(57)【要約】【課題】メインヨークに対して補助ヨークを容易に固定する。【解決手段】電機子１２を格納する有底筒状のモータＭのステータ２において、底部とは反対側に開口部を有するように絞り加工された筒状のメインヨーク２１と、メインヨーク２１の外周面若しくは内周面に配置された補助ヨーク２２と、メインヨーク２１の内部において電機子１２の外側面と対向するように配置される界磁用のマグネット２３と、を有して構成されている。補助ヨーク２２は、メインヨーク２１の底部から圧入されており、補助ヨーク２２のうちの少なくとも一部は、マグネット２３の少なくとも一部と径方向に対向する位置に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定された電機子を格納する有底筒状の回転電機のステータであって、
該ステータは、底部とは反対側に開口部を有するように絞り加工された筒状のメインヨークと、該メインヨークの外周面若しくは内周面に配置された補助ヨークと、前記メインヨークの内部において、前記電機子の外側面と対向するように配置される界磁用のマグネットと、を有して構成されており、
前記補助ヨークは、前記メインヨークの底部から圧入されており、
前記補助ヨークのうちの少なくとも一部は、前記マグネットの少なくとも一部と径方向に対向する位置に配置されていることを特徴とするステータ。
【請求項２】
前記補助ヨークの軸方向の長さの最大値は、前記マグネットの軸方向の長さの最大値以下であることを特徴とする請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
前記補助ヨークの軸方向の長さ及び前記マグネットの軸方向の長さは、いずれも一定であり、
前記補助ヨークは、該補助ヨークの軸方向の距離の中点と、前記マグネットの軸方向の距離の中点とが、軸方向において一致するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のステータ。
【請求項４】
前記補助ヨークの肉厚は、前記マグネットの肉厚より小さく、前記メインヨークの肉厚よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のステータ。
【請求項５】
前記補助ヨークは円環状の部材であり、前記メインヨークの外周面の周に沿って配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のステータ。
【請求項６】
前記補助ヨークは、円環状の部材であり、前記メインヨークの内周面の周に沿って配置されており、
前記マグネットは、前記補助ヨークの内周面に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか一項に記載のステータ。
【請求項７】
前記補助ヨークは、前記メインヨークの外周面に沿って軸方向に延出した複数の延出片を備えており、
該複数の延出片は、延出片同士の間に間隔を空けながら前記回転軸の回転方向に沿って並んでおり、
前記複数の延出片の各々は、前記メインヨークの外周面において、前記メインヨークの内周面に貼設された隣接するマグネット間を跨ぐ位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のステータ。
【請求項８】
前記補助ヨークは、円環状の部材であって、前記メインヨークの外周面の周に沿って配置されており、
前記補助ヨークには、前記マグネットの極数分の孔部が形成されており、
前記孔部は、前記メインヨークの外周面において、前記メインヨークの内周面に貼設された前記マグネットの位置と径方向に対向する位置に配置されるとともに、前記孔部以外の肉部のうち、隣接する孔部間に配置される部分は、前記メインヨークの外周面において、前記メインヨークの内周面に貼設された隣接するマグネット間を跨ぐ位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のステータ。
【請求項９】
円環状の前記補助ヨークの継ぎ目は、前記メインヨークの外周面において、前記メインヨークの内周面に貼設された隣接する前記マグネット間と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項５又は請求項８に記載のステータ。
【請求項１０】
前記補助ヨークは、前記メインヨークの内部に前記マグネットが固定された後に前記メインヨークの底部から圧入されたことを特徴とする請求項５又は請求項８に記載のステータ。
【請求項１１】
前記補助ヨークの内周面には、前記メインヨークの外周面に形成されたメインヨーク側ネジ部と係合している補助ヨーク側ネジ部が形成されていることを特徴とする請求項５又は請求項８に記載のステータ。
【請求項１２】
回転軸に固定された電機子を格納する有底筒状の回転電機のステータの製造方法であって、
前記ステータは、有底筒状のメインヨークと、該メインヨークの外周面若しくは内周面に配置された補助ヨークと、前記メインヨークの内部において、前記電機子の外側面と対向するように配置される界磁用のマグネットと、を有して構成されるものであり、
絞り加工により、底部とは反対側に開口部を有する前記メインヨークを形成するメインヨーク形成工程と、
前記メインヨークの内部において前記マグネットを固定するマグネット固定工程と、
前記補助ヨークのうちの少なくとも一部が前記マグネットの少なくとも一部と径方向に対向する位置に配置されるように、前記補助ヨークを前記メインヨークの底部から圧入して固定する補助ヨーク固定工程と、を行うことを特徴とするステータの製造方法。
【請求項１３】
前記補助ヨーク固定工程では、前記メインヨークの外周面に対し、前記マグネットの軸方向の長さよりも小さい軸方向の長さを有するように形成された前記補助ヨークを固定することを特徴とする請求項１２に記載のステータの製造方法。
【請求項１４】
前記補助ヨーク固定工程では、前記補助ヨークの軸方向の距離の中点と前記マグネットの軸方向の距離の中点とが軸方向において一致するように前記補助ヨークを固定することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のステータの製造方法。
【請求項１５】
前記マグネット固定工程を行った後に前記補助ヨーク固定工程を行うことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載のステータの製造方法。
【請求項１６】
前記補助ヨーク固定工程では、円環状の前記補助ヨークの内周面に形成された補助ヨーク側ネジ部を、前記メインヨークの外周面に形成されたメインヨーク側ネジ部と係合させながら前記補助ヨークを前記メインヨークの底部から圧入することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載のステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータのステータ及び当該ステータの製造方法に係り、特に、ヨークに特徴を有するステータ及び当該ステータの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直流モータは、回転軸に固定された電機子及び整流子と、電機子の外側を被覆するカップ状のヨークと、ヨークの内壁面に固定された界磁用のマグネットを有するものが一般的である。このように構成された直流モータでは、マグネットがヨーク内部において電機子の側面と対面するように配置されている。また、カップ状のヨークの開口は、ブラケットにより閉塞されている。このブラケットには、回転軸を突出させるための孔が形成されている。この孔の形成により、回転軸の出力側端部は、ヨーク外へと突出可能となる。
