JP2008301679A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】コストを低減すると共に、モータ出力を向上し、しかも、マグネットをケースの内壁に安定して固定する。
【解決手段】モータ１０によれば、弾性部材２０は、回転軸方向に沿って延び且つ山型に形成された板状体により構成されている。従って、板状体をＵ字状に折り曲げて構成した弾性部材を用いる場合に比して、弾性部材２０の板長を短くでき、弾性部材２０の材料費、ひいては、モータ１０のコストを低減できる。また、弾性部材２０が周方向に小型化されるため、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの周方向の長さを長くでき、モータ出力を向上することができる（小型高出力化が可能）。しかも、交互に並ぶ連結部２０Ｃと角部２０Ｄによって周方向に隣り合う一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂに対しバランス良く（回転軸方向に沿って一様に）付勢力が付与され、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂがケース１２の内壁に安定して固定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、モータに係り、特に、弾性部材を用いてマグネットをケースの内壁に固定するようにしたモータに関する。

従来、この種のモータとしては次のものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。これらのモータでは、線状体をＵ字状に折り曲げて形成された弾性部材が周方向に隣り合う一対のマグネットの周方向間に介在されており、一対のマグネットがこの弾性部材によって互いに周方向に離間される側に付勢されてケースの内壁に固定されている。
特許第３１２４６９１号公報 実開平３−６０８５３号公報 特公平７−２４４５０号公報

しかしながら、上記モータでは、弾性部材が線状体をＵ字状に折り曲げて形成した構成とされている。このため、弾性部材の線長が長くなり、弾性部材の材料費、ひいては、モータのコストが増加する。また、弾性部材が周方向に大きくなるため、一対のマグネットの周方向の長さが短くなり、モータ出力が小さくなる。

また、一対のマグネットをケースの内壁に固定するための十分な付勢力を得るためには、弾性部材の線径を大きくするか、又は、一対の脚片の成す角度を大きくする必要がある。ところが、一対のマグネットの周方向間隔には限界があり、これらの方策を採ることは困難である。

また、弾性部材の一対のマグネットに対し付勢力を付与するポイントは、一対の脚片の自由端側に位置されるため、一対のマグネットの回転軸方向端側にずれる。このため、一対のマグネットをケースの内壁に安定して固定するためには改良の余地がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、コストを低減でき、しかも、モータ出力を向上することが可能なモータを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、弾性部材の配置スペースを小さくしても、一対のマグネットを保持するための十分な保持力を得ることができるモータを提供することにある。

また、本発明のさらに他の目的は、一対のマグネットをケースの内壁に安定して固定することができるモータを提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のモータは、その内壁に周方向に沿って複数のマグネットが配置された筒状のケースと、前記ケース内に回転自在に収容された電機子と、回転軸方向に沿って延び且つ山型に形成された板状体又は線状体により構成され、前記複数のマグネットのうち周方向に隣り合う一対のマグネットの周方向間に介在されて前記一対のマグネットを互いに周方向に離間される側に付勢して前記ケースの内壁に固定する弾性部材と、を備えたことを特徴とする。

なお、板状体とは、例えば、弾性部材が金属製とされる場合、板材より形成されるものであり、線状体とは、例えば、弾性部材が金属製とされる場合、線材より形成されるものである。また、線状体には、断面円形状に限らず、断面角状も含まれることは勿論である。また、弾性部材は、金属製に限らず、樹脂製とされても良い。

請求項１に記載のモータによれば、複数のマグネットのうち周方向に隣り合う一対のマグネットをケースの内壁に固定するための弾性部材は、回転軸方向に沿って延び且つ山型に形成された板状体又は線状体により構成されている。従って、弾性部材が板状体又は線状体をＵ字状に折り曲げて形成した構成とされた場合に比して、弾性部材の板長又は線長の長さを短くでき、弾性部材の材料費、ひいては、モータのコストを低減できる。また、弾性部材が周方向に小型化されるため、一対のマグネットの周方向の長さを長くでき、モータ出力を向上することができる（小型高出力化が可能）。

しかも、請求項１に記載のモータによれば、弾性部材は回転軸方向に沿って延びる構成とされることで周方向に小型化されても山型に構成されることで十分なばね力を発揮できる。従って、弾性部材の配置スペースを小さくしても、一対のマグネットを保持するための十分な保持力を得ることができる。

請求項２に記載のモータは、請求項１に記載のモータにおいて、前記弾性部材は、前記一対のマグネットのうち一方のマグネットに当接される第一当接部と他方のマグネットに当接される第二当接部とが回転軸方向に交互に並ぶ構成とされていることを特徴とする。

請求項２に記載のモータによれば、弾性部材は、一対のマグネットのうち一方のマグネットに当接される第一当接部と他方のマグネットに当接される第二当接部とが回転軸方向に交互に並ぶ構成とされている。従って、この交互に並ぶ第一当接部と第二当接部によって周方向に隣り合う一対のマグネットに対しバランス良く（回転軸方向に沿って一様に）付勢力を付与することができる。これにより、一対のマグネットをケースの内壁に安定して固定することができる。

