部の一端側を略閉塞する多角形状の底部とを有し、前記筒状部の各内周平面に略平板状の永久磁石が固定されるヨークハウジングの製造方法であって、
略平板状の平板材を折り曲げることで、前記筒状部を形成するとともに、その際に前記筒状部の周方向で合わせられる合わせ部を前記永久磁石の径方向外側に配置する折り曲げ工程を備えたことを特徴とするヨークハウジングの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のヨークハウジングの製造方法において、
前記平板材は、略長方形の長方形板材を含み、
前記折り曲げ工程は、前記長方形板材をその一辺に沿って等間隔で前記筒状部の角部の数と同じ数だけ折り曲げて行うことを特徴とするヨークハウジングの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のヨークハウジングの製造方法において、
前記底部は、前記長方形板材と別体の底部材からなり、
前記折り曲げ工程の後、前記筒状部の一端側に前記底部材を固定する底部材固定工程を備えたことを特徴とするヨークハウジングの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載のヨークハウジングの製造方法において、
前記平板材は、多角形状の前記底部と、該底部の各辺の一部から外側に延びる外延部と、該外延部から同外延部の延びる方向の直交方向に更に延びる側延部とを含み、
前記折り曲げ工程は、前記底部に対して前記外延部を折り曲げて起立させる起立工程と、前記外延部に対して前記側延部を折り曲げて前記筒状部の角部を形成する角部形成工程とを備えたことを特徴とするヨークハウジングの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のヨークハウジングの製造方法において、
前記筒状部の前記合わせ部のない全ての平板部に、前記合わせ部に対応した溝部を形成する溝部形成工程を備えたことを特徴とするヨークハウジングの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のヨークハウジングの製造方法において、
前記合わせ部を前記永久磁石の周方向中心に対応する位置に配置したことを特徴とするヨークハウジングの製造方法。
【請求項７】
多角筒状の筒状部と該筒状部の一端側を略閉塞する底部とを有するヨークハウジングと、前記ヨークハウジングの各内周平面に固定される略平板状の永久磁石とを備えたステータと、
前記ヨークハウジングに収容されるロータコアを有するロータとを備えたモータであって、
前記ヨークハウジングの前記筒状部は、略平板状の平板材が折り曲げられてなり、前記筒状部の周方向で合わせられる合わせ部が前記永久磁石の径方向外側に配置されたことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有底多角筒状のヨークハウジングの製造方法及びそのヨークハウジングを備えたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流モータ（以下、モータという）のステータとしては、円筒状の筒状部を有するヨークハウジングを備えたものの他に、例えば特許文献１に記載されているように多角筒状の筒状部を有するヨークハウジングを備えたものがある。このようにヨークハウジングの筒状部を多角筒状とし角部を設けることによりヨークハウジングの剛性が向上し、円筒状の筒状部を有するヨークハウジングと比較してロータコアの回転時の磁気変動によるヨークハウジングの変形が抑制される。従って、モータの振動が抑制される。
【特許文献１】特開２００５−２０９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般的に、有底筒状のヨークハウジングは、絞り加工にて形成されている。しかしながら、絞り加工にて有底多角筒状の部材を形成することは、有底円筒状の部材を形成することよりも困難となる。また、特許文献１には他の製造方法が開示されておらず、容易な製造方法の提供が望まれている。
【０００４】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易に製造することができる有底多角筒状のヨークハウジングの製造方法及びモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、多角筒状の筒状部と該筒状部の一端側を略閉塞する多角形状の底部とを有し、前記筒状部の各内周平面に略平板状の永久磁石が固定されるヨークハウジングの製造方法であって、略平板状の平板材を折り曲げることで、前記筒状部を形成するとともに、その際に前記筒状部の周方向で合わせられる合わせ部を前記永久磁石の径方向外側に配置する折り曲げ工程を備えた。