【０００３】
また、ヨークの底部とブラケットの孔部付近には軸受が配設されている。回転軸は、これらの軸受によって回転可能に支持されている。また、ブラケットにはブラシが配置されており、ブラシの径方向内側端部が整流子に摺接するように構成されている。これにより、外部電源に接続されたブラシから整流子へと電流が供給される。そして、整流子による整流によって電機子を流れる電流の方向が切り替えられると、電機子と界磁用のマグネットとの相互作用によって電機子が回転し、ロータとして機能する。
【０００４】
ところで、ヨークは、単に、電機子を被覆したりマグネットを支持したりするだけではなく、磁気回路としての役割を果たす。このため、磁気回路を構築するために、ヨークの肉厚を所定以上確保する必要がある。
【０００５】
一方、従来のヨークは、磁気回路として機能する上で必要な肉厚となるようにヨーク素材を絞ることにより製造されていた。このため、従来のヨークでは、磁気回路としての機能を発揮させる必要がない部分の肉厚が、磁気回路としての機能を発揮させる必要がある部分の肉厚と同じ厚みにて形成されてしまうことになる。つまり、従来のヨークでは、磁気回路として機能させる必要がない部分について、肉厚が必要以上に大きくなっていた。その結果、従来のヨークでは素材費用が嵩み、また、ヨークの重量が大きくなっていた。
【０００６】
以上の問題を解決するための技術は、これまでに開発されてきている。一例を挙げて説明すると、特許文献１に開示された直流電動機のフレーム構造では、回転子鉄心がカップ状のフレーム（メインヨークに相当）に囲繞されており、このフレームの円筒部外側面にリング状の補助フレーム（補助ヨークに相当）が配置されている。このように構成されていることで、全体としては肉厚の小さいメインヨークを作成する。
【０００７】
より具体的に説明すると、特許文献１のフレーム構造では、磁気回路としての機能を発揮させる上で肉厚を大きくする必要がある部分に補助ヨークを巻装する。これにより、磁気回路として機能させる必要がある部分については十分な肉厚を確保し、それ以外の部分については肉厚を小さくすることができる。この結果、ヨークの低コスト化及び軽量化を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平０６−０３１３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、補助ヨークは、メインヨークに対して容易に固定されることが望ましい。また、補助ヨークをメインヨークに対して固定する際には適切に固定する必要があり、厳密には、メインヨークの変形を抑えながら固定することが求められる。さらに、補助ヨークの形状や配置位置を調整すれば、ヨークの更なる低コスト化及び軽量化が実現されると考えられる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、メインヨークに対して補助ヨークを容易に固定することが可能なステータ及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、メインヨークの変形を抑えながら補助ヨークをメインヨークに対して固定することにある。
また、本発明の他の目的は、ヨークの磁気回路としての機能を十分に発揮させつつ、ヨークの更なる低コスト化及び軽量化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題は、本発明のステータによれば、回転軸に固定された電機子を格納する有底筒状の回転電機のステータであって、該ステータは、底部とは反対側に開口部を有するように絞り加工された筒状のメインヨークと、該メインヨークの外周面若しくは内周面に配置された補助ヨークと、前記メインヨークの内部において、前記電機子の外側面と対向するように配置される界磁用のマグネットと、を有して構成されており、前記補助ヨークは、前記メインヨークの底部から圧入されており、前記補助ヨークのうちの少なくとも一部は、前記マグネットの少なくとも一部と径方向に対向する位置に配置されていることにより解決される。
【００１２】
本発明のステータは、メインヨークと補助ヨークを備えている。また、補助ヨークは、メインヨークの底部から圧入される。つまり、補助ヨークは、メインヨークの底部から圧入されることでメインヨークに対して固定されている。このような構成であれば、比較的簡単に補助ヨークをメインヨークに対して固定することが可能となる。
【００１３】
また、上記のステータにおいて、前記補助ヨークの軸方向の長さの最大値は、前記マグネットの軸方向の長さの最大値以下であると好適である。
以上の構成であれば、ヨークにおいて磁気回路としての機能を十分に発揮させつつ、ヨークの低コスト化及び軽量化を図ることが可能となる。
より詳しく説明すると、界磁用のマグネットの磁束分布において磁束密度が最も高い箇所は、隣接する界磁用のマグネットの間の部分であり、厳密には、当該部分の軸方向中央部である。このため、補助ヨークは、界磁用のマグネットを大きくカバーする必要はなく、軸方向中央部分を重点的にカバーできれば磁気回路としての機能を十分に果たすようになる。以上により、補助ヨークの軸方向の長さの最大値をマグネットの軸方向の長さの最大値以下としたとしても、磁束密度が高い箇所をカバーすることが可能となるので、このような構成とすれば、磁気回路としての機能を保ちつつ、ヨークの更なる低コスト化及び軽量化を図ることが可能となる。
【００１４】
また、上記のステータにおいて、前記補助ヨークの軸方向の長さ及び前記マグネットの軸方向の長さは、いずれも一定であり、前記補助ヨークは、該補助ヨークの軸方向の距離の中点と、前記マグネットの軸方向の距離の中点とが、軸方向において一致するように配置されていると好適である。
以上の構成であれば、補助ヨークが軸方向中央部、つまり、磁束密度が高い箇所を効果的にカバーすることができる。
【００１５】
また、上記のステータにおいて、前記補助ヨークの肉厚は、前記マグネットの肉厚より小さく、前記メインヨークの肉厚よりも大きく形成されていると好適である。
以上の構成であれば、面積の広いメインヨークの部分を薄肉化でき、ヨークの更なる軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００１６】
また、上記のステータにおいて、前記補助ヨークは円環状の部材であり、前記メインヨークの外周面の周に沿って配置されていてもよい。
あるいは、上記のステータにおいて、前記補助ヨークは、円環状の部材であり、前記メインヨークの内周面の周に沿って配置されており、前記マグネットは、前記補助ヨークの内周面に配置されていてもよい。
以上の構成であれば、面積の広いメインヨークの部分を薄肉化でき、ヨークの更なる軽量化及び低コスト化を図ることが可能となる。
【００１７】
また、上記のステータにおいて、前記補助ヨークは、前記メインヨークの外周面に沿って軸方向に延出した複数の延出片を備えており、該複数の延出片は、延出片同士の間に間隔を空けながら前記回転軸の回転方向に沿って並んでおり、前記複数の延出片の各々は、前記メインヨークの外周面において、前記メインヨークの内周面に貼設された隣接するマグネット間を跨ぐ位置に配置されていると好適である。
以上の構成であれば、ヨークを一段と軽量化することが可能となる。具体的に説明すると、磁束密度は、隣接するマグネット間において最も高くなる。これに対して、マグネットの中央部分では磁束密度が最も低くなる。このような磁束分布を考慮し、マグネットの中央部分と径方向に対向する位置には延出片を配置せず、隣接するマグネット間を跨ぐ位置に各延出片を配置した。これにより、適正な磁気回路を構築する上で磁束密度の高い箇所をカバーしつつ、カバーが不要な箇所については、補助ヨーク（厳密には、延出片）を配置しないことで、その分の軽量化を図ることが可能となる。
【００１８】
また、上記のステータにおいて、前記補助ヨークは、円環状の部材であって、前記メインヨークの外周面の周に沿って配置されており、前記補助ヨークには、前記マグネットの極数分の孔部が形成されており、前記孔部は、前記メインヨークの外周面において、前記メインヨークの内周面に貼設された前記マグネットの位置と径方向に対向する位置に配置されるとともに、前記孔部以外の肉部のうち、隣接する孔部間に配置される部分は、前記メインヨークの外周面において、前記メインヨークの内周面に貼設された隣接するマグネット間を跨ぐ位置に配置されていると好適である。
以上の構成であれば、ヨークを一段と軽量化することが可能となる。具体的に説明すると、磁束密度は、隣接するマグネット間において最も高くなる。これに対して、マグネットの中央部分では磁束密度が最も低くなる。このような磁束分布を考慮し、マグネットの中央部分に対し径方向に対向する位置には孔部を設け、隣接する孔部間に配置される肉部を、隣接するマグネット間を跨ぐ位置（つまり、磁束密度が高い位置に対向するように）に配置した。これにより、適正な磁気回路を構築する上で磁束密度の高い箇所をカバーしつつ、カバーが不要な箇所については、補助ヨーク（厳密には、肉部）を取り除いて軽量化を図ることが可能となる。
【００１９】
また、上記のステータにおいて、円環状の前記補助ヨークの継ぎ目は、前記メインヨークの外周面において、前記メインヨークの内周面に貼設された隣接する前記マグネット間と対向する位置に配置されていると好適である。
【００２０】
また、上記のステータにおいて、前記補助ヨークは、前記メインヨークの内部に前記マグネットが固定された後に前記メインヨークの底部から圧入されていると好適である。
補助ヨークをメインヨークに圧入する際にメインヨークが変形し易くなり、メインヨークの変形によりマグネットの取り付け精度が低下する虞がある。そこで、上記のように補助ヨークをメインヨークに圧入する前の時点でメインヨークの内部にマグネットを固定しておけば、メインヨーク内におけるマグネットの取り付け精度が向上し、マグネットの固定状態を安定させることが可能となる。
【００２１】
また、上記のステータにおいて、前記補助ヨークの内周面には、前記メインヨークの外周面に形成されたメインヨーク側ネジ部と係合している補助ヨーク側ネジ部が形成されていると好適である。
以上の構成であれば、補助ヨークをメインヨークに対して圧入させる際に補助ヨークのネジ部をメインヨークのネジ部に螺合させた上で補助ヨークをメインヨークに対して相対回転させることで、補助ヨークを容易に圧入することが可能となる。
また、上記の構成であれば、メインヨークの真円度を保ちながら補助ヨークをメインヨークに対して圧入することが可能となる。
さらに、上記の構成であれば、補助ヨークを圧入する際に補助ヨーク（厳密にはネジ部）がメインヨークのネジ部と接触する一方で、それ以外の部分には接触し難くなる。これにより、補助ヨークの圧入時にメインヨーク（厳密にはメインヨークの外周面）からメッキ膜が剥離してしまう事態を回避することが可能となる。
さらにまた、上記の構成であれば、補助ヨークのネジ部とメインヨークのネジ部とが確実に接触するので、補助ヨークとメインヨークとの間のギャップが短くなる。この結果、当該ギャップが大きくなることで生じる弊害を回避又は抑制することが可能となる。
【００２２】
また、上記の課題は、本発明に係るステータの製造方法によれば、回転軸に固定された電機子を格納する有底筒状の回転電機のステータの製造方法であって、前記ステータは、有底筒状のメインヨークと、該メインヨークの外周面若しくは内周面に配置された補助ヨークと、前記メインヨークの内部において、前記電機子の外側面と対向するように配置される界磁用のマグネットと、を有して構成されるものであり、絞り加工により、底部とは反対側に開口部を有する前記メインヨークを形成するメインヨーク形成工程と、前記メインヨークの内部において前記マグネットを固定するマグネット固定工程と、前記補助ヨークのうちの少なくとも一部が前記マグネットの少なくとも一部と径方向に対向する位置に配置されるように、前記補助ヨークを前記メインヨークの底部から圧入して固定する補助ヨーク固定工程と、を行うことにより解決される。
上記の製造方法であれば、補助ヨークをメインヨークの底部から圧入することにより、比較的簡単に補助ヨークをメインヨークに対して固定することが可能となる。
【００２３】
また、上述したステータの製造方法において、前記補助ヨーク固定工程では、前記メインヨークの外周面に対し、前記マグネットの軸方向の長さよりも小さい軸方向の長さを有するように形成された前記補助ヨークを固定すると好適である。
以上の方法であれば、ヨークの磁気回路としての機能を保ちつつ、ヨークの更なる低コスト化及び軽量化を図ることが可能となる。
【００２４】
また、上述したステータの製造方法において、前記補助ヨーク固定工程では、前記補助ヨークの軸方向の距離の中点と前記マグネットの軸方向の距離の中点とが軸方向において一致するように前記補助ヨークを固定すると好適である。
以上の方法であれば、磁束密度が高い箇所を効果的にカバーすることができる。
【００２５】
また、上述したステータの製造方法において、前記マグネット固定工程を行った後に前記補助ヨーク固定工程を行うと好適である。
以上の方法であれば、補助ヨークの圧入前にメインヨークの内部にマグネットを固定するので、メインヨーク内におけるマグネットの取り付け精度が向上し、以てマグネットの固定状態を安定させることが可能となる。
【００２６】
また、上述したステータの製造方法において、前記補助ヨーク固定工程では、円環状の前記補助ヨークの内周面に形成された補助ヨーク側ネジ部を、前記メインヨークの外周面に形成されたメインヨーク側ネジ部と係合させながら前記補助ヨークを前記メインヨークの底部から圧入すると好適である。
以上の方法であれば、補助ヨークをメインヨークに対して圧入させる際に、補助ヨークのネジ部をメインヨークのネジ部に螺合させた上で補助ヨークをメインヨークに対して相対回転させることで、補助ヨークを容易に圧入することが可能となる。
また、このとき、メインヨークの真円度を保ちながら補助ヨークをメインヨークに対して圧入することが可能となる。さらに、補助ヨークの圧入時にメインヨークの外周面に荷重が掛かることで当該外周面からメッキ膜が剥離してしまう事態を回避することが可能となる。さらにまた、補助ヨークのネジ部とメインヨークのネジ部とが確実に接触しているので、補助ヨークとメインヨークとの間のギャップが短くなる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のステータ及びその製造方法によれば、メインヨークと補助ヨークとを組み合わせることで、磁気回路を構成するヨークを形成する。そして、補助ヨークは、メインヨークの底部から圧入されることでメインヨークに対して固定される。これにより、補助ヨークをメインヨークに対して比較的簡単に固定することが可能となる。
また、本発明のステータ及びその製造方法では、磁束密度の分布に注目し、磁束密度が高い場所に補助ヨークを配置し、磁束密度が低い場所には補助ヨークを配置しないこととした。これにより、ヨークの磁気回路としての機能を十分に発揮させつつ、ヨークの低コスト化及び軽量化を図ることが可能となる。
さらに、本発明のステータ及びその製造方法では、メインヨークの変形を抑えながら補助ヨークをメインヨークに対して固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータの概略構成図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施例に係るステータの構造及び製法を示す図である（その１）。