【０００６】
同発明によれば、略平板状の平板材を折り曲げることで筒状部を形成することにより、絞り加工によらず、ヨークハウジングを容易に形成することができる。また、略平板状の平板材を折り曲げることで筒状部を形成するため、その際に筒状部の周方向で合わせられる合わせ部が設けられる。そして、この合わせ部は他の部分より磁気抵抗が大きくなるが、磁路としてあまり活用されない永久磁石の径方向外側に配置されるため、合わせ部での磁気抵抗の増大による影響を比較的小さくすることが可能となり、磁束を有効に利用することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヨークハウジングの製造方法において、前記平板材は、略長方形の長方形板材を含み、前記折り曲げ工程は、前記長方形板材をその一辺に沿って等間隔で前記筒状部の角部の数と同じ数だけ折り曲げて行う。
【０００８】
同発明によれば、長方形板材をその一辺に沿って等間隔で前記筒状部の角部の数と同じ数だけ折り曲げることにより、絞り加工によらず、ヨークハウジングの筒状部を容易に形成することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のヨークハウジングの製造方法において、前記底部は、前記長方形板材と別体の底部材からなり、前記折り曲げ工程の後、前記筒状部の一端側に前記底部材を固定する底部材固定工程を備えた。
【００１０】
同発明によれば、底部は長方形板材と別体の底部材からなるため、底部が長方形板材（その一辺の一部）に一体成形された場合に比べて、例えば、素材の無駄を少なくすることができる。即ち、底部が長方形板材に一体成形された複雑な形状の平板材を素材（大きな板材）から打ち抜いて成形しようとすると、その際に打ち抜き除去される部分が多くなってしまい、素材の無駄が多くなってしまう。これに対して、底部が長方形板材と別体の底部材であれば、長方形板材と底部材とをそれぞれ密集して成形できるので、打ち抜き除去される部分を小さくすることができ、素材の無駄を少なくすることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のヨークハウジングの製造方法において、前記平板材は、多角形状の前記底部と、該底部の各辺の一部から外側に延びる外延部と、該外延部から同外延部の延びる方向の直交方向に更に延びる側延部とを含み、前記折り曲げ工程は、前記底部に対して前記外延部を折り曲げて起立させる起立工程と、前記外延部に対して前記側延部を折り曲げて前記筒状部の角部を形成する角部形成工程とを備えた。
【００１２】
同発明によれば、底部に対して外延部を折り曲げて起立させる起立工程と、外延部に対して側延部を折り曲げて筒状部の角部を形成する角部形成工程とにより、絞り加工によらず、ヨークハウジングを容易に形成することができる。また、ヨークハウジング（筒状部及び底部）を構成する部材が１つとなるため、例えば、製造前の部品管理が煩雑とならない。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のヨークハウジングの製造方法において、前記筒状部の前記合わせ部のない全ての平板部に、前記合わせ部に対応した溝部を形成する溝部形成工程を備えた。
【００１４】
同発明によれば、筒状部の合わせ部のない全ての平板部には、合わせ部に対応した該合わせ部と同様に磁気抵抗が大きくなる溝部が形成されるため、合わせ部と溝部とによってヨークハウジングの周方向における磁気バランスが良好となる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載のヨークハウジングの製造方法において、前記合わせ部を前記永久磁石の周方向中心に対応する位置に配置した。
同発明によれば、合わせ部が永久磁石の径方向外側の部分において永久磁石の周方向両側に対応する位置よりも磁束密度が小さい永久磁石の周方向中心に対応する位置に配置されるため、合わせ部での磁気抵抗の増大による影響を最も小さくすることが可能となり、磁束を最も有効に利用することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、多角筒状の筒状部と該筒状部の一端側を略閉塞する底部とを有するヨークハウジングと、前記ヨークハウジングの各内周平面に固定される略平板状の永久磁石とを備えたステータと、前記ヨークハウジングに収容されるロータコアを有するロータとを備えたモータであって、前記ヨークハウジングの前記筒状部は、略平板状の平板材が折り曲げられてなり、前記筒状部の周方向で合わせられる合わせ部が前記永久磁石の径方向外側に配置された。
【００１７】
同発明によれば、略平板状の平板材を折り曲げることで筒状部を形成することにより、絞り加工によらず、ヨークハウジングを容易に形成することができる。また、略平板状の平板材を折り曲げることで筒状部を形成するため、その際に筒状部の周方向で合わせられる合わせ部が設けられる。そして、この合わせ部は他の部分より磁気抵抗が大きくなるが、磁路としてあまり活用されない永久磁石の径方向外側に配置されるため、合わせ部での磁気抵抗の増大による影響を比較的小さくすることが可能となり、磁束を有効に利用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、容易に製造できる有底多角筒状のヨークハウジングの製造方法及びモータ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】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、直流モータ（以下、モータという）は、ステータ１と、該ステータ１に対して回転するロータ２とを備えている。ステータ１は、有底筒状のヨークハウジング３とそのヨークハウジング３の内周に固定される複数の永久磁石４とを備えている。ヨークハウジング３は、多角筒状の筒状部３ａと該筒状部３ａの一端側を略閉塞する多角形状の底部３ｂとを有している。図２に示すように、本実施の形態のヨークハウジング３の筒状部３ａは、六角筒状に形成されており、底部３ｂの角の数と同じ数の６つの角部３ｃ及び６つの平板部３ｄを備えている。永久磁石４は、直方体形状に形成され、前記筒状部３ａの各内周平面（平板部３ｄの内側面）に固定されている。また、永久磁石４は、該永久磁石４の周方向中心が各平板部３ｄの周方向中心に一致するよう各平板部３ｄの内側面に１つずつ設けられている。
【００２０】
図１に示すように、ヨークハウジング３の開口部には、エンドキャップ５がネジ６にて固定されている。ヨークハウジング３の底部３ｂの中央には、軸受保持部３ｅが形成され、該軸受保持部３ｅには第１軸受７が保持されている。また、エンドキャップ５の中央には軸受保持部５ａが形成され、該軸受保持部５ａには第２軸受８が保持されている。そして、第１及び第２軸受７，８には、ロータ２の出力軸９が支持されている。エンドキャップ５の軸受保持部５ａの底部の略中央には、貫通孔５ｂが設けられており、その貫通孔５ｂを介して出力軸９の先端部が外部に突出している。ロータ２の出力軸９には、ロータコア１０と整流子１１とが固定されている。
【００２１】
図２に示すように、ロータコア１０は、永久磁石４の径方向内側に設けられ、等角度間隔で放射状に延びる８個のティース１２を有している。ティース１２は、その先端がロータ２の回転中心（軸中心）を中心とする円弧状に形成されている。各ティース１２には巻線１３（図２中、図示略）が巻回されている。巻線１３は、整流子１１に接続されている。
【００２２】
図１に示すように、エンドキャップ５の内側面には、ブラシ装置１４がネジ１５により固定されている。ブラシ装置１４は、整流子１１に押圧接触されるブラシ１６を保持している。又、エンドキャップ５には、給電部１７が組み付けられている。そして、図示しない外部電源から給電部１７、ブラシ１６、整流子１１を介してロータ２の巻線１３に駆動電流が供給されることにより、ロータ２が回転し、出力軸９が回転するようになっている。
【００２３】
ここで、本実施の形態のヨークハウジング３の筒状部３ａは、後述するように、略平板状の平板材としての長方形板材２０を折り曲げることで形成されている（図３参照）。そして、図２に示すように、その際に前記筒状部３ａの周方向で合わせられる合わせ部２１（長方形板材２０の長手方向両端部）は、前記６つの平板部３ｄのうちの１つに設けられ、前記永久磁石４の径方向外側に配置されている。なお、長方形板材２０の長手方向両端部は、平板部３ｄの周方向中心で合わせられており、その合わせ部２１は永久磁石４の周方向中心に対応する位置に設けられる。