【図２Ｂ】本発明の第１実施例に係るステータの構造及び製法を示す図である（その２）。
【図２Ｃ】本発明の第１実施例に係るステータの構造及び製法を示す図である（その３）。
【図２Ｄ】参考例に係るステータの構造及び製法を示す図である（その１）。
【図２Ｅ】参考例に係るステータの構造及び製法を示す図である（その２）。
【図２Ｆ】参考例に係るステータの構造及び製法を示す図である（その３）。
【図２Ｇ】本発明の第１実施例に係るステータの構造及び製法を示す図である（その４）。
【図３】図３の（ａ）は、本発明の第１実施例に係るステータの断面図であり、（ｂ）は、第１実施例に係るステータの側面図である。
【図４】磁束密度の分布状態に関する説明図である。
【図５】本発明の第２実施例に係るステータの正面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係るステータの側方断面図である。
【図７】本発明の第３実施例に係るステータの側面図である。
【図８】本発明の第３実施例に係るステータの製造工程を示す図である。
【図９】本発明の第４実施例に係るステータの構造及び製造方法を示す図である。
【図１０】図１０の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第５実施例に係るステータの構造及び製造方法を示す図である。
【図１１】ステータ各部の厚みの大小関係に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００３０】
図１乃至図１１は、本発明のステータの一例を示す図である。具体的に説明すると、図１は、本発明のステータを利用したモータの構成例を示す概略図である。図２Ａ乃至２Ｇは、第１実施例に係るステータ（第１ステータ）の構造及び製造方法についてのバリエーションを示す図である。なお、図２Ｄ〜図２Ｆは、参考例に係る製造方法によって製造された第１ステータを図示している。図３の（ａ）及び（ｂ）は、第１ステータの断面図及び側面図である。なお、図３の（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であるが、説明の都合上、同図にはステータとマグネットのみを示すこととし、ロータの図示は省略している。図４は、磁束密度の分布状態に関する説明図である。
【００３１】
図５及び図６は、第２実施例に係るステータ（第２ステータ）の説明図であり、図５は、第２ステータの正面図、厳密には第２ステータを底部側から見た図である。図６は、第２ステータの側方断面図であり、図５のＢ−Ｂ断面図である。なお、説明の都合上、図６にはステータとマグネットのみを図示しており、ロータの図示は省略している。図７及び図８は、第３実施例に係るステータ（第３ステータ）の説明図であり、図７は、第３ステータの側面図であり、図８は、第３ステータの製造工程を示す図である。図９は、第４実施例に係るステータ（第４ステータ）の構造及び製造方法を示す図である。図１０の（ａ）及び（ｂ）は、第５実施例に係るステータ（第５ステータ）の構造及び製造方法を示す図である。図１１は、ステータ各部の厚みの大小関係に関する説明図である。
【００３２】
以下に説明する実施形態は、補助ヨークを用いて磁気回路としての機能を発揮するステータであって、補助ヨークをメインヨークに対して容易に固定することが可能なステータ及びその製造方法に関するものである。また、以下では、複数の実施形態（具体的には、第１実施例〜第５実施例）を挙げて説明する。
【００３３】
各実施形態について説明するにあたり、本発明のステータを利用したモータについて、図１を参照しながら、その基本構成を説明する。なお、以下に説明するモータの構成は、一例に過ぎず、これに限定されるものではない。また、以下の説明中、「出力側」とは、モータの動力が伝達されていく側であり、図１では紙面の左側に相当する。また、「基端部側」とは、回転軸の軸方向に沿って、出力側と反対側を意味し、図１では紙面の右側に相当する。また、以下の説明中、各部品の「軸方向の長さ（あるいは、軸方向長さ）」とは、特に断る場合を除き、当該各部品の軸方向の長さの最大値、すなわち、軸方向において最も長くなっている部分の長さを意味する。
【００３４】
本発明のステータを利用したモータ（以下、モータＭ）は、直流モータであり、例えば車両の電動パワーステアリング装置に好適に使用されるものである。モータＭは、図１に示すように、ロータ１と、ステータ２と、エンドプレート３と、ブラシ４と、を有する。ロータ１は、図１に示すように、回転中心となる回転軸１１と、電機子１２と、整流子１３と、を有する。電機子１２は、回転軸１１に固定された状態で回転軸１１と一体回転可能に組み付けられており、ロータコア１２Ａと、ロータコア１２Ａに巻装されるコイル１２Ｂとによって構成されている。整流子１３は、円筒形状をなし、回転軸１１において電機子１２によりも出力側に固定されており、回転軸１１と一体的に回転可能である。また、整流子１３（正確には、整流子１３の構成部品として円周状に並んだ整流子片の各々）は、電機子１２を構成するコイル１２Ｂと電気的に接続されている。
【００３５】
ステータ２は、電機子１２を格納する有底筒状の部品であり、有底筒状に形成されたメインヨーク２１と、メインヨーク２１の外側に配置される補助ヨーク２２と、界磁用のマグネット２３と、を有して構成されている。
【００３６】
メインヨーク２１は、カップ形状の磁性体であり、磁性体からなる素材（メインヨーク形成用板素材）を、底部とは反対側に開口部を有するように絞り加工されることで成形されている。メインヨーク２１の底部の中央部分には、基端部側に突出するカップ形状の軸受配設部２１Ａが形成されている。軸受配設部２１Ａの内部には円環状のボール軸受Ｋ１が配置されており、このボール軸受Ｋ１により回転軸１１の基端部側の端部が回転可能に軸支されている。なお、メインヨーク２１のうち、軸受配設部２１Ａ以外の部分を、以下では「メインヨーク本体部２１Ｂ」と呼ぶ。
【００３７】
メインヨーク本体部２１Ｂは、その内周面に貼設されたマグネット２３、２３間を磁束で結合して磁気回路を構成する役割を果たす。また、メインヨーク本体部２１Ｂの出力側端部（底部とは反対側の端部）に設けられた開口部は、エンドプレート３（ブラシホルダ）によって閉塞されている。また、エンドプレート３の中央部には、回転軸１１の出力側端部を貫通させるための貫通孔が形成されており、当該貫通孔の内壁面には円環状のボール軸受Ｋ２が配置されている。このボール軸受Ｋ２により、回転軸１１の出力側の端部が回転可能に軸支されている。
【００３８】
さらに、エンドプレート３の基端部側の面にはブラシ４が配置されている。ブラシ４は、角柱状の部材であり、径方向中央側の端部が整流子１３（厳密には、整流子片）の外側面と当接するように構成されている。そして、ブラシ４には不図示の外部電源から電流が供給され、この電流が整流子１３により整流されて電機子１２中のコイル１２Ｂを流れる。
【００３９】
界磁用のマグネット２３は、瓦型の永久磁石であり、メインヨーク本体部２１Ｂの内側壁（内周面）に複数個、より厳密には極数に対応する個数だけ貼設されている。なお、以下に説明するモータの構成例では４極の構造となっており、すなわち、４個のマグネット２３がメインヨーク２１の内部に固定されている。各マグネット２３は、メインヨーク本体部２１Ｂの内部において、電機子１２の外側面と対面するように配置されている。そして、電機子１２中のコイル１２Ｂ内に整流電流が流れると、当該電機子１２とマグネット２３との相互作用によりロータ１が回転する。
【００４０】
補助ヨーク２２は、磁性体であり、メインヨーク２１の磁気回路としての役割を補強するためにメインヨーク本体部２１Ｂの外周面（側胴部）に巻き付けた状態でメインヨーク２１に固定されている。つまり、メインヨーク２１と補助ヨーク２２とは、協働して１個のヨークをなしている。なお、補助ヨーク２２は、メインヨーク２１の底から図１中の矢印方向に沿って圧入されることでメインヨーク２１に固定されている。
【００４１】
ちなみに、図１に図示の構成では、メインヨーク２１の外周面に補助ヨーク２２が配設されているが、これに限られるものではなく、メインヨーク２１の内周面に補助ヨーク２２が配設された構成であってもよい。この場合、補助ヨーク２２よりも内側（径方向内側）にマグネット２３が配設されることになる。
【００４２】
＜第１実施例＞
次に、第１実施例に係るステータ２（以下、第１ステータ２Ａ）の構成について説明する。第１ステータ２Ａの製造方法は、複数種類考えられる。まず、図２Ａ乃至図２Ｇを参照しながら、第１ステータ２Ａの製造方法について説明する。ちなみに、図２Ｄ、図２Ｅ及び図２Ｆに図示の製造方法は、参考例に係る第１ステータ２Ａの製造方法である。
【００４３】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに図示の製造方法では、まず、メインヨーク２１を絞り加工により形成する工程、すなわち、メインヨーク形成工程を行う。その後、第１補助ヨーク２２Ａをメインヨーク２１に対して固定する工程、すなわち、補助ヨーク固定工程を行う。この際、第１補助ヨーク２２Ａをメインヨーク２１の底から圧入する。そして、第１補助ヨーク２２Ａを配置した後、マグネット２３をメインヨーク２１内に固定する工程、すなわち、マグネット固定工程を行う。なお、図２Ａ乃至図２Ｄでは、第１補助ヨーク２２Ａの軸方向長さ（全長）が各マグネット２３の軸方向長さ（全長）よりも短くなるように構成されている。つまり、図２Ａ乃至図２Ｄの補助ヨーク固定工程では、メインヨーク２１の外周面に対し、マグネット２３の軸方向の長さよりも小さい軸方向の長さを有するように形成された補助ヨーク２２を固定する。
【００４４】
以下、それぞれの製造方法についてより詳細に説明する。
図２Ａの製造方法では、バーリング加工した第１補助ヨーク２２Ａを、同図に図示の矢印方向に沿ってメインヨーク２１の底部からメインヨーク２１に圧入することにより、第１補助ヨーク２２Ａを固定する。その後、マグネット２３をメインヨーク本体部２１Ｂの内側壁（内周面）に貼設する。
【００４５】
図２Ｂの製造方法では、丸目加工した第１補助ヨーク２２Ａを、同図に図示の矢印方向に沿ってメインヨーク２１の底部からメインヨーク２１に圧入されて、最終的に接着剤によりメインヨーク本体部２１Ｂの外周面に固定する。その後、マグネット２３をメインヨーク本体部２１Ｂの内側壁（内周面）に貼設する。
【００４６】
図２Ｃの製造方法は、図２Ｂの固定方法（接着）をスポット溶接に換えたものであり、それ以外の点では図２Ｂの製造方法と共通する。図２Ｄは、図２Ａの固定方法（圧入）をＴＯＸかしめ（冷間組成成型を利用してボタン形状の接合部を形成して接合する方法）に換えたものであり、それ以外の点では図２Ａの製造方法と共通する。
【００４７】
図２Ｅ及び図２Ｆの各々の製造方法は、いずれも、メインヨーク形成用板素材と補助ヨーク形成用板素材とを同時に絞り加工する方法である。なお、図２Ｅの製造方法は、第１補助ヨーク２２Ａをメインヨーク本体部２１Ｂの内周面に配設する場合に適用される。図２Ｆの製造方法は、第１補助ヨーク２２Ａをメインヨーク本体部２１Ｂの外周面に配設する場合に適用される。
【００４８】
メインヨーク形成用板素材と補助ヨーク形成用板素材とを同時に絞り加工する方法について、以下、その一例を簡単に説明する。まず、磁性体で構成された円盤形状の板体であるメインヨーク形成用板素材と、磁性体で構成された円盤形状の板体である補助ヨーク形成用板素材とを同心円状に積層した状態で、パンチホルダと第１ダイとの間に配置する。
【００４９】
この際、メインヨーク形成用板素材と補助ヨーク形成用板素材との積層順及び径サイズの大小を調整することにより、第１補助ヨーク２２Ａをメインヨーク２１の外側に形成するか内側に形成するかを選択することが可能である。例えば、図２Ｅのようにメインヨーク２１の内周面に補助ヨーク２２を形成する場合には、第１パンチ（先端が半球ドーム状に形成されたパンチ）に近接する側に補助ヨーク形成用板素材を配置し、第１パンチの進行方向側にメインヨーク形成用板素材を積層するとよい。なお、補助ヨーク形成用板素材の径がメインヨーク形成用板素材の径よりも小さくなるように、ヨーク各部の形状が決められる。
【００５０】
他方、図２Ｆのようにメインヨーク２１の外周面に補助ヨークを形成する場合には、メインヨーク形成用板素材と補助ヨーク形成用板素材との位置関係が上記と逆になるが、以降の絞りの工程に関しては、同様である。
【００５１】
そして、積層状態にあるメインヨーク形成用板素材及び補助ヨーク形成用板素材を、パンチホルダと第１ダイとの間に挟持し、第１パンチを第１ダイに向かって進行させることにより一次絞りが行われる。この一次絞りが行われることにより、メインヨーク形成用板素材の内側面に補助ヨーク形成用板素材が配置された円筒部と、この円筒部の一端部と連続する半球状部分と、により構成されたカップ状の部材が形成される。
【００５２】
そして、上記の半球状部分に軸受配設部２１Ａを形成するために、当該軸受配設部２１Ａの形状に整合する形状を有する第２ダイをセットし、先端部分が軸受配設部２１Ａと整合する形状に形成された第２パンチを進行させる。このようにして、軸受配設部２１Ａの形状を形成する二次絞りが行われる。以上のような手順によりメインヨーク２１と第１補助ヨーク２２Ａとを同時に絞り込むことで、メインヨーク２１に対して第１補助ヨーク２２Ａが固定（配設）される。その後、マグネット２３をメインヨーク２１の所定位置に配置する。なお、図２Ｅ及び図２Ｆでは、第１補助ヨーク２２Ａの軸方向長さ（全長）が各マグネット２３の軸方向長さ（全長）よりも短くなるように構成されている。
【００５３】
図２Ｇの製造方法は、本発明に係る第１ステータ２Ａの製造方法の一例である。図２Ｇの製造方法は、第１補助ヨーク２２Ａの軸方向長さ（全長）が各マグネット２３の軸方向長さ（全長）よりも長くなるように構成されている点で図２Ａの製造方法と異なるが、それ以外の点では図２Ａと共通する。
【００５４】
以上までに述べた各種の製造方法により、第１ステータ２Ａは、製造可能である。なお、マグネット２３の固定方法については、特に限定されるものではなく、接着剤による貼り付け以外の方法、例えば、溶接によって固定してもよい。
【００５５】
ところで、補助ヨーク２２をメインヨーク２１に固定する際には、メインヨーク２１の外径精度及び内径精度を向上させる必要がある。一方、第１補助ヨーク２２Ａをメインヨーク２１に圧入する際にはメインヨーク２１が変形する（つまり、メインヨーク２１の真円度が低下する）可能性がある。メインヨーク２１の真円度が低下すると、マグネット２３の取り付け精度が低くなり、メインヨーク２１内においてマグネット２３が適切に固定されない虞がある。また、メインヨーク２１の真円度の低下は、コギングトルクやトルクリップルの増加という弊害をもたらす。
【００５６】
そこで、上述の図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｇの製造方法では、第１補助ヨーク２２Ａをメインヨーク２１の底部から圧入することになっている。これにより、メインヨーク２１の変形を抑えながら第１補助ヨーク２２Ａをメインヨーク２１に対して固定（圧入）することが可能となる。より詳しく説明すると、メインヨーク２１は、絞り加工により形成されるが、この際、素材（メインヨーク形成用板素材）の肉が逃げて絞り加工される。つまり、メインヨーク２１のうちの筒状部（メインヨーク本体部２１Ｂ）の肉厚は、出力側（開口部側）でより厚くなり、底部側でより薄くなる。また、メインヨーク２１の底部は、円形となっているので、その外周面に第１補助ヨーク２２Ａからの圧力（荷重）が掛かったときにも真円度を良好に維持することが可能となる。このため、第１補助ヨーク２２Ａをメインヨーク２１の底部から圧入すれば、メインヨーク２１の変形を抑えながら第１補助ヨーク２２Ａを圧入することが可能となる。