【００２４】
また、ヨークハウジング３の筒状部３ａにおいて前記合わせ部２１のない全ての（５つの）平板部３ｄには、合わせ部２１に対応した溝部２２がそれぞれ設けられている。本実施の形態の溝部２２は、各平板部３ｄの外周面において平板部３ｄ及び永久磁石４の周方向中心で軸方向に延びるように形成されている。
【００２５】
また、ヨークハウジング３の底部３ｂは、後述するように、前記筒状部３ａ（長方形板材２０）とは別体の底部材２３（図３参照）からなる。底部材２３の角には、外周側に開口する係合部２３ａが凹設されている。また、前記筒状部３ａ（筒状に形成された長方形板材２０）の角部３ｃの底部３ｂ側の端部には、軸方向に突出する爪部２０ａが設けられている。そして、筒状部３ａと底部３ｂとは、爪部２０ａと係合部２３ａとが係合された状態で固定されている。
【００２６】
次に、上述した構成のヨークハウジング３の製造方法について説明する。
図３に示すように、先ず、磁気透過性を有する材料よりなる板材（図示略）から、筒状部３ａとなる長方形板材２０と、ヨークハウジング３の底部３ｂとなる略六角形状の底部材２３とをそれぞれ打ち抜く。このとき、長方形板材２０に爪部２０ａ及び溝部２２を形成する（溝部形成工程）。また、底部材２３に軸受保持部３ｅ及び係合部２３ａを形成する。次に、略平板状の長方形板材２０を折り曲げることで前記筒状部３ａを形成するとともに、その際、筒状部３ａの周方向で合わせられる合わせ部２１を永久磁石４の径方向外側となる位置に配置する（折り曲げ工程）。本実施の形態の折り曲げ工程は、長方形板材２０をその一辺に沿って等間隔で前記筒状部３ａの角部３ｃの数と同じ数（本実施の形態では６）だけ折り曲げて行う。また、本実施の形態の折り曲げ工程では、合わせ部２１を永久磁石４（平板部３ｄ）の周方向中心に対応する位置に配置する。そして、折り曲げ工程の後、筒状部３ａの一端側に底部材２３を固定する（底部材固定工程）。これにより、ヨークハウジング３が製造される。
【００２７】
次に、上記実施の形態の作用効果を以下に記載する。
（１）略平板状の平板材としての長方形板材２０を折り曲げることで筒状部３ａを形成することにより、絞り加工によらず、有底多角筒状のヨークハウジング３を容易に形成することができる。また、略平板状の長方形板材２０を折り曲げることで筒状部３ａを形成するため、その際に筒状部３ａの周方向で合わせられる合わせ部２１が設けられる。そして、この合わせ部２１は他の部分より磁気抵抗が大きくなるが、磁路としてあまり活用されない永久磁石４の径方向外側に配置されるため、合わせ部２１での磁気抵抗の増大による影響を比較的小さくすることが可能となり、磁束を有効に利用することができる。
【００２８】
（２）長方形板材２０をその一辺に沿って等間隔で筒状部３ａの角部３ｃの数と同じ数だけ折り曲げることにより、絞り加工によらず、有底多角筒状のヨークハウジング３の筒状部３ａを容易に形成することができる。
【００２９】
（３）底部３ｂは長方形板材２０と別体の底部材２３からなるため、例えば底部３ｂが長方形板材２０に一体成形された場合に比べて、例えば、素材の無駄を少なくすることができる。即ち、底部３ｂが長方形板材２０（その一辺の一部）に一体成形された複雑な形状の長方形板材２０を素材（大きな板材）から打ち抜いて成形しようとすると、その際に打ち抜き除去される部分が多くなってしまい、素材の無駄が多くなってしまう。これに対して、底部３ｂが長方形板材２０と別体の底部材２３であれば、長方形板材２０と底部材２３とをそれぞれ密集して成形できるので、打ち抜き除去される部分を小さくすることができ、素材の無駄を少なくすることができる。
【００３０】
（４）筒状部３ａの合わせ部２１のない全ての平板部３ｄには、合わせ部２１に対応した該合わせ部２１と同様に磁気抵抗が大きくなる溝部２２が形成されるため、合わせ部２１と溝部２２とによってヨークハウジング３の周方向における磁気バランスが良好となる。
【００３１】
（５）合わせ部２１が永久磁石４の径方向外側の部分において永久磁石４の周方向両側に対応する位置よりも磁束密度が小さい永久磁石４の周方向中心に対応する位置に配置されるため、合わせ部２１での磁気抵抗の増大による影響を最も小さくすることが可能となり、磁束を最も有効に利用することができる。
【００３２】
尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、ヨークハウジング３の底部３ｂは、長方形板材２０と別体の底部材２３からなるとしたが、長方形板材における一辺の一部に一体成形されるとしてもよい。このような構成によれば、ヨークハウジング３の筒状部３ａ及び底部３ｂを構成する部材が１つとなるため、例えば、製造前の部品管理が煩雑とならない。なお、この場合、長方形板材２０に一体成形された底部３ｂに対して前記長方形板材２０を折り曲げて起立させる起立工程が必要となる。
【００３３】
・上記実施の形態では、平板材として略長方形の長方形板材２０をその一辺に沿って等間隔で筒状部３ａの角部３ｃの数と同じ数だけ折り曲げてヨークハウジング３の筒状部３ａを形成しているが、このような態様に限定されない。例えば、図４に示すように、多角形状の底部３１と、該底部３１の各辺の一部から外側に延びる外延部３２と、該外延部３２から同外延部３２の延びる方向の直交方向に更に延びる側延部３３とを含む平板材３０を板材（図示略）から打ちぬく。そして、この例の折り曲げ工程は、底部３１に対して外延部３２を折り曲げて起立させる起立工程と、外延部３２に対して側延部３３を折り曲げて筒状部３４の角部３５を形成する角部形成工程とを備えるようにする。この方法によれば、底部３１に対して外延部３２を折り曲げて起立させる起立工程と、外延部３２に対して側延部３３を折り曲げて筒状部３４の角部３５を形成する角部形成工程とにより、絞り加工によらず、ヨークハウジング３を容易に形成することができる。また、ヨークハウジング３（筒状部３ａ及び底部３ｂ）を構成する部材が１つとなるため、例えば、製造前の部品管理が煩雑とならない。なお、この方法によれば、図５に示すように、ヨークハウジング３の筒状部３４の全ての平板部３６に合わせ部３７が設けられるため、上記実施の形態のように溝部２２を形成する必要はない。
【００３４】
・上記実施の形態では、溝部２２は、平板部３ｄの外周面に形成されるとしたが、平板部３ｄの内周面に（変更して、または追加して）形成してもよい。また、溝部２２（溝部形成工程）を省略してもよい。
【００３５】
・上記実施の形態では、長方形板材２０の合わせ部２１を平板部３ｄに固定される永久磁石４の周方向中心に対応する位置に設けたが、永久磁石４の径方向外側であれば他の位置に変更してもよい。
【００３６】
・上記実施の形態では、爪部２０ａは筒状部３ａの角部３ｃとなる位置に設けられているが、爪部２０ａは筒状部３ａの平板部３ｄとなる位置に設けられていてもよい。
・上記実施の形態では、筒状部３ａは六角筒状に形成されているが、多角筒状であれば変更してもよい。
【００３７】
・上記実施の形態において、底部材２３を長方形板材２０とは異なる材料（例えば樹脂などの磁気透過性を有しない材料）よりなる部材としてもよい。
・上記実施の形態では、折り曲げ工程若しくは底部材固定工程の後に長方形板材２０の合わせ部２１を溶接若しくは接着にて固定する合わせ部固定工程を設けてもよい。このように合わせ部２１を固定すれば、ヨークハウジング３の強度が向上する。
【００３８】
上記実施の形態及び変更例から把握できる技術思想について記載する。
（イ）請求項２に記載のヨークハウジングの製造方法において、前記平板材は、前記長方形板材における一辺の一部に一体成形された前記底部を含み、前記底部に対して前記長方形板材を折り曲げて起立させる起立工程を備えたことを特徴とするヨークハウジングの製造方法。同発明によれば、ヨークハウジング（筒状部及び底部）を構成する部材が１つとなるため、例えば、製造前の部品管理が煩雑とならない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施の形態のモータの概略構成図。
【図２】モータの軸方向断面図。
【図３】本実施の形態のヨークハウジングの製造方法の説明図。
【図４】別のヨークハウジングの製造方法の説明図。
【図５】別のモータの軸方向断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１…ステータ、２…ロータ、３…ヨークハウジング、３ａ，３４…筒状部、３ｂ，３１…底部、３ｃ，３５…角部、３ｄ，３６…平板部、４…永久磁石、１０…ロータコア、２０…平板材としての長方形板材、２１，３７…合わせ部、２２…溝部、２３…底部材、３０…平板材、３２…外延部、３３…側延部。
【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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