【００５７】
なお、図２Ｅや図２Ｆのように、メインヨーク形成用板素材及び補助ヨーク形成用板素材を同時に絞り加工する方法でも、メインヨーク２１の変形を抑えながら第１補助ヨーク２２Ａを配設することが可能となる。また、図２Ｅ及び図２Ｆの製造方法によれば、第１補助ヨーク２２Ａを含むヨークの製造コストを抑えることが可能となる。さらに、図２Ｅ及び図２Ｆの製造方法では、第１補助ヨーク２２Ａを圧入する際にメインヨーク２１の外周面に形成されたメッキ膜が剥離するという不具合を回避することが可能となる。また、一般的に、接着材にて第１補助ヨーク２２Ａをメインヨーク２１の外周面に固定する場合には接着材のはみ出しによる外観不良が懸念されるが、図２Ｅ及び図２Ｆの製造方法であれば、かかる懸念も解消される。
【００５８】
次に、第１ステータ２Ａの構成例について、図３の（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、本実施例に係る第１補助ヨーク２２Ａは、回転方向（回転軸１１の回転方向）において、マグネット２３が配置されている位置に配置されている。すなわち、第１補助ヨーク２２Ａのうちの少なくとも一部は、マグネット２３の少なくとも一部と径方向に対向する位置に配置されている。なお、本実施例において、第１補助ヨーク２２Ａは、第１補助ヨーク２２Ａとマグネット２３との間にメインヨーク２１を挟持するように配置されている。
【００５９】
また、マグネット２３の軸方向の長さをｔ１とすると、第１補助ヨーク２２Ａの軸方向長さｔ２は、ｔ１と同じ若しくはｔ１よりも短くなるように構成されている。つまり、第１補助ヨーク２２Ａは、長さｔ１≧長さｔ２となるように構成されている。さらに、第１補助ヨーク２２Ａは、マグネット２３の軸方向の距離の中点Ｐ１が第１補助ヨーク２２Ａの軸方向の距離の中点Ｐ２と整合するように配置されている。
【００６０】
そして、第１補助ヨーク２２Ａに継ぎ目Ｉがある場合には、図３の（ｂ）に示すように、当該継ぎ目Ｉがマグネット２３と対面しない場所、つまり、隣接するマグネット２３、２３間に配置されることになっている。なお、第１補助ヨーク２２Ａにおいて継ぎ目Ｉを配置することが可能な位置（候補）は、図３の（ａ）において、丸印で示した箇所（つまり、マグネット２３、２３間）である。
【００６１】
ところで、一般的に、隣接するマグネット２３、２３間では磁束密度が最も高くなる。また、図４に示すように、隣接するマグネット２３、２３間の領域のうち、軸方向中央部分が最も磁束密度が高くなり、軸方向中央部から基端部側及び出力側に向かうにつれて磁束密度が低くなっていく。このような磁束分布を考慮した上で、隣接するマグネット２３、２３間の軸方向中央部分を第１補助ヨーク２２Ａでカバーすれば、第１補助ヨーク２２Ａを含むヨーク全体が効果的に磁気回路を構成するようになる。
【００６２】
そして、本実施例では、第１補助ヨーク２２Ａを円環状とし、回転方向において４個の間隙（マグネット２３間の間隙）全てをカバーすることとした。これにより、磁束密度の高いマグネット２３、２３間の中央部分が第１補助ヨーク２２Ａによって全てカバーされるようになる。この結果、第１補助ヨーク２２Ａ自体の軸方向長さｔ２を小さくすることができ、その分、ヨーク（メインヨーク２１及び補助ヨーク２２）の軽量化を図ることができる。つまり、ヨーク素材の使用量が減ってヨークの製造コストが低減するようになる。
【００６３】
さらに、マグネット２３の肉厚（径方向距離）を厚みｔ３、第１補助ヨーク２２Ａの肉厚（径方向距離）を厚みｔ４、メインヨーク２１の肉厚（径方向距離）を厚みｔ５とすると、それぞれの関係は、図１１に示すように、径方向において厚みｔ３＞厚みｔ４＞厚みｔ５となるように構成されている。このような大小関係であれば、磁束密度の高い部分を第１補助ヨーク２２Ａによってカバーして効果的な磁気回路を構成すると共に、メインヨーク２１を薄肉化してヨークの更なる軽量化及び低コスト化を実現することが可能となる。
【００６４】
ここで、ヨーク各部の厚みについて付言しておくと、電機子１２（より具体的には、ロータコア１２Ａ）とマグネット２３との間の間隔、すなわちギャップをｇとすると、図１１に示すように、径方向において厚みｔ３＞厚みｔ４＞厚みｔ５＞ギャップｇとなっている。このような構成であれば、第１補助ヨーク２２Ａとマグネット２３との間にメインヨーク２１が挟まれているので、メインヨーク２１を薄くしてもメインヨーク２１の変形を効果的に抑えることが可能となる。
【００６５】
なお、本実施例では、メインヨーク２１（メインヨーク本体部２１Ｂ）の外周面に第１補助ヨーク２２Ａを圧入する構成を主に説明したが、メインヨーク２１（メインヨーク本体部２１Ｂ）の内周面に第１補助ヨーク２２Ａを圧入する構成であってもよい。かかる構成の場合には、界磁用のマグネット２３が第１補助ヨーク２２Ａの内周面に貼設されることとなる。
【００６６】
また、本実施例では、第１補助ヨーク２２Ａの軸方向長さがマグネット２３の軸方向長さ以下である構成を主に説明したが、第１補助ヨーク２２Ａの軸方向長さがマグネット２３の軸方向長さより長い構成、すなわち図２Ｇに図示した構成であってもよい。
【００６７】
＜第２実施例＞
次に、第２実施例に係るステータ２（以下、第２ステータ２Ｂ）の構成について説明する。第２ステータ２Ｂは、図５及び図６に示すように、メインヨーク２１と、第２補助ヨーク２２Ｂと、界磁用のマグネット２３と、を有する。ここで、メインヨーク２１の構成及びマグネット２３の構成は、上述した第１実施例と同様である。このため、図５及び図６では、メインヨーク２１及びマグネット２３について第１実施例と同一の符号を付すこととし、また、以下では、メインヨーク２１及びマグネット２３の構成に関する説明を省略することとする。
【００６８】
第２補助ヨーク２２Ｂは、かご形形状の磁性体によって構成されている。第２補助ヨーク２２Ｂの形状について、図５及び図６を参照しながら詳しく説明すると、第２補助ヨーク２２Ｂは、円環状部２２１と、この円環状部２２１から放射状に延出した延出片２２２と、を有して構成されている。円環状部２２１は、図５に示すように、その内側にメインヨーク２１の軸受配設部２１Ａを嵌め入れることでメインヨーク２１の底部と係合している。
【００６９】
延出片２２２は、モータの極数と同数（すなわち、マグネット２３と同じ数であり、本実施例では４個）だけ設けられている。この延出片２２２は、図６に示すように回転方向において一定間隔（本実施例では９０度間隔）で並ぶように配置されている。すなわち、延出片２２２同士の間には均一な間隔（空間）が形成されている。また、各延出片２２２は、メインヨーク本体部２１Ｂの外表面に沿っている。具体的に説明すると、各延出片２２２は、Ｌ字状に屈曲している。Ｌ字状の延出片２２２のうち、当該Ｌ字の短辺をなす部分は、円環状部２２１に繋がれ、メインヨーク本体部２１Ｂの外表面のうち、円形状の底面に沿って延出している。また、延出片２２２のうち、Ｌ字の長辺をなす部分（以下、延出片本体）は、メインヨーク本体部２１Ｂの外周面（厳密には、側胴部の外周面）に沿って配置されている。
【００７０】
そして、延出片本体は、図５に示すように、メインヨーク本体部２１Ｂの外周面において、隣接するマグネット２３、２３間を跨ぐ位置に配置されている。このような構成により、マグネット２３、２３間の軸方向中央部分が第２補助ヨーク２２Ｂでカバーされるようになり、第２補助ヨーク２２Ｂを含むヨーク全体が効果的に磁気回路を構成するようになる。また、第２補助ヨーク２２Ｂでは、メインヨーク本体部２１Ｂの外周面をカバーする部分（すなわち、延出片２２２）が間隔を空けて配置されているので、第１実施例に係る円環形状の第１補助ヨーク２２Ａに比して軽量化を図ることができる。また、補助ヨーク形成用板素材の使用量も第１補助ヨーク２２Ａに比して少なくなるため、ヨークの製造コストを低減させることができる。
【００７１】
なお、本実施例において、各延出片２２２の延出片本体の軸方向長さは、図６に示すようにマグネット２３の軸方向長さよりも長くなっている。また、マグネット２３の厚さと、第２補助ヨーク２２Ｂの厚さと、メインヨーク２１の厚さとの間の大小関係は、第１実施例と同様であり、マグネット２３の厚さが最も大きく、次いで第２補助ヨーク２２Ｂ（厳密には、延出片２２２）の厚さが大きく、メインヨーク２１の厚さが最も小さくなっている。
【００７２】
ちなみに、第２補助ヨーク２２Ｂをメインヨーク２１に対して固定する際には、第１実施例と同様、図６中の矢印方向に沿って第２補助ヨーク２２Ｂをメインヨーク２１の底部から圧入する。これにより、メインヨーク２１の変形を抑えながら第２補助ヨーク２２Ｂをメインヨーク２１に対して容易に固定（圧入）することが可能となる。
【００７３】
なお、本実施例では、メインヨーク２１（メインヨーク本体部２１Ｂ）の外周面に第２補助ヨーク２２Ｂを配置するケースを例に挙げて説明したが、メインヨーク２１（メインヨーク本体部２１Ｂ）の内周面に第２補助ヨーク２２Ｂを配置する構成であってもよい。かかる場合、界磁用のマグネット２３は、メインヨーク２１内において、第２補助ヨーク２２Ｂよりも内側に配置されることになる。
【００７４】
＜第３実施例＞
次に、第３実施例に係るステータ２（以下、第３ステータ２Ｃ）について説明する。第３ステータ２Ｃは、図７及び図８に示すように、メインヨーク２１と、第３補助ヨーク２２Ｃと、界磁用のマグネット２３と、を有する。ここで、メインヨーク２１の構成及びマグネット２３の構成は、上述した第１実施例と同様である。このため、図７及び図８では、メインヨーク２１及びマグネット２３について第１実施例と同一の符号を付し、また、以下では、メインヨーク２１及びマグネット２３の構成に関する説明を省略することとする。
【００７５】
第３補助ヨーク２２Ｃは、図７に示すように円環形状をなす薄肉の磁性体であり、展開状態では図８に示すように梯子状をなす。また、第３補助ヨーク２２Ｃは、展開状態では、極数分の孔部３２１が形成された略長方形状の板体をなし、当該板体を無端状に丸めると、図８に示すように一端部側の矩形切欠きが閉じて孔部３２１が形成される。なお、第３補助ヨーク２２Ｃのうち、孔部３２１以外の箇所を、以下では「肉部３２２」と呼ぶ。
【００７６】
第３補助ヨーク２２Ｃは、その長辺（無端状に丸められた状態での内周長）がメインヨーク本体部２１Ｂの外周長と略同一となるように構成されている。また、第３補助ヨーク２２Ｃに形成された４個の孔部３２１は、第３補助ヨーク２２Ｃがメインヨーク２１の外側面に固定されると、マグネット２３が配置されている位置に整合するように構成されている。つまり、磁束密度が低い部分に孔部３２１が配置されるよう構成されている。換言すると、肉部３２２（厳密には、肉部３２２のうち、隣接する孔部３２１、３２１間に位置する部分）は、隣接するマグネット２３、２３間（磁束密度が高い部分）に配置されることとなる。
【００７７】
以上のような構成により、マグネット２３、２３間の軸方向中央部分が第３補助ヨーク２２Ｃの肉部３２２でカバーされるようになり、第３補助ヨーク２２Ｃを含むヨーク全体が効果的に磁気回路を構成するようになる。また、第３補助ヨーク２２Ｃは、孔部３２１が形成されている分、第１実施例に係る第１補助ヨーク２２Ａに比して軽量化されたものとなる。これにより、補助ヨーク形成用板素材の使用量が第１補助ヨーク２２Ａに比して少なくなるため、ヨークの製造コストを低減させることができる。
【００７８】
なお、第３補助ヨーク２２Ｃは、例えば、図８に図示の手順に従ってメインヨーク２１の外周面に対して固定される。具体的に説明すると、展開状態にある梯子状の第３補助ヨーク２２Ｃを無端状に丸めて円環形にし、この円環形の第３補助ヨーク２２Ｃをメインヨーク２１の底部から図７中の矢印方向に沿ってメインヨーク本体部２１Ｂに圧入する。このとき、第３補助ヨーク２２Ｃの孔部３２１は、マグネット２３の配設部分（特に、マグネット２３の中央部分）に整合する位置に配置される。また、隣接するマグネット２３、２３間には第３補助ヨーク２２Ｃの肉部３２２が配置される。
【００７９】
また、第３実施例では、第３補助ヨーク２２Ｃの軸方向の長さがマグネット２３の軸方向の長さよりも短くなっている。また、マグネット２３の厚さと、第３補助ヨーク２２Ｃの厚さと、メインヨーク２１の厚さとの大小関係は、第１実施例と同様であり、マグネット２３の厚さが最も大きく、次いで第３補助ヨーク２２Ｃ（厳密には、肉部３２２）の厚さが大きく、メインヨーク２１の厚さが最も小さくなっている。
【００８０】
なお、本実施例では、メインヨーク２１（メインヨーク本体部２１Ｂ）の外周面に第３補助ヨーク２２Ｃを固定するケースを例に挙げて説明したが、メインヨーク２１（メインヨーク本体部２１Ｂ）の内周面に第３補助ヨーク２２Ｃを配置する構成であってもよい。この場合、界磁用のマグネット２３は、第３補助ヨーク２２Ｃの内側面に貼設されることになる。
【００８１】
＜第４実施例＞
次に、第４実施例に係るステータ２（以下、第４ステータ２Ｄ）について説明する。第４ステータ２Ｄは、図９に示すように、有底筒状のメインヨーク４２１と、第４補助ヨーク２２Ｄと、界磁用のマグネット２３と、を有する。マグネット２３は、上述した第１実施例と同様の構成となっており、メインヨーク４２１の内周面に貼設されている。
【００８２】
第４実施例に係るメインヨーク４２１は、第１実施例に係るメインヨーク２１と同様、カップ形状の磁性体であり、基端部側に突出する軸受配設部４２１Ａと、出力側に開口部を有するメインヨーク本体部４２１Ｂとを有する。また、図９に示すように、メインヨーク本体部４２１Ｂの外周面にはネジ山（以下、メインヨーク側ネジ部４２２）が形成されている。さらに、メインヨーク本体部４２１Ｂの外周面において、メインヨーク側ネジ部４２２の出力側端部と隣り合う部分には係止環部４２３が設けられている。この係止環部４２３は、鍔状のリブであり、その径（外径）は、メインヨーク側ネジ部４２２における各ネジ山の外径よりもやや大きくなっている。
【００８３】
第４補助ヨーク２２Ｄは、図９に示すように円環形状をなす薄肉の磁性体であり、その内周面にはネジ山（以下、補助ヨーク側ネジ部２２Ｄａ）が形成されている。この補助ヨーク側ネジ部２２Ｄａは、メインヨーク側ネジ部４２２と係合可能となるように構成されている。
【００８４】
そして、上記の第４補助ヨーク２２Ｄをメインヨーク４２１に対して固定する際には、第４補助ヨーク２２Ｄをメインヨーク４２１の底部から図９に図示の矢印方向に沿って圧入する。第４補助ヨーク２２Ｄを圧入する手順について、図９を参照しながらより詳細に説明すると、先ず、第４補助ヨーク２２Ｄをメインヨーク４２１の底部からメインヨーク本体部４２１Ｂに嵌める。この段階で、メインヨーク側ネジ部４２２のうち、最も基端部側に位置するネジ山と補助ヨーク側ネジ部２２Ｄａとが係合（螺合）するようになる。その後、第４補助ヨーク２２Ｄをその中心軸周りに回転（厳密には、メインヨーク４２１に対して相対回転）させることにより、第４補助ヨーク２２Ｄがメインヨーク本体部４２１Ｂの外周面上を軸方向に移動する。つまり、メインヨーク本体部４２１Ｂの外周面における第４補助ヨーク２２Ｄの配置位置が変移する。そして、第４補助ヨーク２２Ｄの軸方向一端（メインヨーク４２１の開口部に近い側の端）が係止環部４２３に係止される位置に達した時点で、第４補助ヨーク２２Ｄの圧入が終了する。
【００８５】
以上のように、本実施例では、補助ヨーク固定工程において、上述した要領で第４補助ヨーク２２Ｄをメインヨーク４２１に対して圧入する。これにより、補助ヨーク固定工程を簡単に行うことが可能となる。また、メインヨーク４２１の形状（具体的には真円度）を保ちながら第４補助ヨーク２２Ｄを圧入することが可能となる。さらに、第４補助ヨーク２２Ｄを圧入する際、第４補助ヨーク２２Ｄは、メインヨーク側ネジ部４２２と接触する一方で、メインヨーク本体部４２１Ｂの外周面のうち、メインヨーク側ネジ部４２２以外の部分には接触し難くなる。これにより、第４補助ヨーク２２Ｄの圧入時にメインヨーク本体部４２１Ｂの外周面からメッキ膜が剥離してしまう事態を回避することが可能となる。さらにまた、補助ヨーク側ネジ部２２Ｄａとメインヨーク側ネジ部４２２とが確実に接触するので、第４補助ヨーク２２Ｄとメインヨーク４２１との間のギャップが短くなる。この結果、当該ギャップが大きくなることで生じる弊害を回避又は抑制することが可能となる。
【００８６】
＜第５実施例＞
次に、第５実施例に係るステータ２（以下、第５ステータ２Ｅ）について説明する。第５ステータ２Ｅは、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示すように、メインヨーク２１と、第５補助ヨーク２２Ｅと、界磁用のマグネット２３と、を有する。ここで、メインヨーク２１の構成は、上述した第１実施例と同様である。このため、図１０の（ａ）及び（ｂ）では、メインヨーク２１について第１実施例と同一の符号を付し、また、以下では、メインヨーク２１の構成に関する説明を省略することとする。
【００８７】
第５補助ヨーク２２Ｅは、図１０に示すように円環形状をなす薄肉の磁性体であり、第１実施例に係る補助ヨーク２２（すなわち、第１補助ヨーク２２Ａ）と同様の構成である。この第５補助ヨーク２２Ｅは、メインヨーク２１の底部から圧入されることで、メインヨーク本体部２１Ｂの外周面に固定される。
【００８８】
本実施例において、マグネット２３は、円環状のマグネットホルダ２４の外周面に貼設されている。より詳しく説明すると、４個のマグネット２３がマグネットホルダ２４の外周面に沿って一定間隔毎（具体的には略９０度間隔）で配置されている。そして、外周面にマグネット２３が配置された状態のマグネットホルダ２４が、メインヨーク２１の開口部からメインヨーク２１内に嵌め入れられて、メインヨーク２１の内部に配置される。これにより、メインヨーク２１の内部においてマグネット２３が固定されるようになる。
【００８９】
以上のように構成された第５ステータ２Ｅの製造方法について、図１０の（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明すると、先ず、メインヨーク形成工程を実施し、図１０の（ａ）に示すカップ形状となるようにメインヨーク形成用板素材を絞り加工してメインヨーク２１を形成する。その後、マグネット固定工程を実施し、マグネット２３をメインヨーク２１内にて固定する。具体的には、図１０の（ａ）に示すように、外周面にマグネット２３が配置された状態のマグネットホルダ２４をメインヨーク２１の開口部からメインヨーク２１内に嵌め入れ、メインヨーク２１内部の所定位置に配置する。
【００９０】
そして、マグネット固定工程が終了した後に補助ヨーク固定工程を行う。具体的には、図１０の（ｂ）に示すように、円環状の第５補助ヨーク２２Ｅを図１０の（ｂ）中の矢印方向に沿ってメインヨーク２１の底部から圧入する。このとき、第５補助ヨーク２２Ｅのうちの少なくとも一部がマグネット２３と径方向に対向する位置に配置されるように第５補助ヨーク２２Ｅを圧入する。そして、メインヨーク２１（厳密には、メインヨーク本体部２１Ｂ）の外周面の所定位置に第５補助ヨーク２２Ｅが配置された時点で第５ステータ２Ｅが完成する。
【００９１】
以上のように、本実施例では、マグネット固定工程を行った後に補助ヨーク固定工程を行う。このように第５補助ヨーク２２Ｅを圧入する前の時点でメインヨーク２１の内部にマグネット２３を固定しておくことで、第５補助ヨーク２２Ｅの圧入時にメインヨーク２１の形状が変形するのを抑制することが可能となる。これにより、メインヨーク２１内におけるマグネット２３の取り付け精度が向上し、マグネット２３の固定状態が安定化するようになる。
【００９２】
＜付記＞
以上までに説明してきたように、本発明では、メインヨーク２１を薄肉化させながらも適正な磁気回路を構築する目的で補助ヨーク２２を使用した。また、マグネット２３の軸方向の長さよりも補助ヨーク２２の軸方向の長さを小さくし、若しくは双方が同一長さとなるように構成することでヨークの低コスト化及び軽量化を図ることが可能となる。
【００９３】
さらに、本発明では、磁気回路としての機能を確保しつつ、ヨークの更なる低コスト化及び軽量化を図るために、補助ヨーク２２の形状を改良すると共に、マグネット２３の位置と対応させて補助ヨーク２２の配置位置を調整した。具体的には、磁束密度の高い箇所に限定して補助ヨーク２２を配置することで、磁束を有効に利用しつつ、ヨーク重量を軽量化することが可能となり、以てヨークの製造コストを低減させることが可能となる。
【００９４】
また、本発明では、補助ヨーク２２をメインヨーク２１の底部から圧入することとした。これにより、比較的簡単に補助ヨーク２２をメインヨーク２１に対して固定することが可能となる。また、本発明のステータの製造方法によれば、メインヨーク２１の形状（具体的には真円度）を良好に保持しながら、補助ヨーク２２をメインヨーク２１に圧入することが可能となる。
【００９５】
なお、ステータの製造方法において、メインヨーク２１と補助ヨーク２２とを一体化した後にマグネット２３をメインヨーク２１内に配置してもよい。かかる場合には、メインヨーク２１と補助ヨーク２２とを一体化する際にどのような方法及び手順が採られても、マグネット２３の破損を有効に回避することができる。一方、補助ヨーク２２をメインヨーク２１に対して圧入する前にメインヨーク２１の内部にマグネット２３を固定しておけば、補助ヨーク２２の圧入時にメインヨーク２１の変形（真円度の低下）を抑えることが可能となる。
【符号の説明】
【００９６】
１  ロータ
２  ステータ
２Ａ  第１ステータ
２Ｂ  第２ステータ
２Ｃ  第３ステータ
２Ｄ  第４ステータ
２Ｅ  第５ステータ
３  エンドプレート
４  ブラシ
１１  回転軸
１２  電機子
１２Ａ  ロータコア
１２Ｂ  コイル
１３  整流子
２１  メインヨーク
２１Ａ  軸受配設部
２１Ｂ  メインヨーク本体部
２２  補助ヨーク
２２Ａ  第１補助ヨーク
２２Ｂ  第２補助ヨーク
２２Ｃ  第３補助ヨーク
２２Ｄ  第４補助ヨーク
２２Ｄａ  補助ヨーク側ネジ部
２２Ｅ  第５補助ヨーク
２３  マグネット
２４  マグネットホルダ
２２１  円環状部
２２２  延出片
３２１  孔部
３２２  肉部
４２１  メインヨーク
４２１Ａ  軸受配設部
４２１Ｂ  メインヨーク本体部
４２２  メインヨーク側ネジ部
４２３  係止環部
Ｉ  継ぎ目
Ｋ１  ボール軸受
Ｋ２  ボール軸受
Ｍ  モータ（回転電機）
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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