請求項３に記載のモータは、請求項２に記載のモータにおいて、前記弾性部材は、前記第一当接部が前記一対のマグネットにおける回転軸方向の中央部に位置され、前記第二当接部が前記一対のマグネットにおける回転軸方向の中央部を挟んだ両側部に位置された構成とされていることを特徴とする。

請求項３に記載のモータによれば、弾性部材は、第一当接部が一対のマグネットにおける回転軸方向の中央部に位置され、第二当接部が一対のマグネットにおける回転軸方向の中央部を挟んだ両側部に位置された構成とされている。従って、一方のマグネットに対しては、その回転軸方向の中央部に付勢力を付与することができ、他方のマグネットに対しては、その回転軸方向の中央部を挟んだ両側部に付勢力を付与することができる。これにより、一対のマグネットをケースの内壁により安定して固定することができる。

以下、図面に基づき、本発明のモータ１０の一実施形態について説明する。

図１乃至図３は、本発明の一実施形態を示す図で、図１はモータ１０の正面図、図２は図１の弾性部材２０の斜視図、図３は図１の弾性部材２０とマグネット１４との組付説明図である。

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係るモータ１０は、筒状のケース１２（ヨーク）を備えて構成されている。ケース１２の内壁には、周方向に沿って複数（４個）のマグネット１４が配置されており、このケース１２内には、複数のマグネット１４と径方向に対向するように電機子１６が回転自在に収容されている。

ケース１２には、周方向の二箇所の位置に径方向内側に突出する一対の支持部１８が設けられている。また、複数のマグネット１４のうち一対の支持部１８の周方向間に位置された一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの周方向間には、弾性部材２０がそれぞれ介在されている。

弾性部材２０は、図２に示されるように、一方向に沿って延び且つ山型に形成された金属製の板状体により構成されている。この弾性部材２０は、より具体的には、長手方向両側に形成された一対の基部２０Ａと、この一対の基部２０Ａの長手方向間に位置されて各基部２０Ａに対し傾斜する一対の弾性部２０Ｂと、この一対の弾性部２０Ｂの自由端側を繋ぐ連結部２０Ｃとを有して構成されている。

そして、この弾性部材２０は、図３に示されるように、その長手方向が回転軸方向と一致するように一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの周方向間に回転軸方向一方側から挿入されている。弾性部材２０は、このように一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの周方向間に挿入された状態では、弾性変形された状態とされる。

また、弾性部材２０が一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの周方向間に挿入されて弾性変形された状態では、連結部２０Ｃ（第一当接部に相当）が一方のマグネット１４Ａの側面に当接され、各基部２０Ａと各弾性部２０Ｂとの接続部である角部２０Ｄ（第二当接部に相当）が他方のマグネット１４Ｂの側面に当接される。また、連結部２０Ｃは、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂにおける回転軸方向の中央部に位置され、角部２０Ｄは、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂにおける回転軸方向の中央部を挟んだ両側部に対称に位置される。

そして、このモータ１０では、弾性部材２０が一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂを互いに周方向に離間される側にそれぞれ付勢することで、図１に示されるように、各一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの両側面が一対の支持部１８にそれぞれ押し当てられ、これにより、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂがケース１２の内壁にそれぞれ固定されている。

そして、上記構成からなるモータ１０によれば、以下の作用及び効果を奏する。

ここで、本実施形態の作用及び効果をより明確化するために、先ず、本実施形態の比較例について説明する。図８には、比較例に係る弾性部材３０とマグネット１４との組付説明図が示されている。この比較例では、弾性部材３０が板状体をＵ字状に折り曲げて形成した構成とされている。

このため、この比較例では、弾性部材３０の板長が長くなり、弾性部材３０の材料費、ひいては、モータのコストが増加し、また、弾性部材３０が周方向に大きくなるため、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの周方向の長さが短くなり、モータ出力が小さくなる。

また、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂをケース１２の内壁に固定するための十分な付勢力を得るためには、弾性部材３０の板厚を厚くするか、又は、一対の脚片３０Ａの成す角度を大きくする必要がある。ところが、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの周方向間隔には限界があり、これらの方策を採ることは困難である。

また、弾性部材３０の一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂに対し付勢力を付与するポイントは、一対の脚片３０Ａの自由端側に位置されるため、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの回転軸方向端側にずれる（矢印位置参照）。このため、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂをケース１２の内壁に安定して固定するためには改良の余地がある。

これに対し、本発明の一実施形態に係るモータ１０によれば、弾性部材２０は、図３に示されるように、回転軸方向に沿って延び且つ山型に形成された板状体により構成されている。従って、上記比較例の如く弾性部材３０が板状体をＵ字状に折り曲げて形成した構成とされた場合に比して、弾性部材２０の板長を短くでき、弾性部材２０の材料費、ひいては、モータ１０のコストを低減できる。また、弾性部材２０が周方向に小型化されるため、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの周方向の長さを長くでき、モータ出力を向上することができる（小型高出力化が可能）。

また、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂをケース１２の内壁に固定するための十分な付勢力を得るためには、弾性部材２０の板厚を厚くするか、又は、一対の弾性部２０Ｂの成す角度を大きくする必要があるが、弾性部材２０は回転軸方向に沿って延びる構成とされて周方向の配置スペースが小型化されているので、これらの方策も容易に採ることができる。

しかも、本発明の一実施形態に係るモータ１０によれば、弾性部材２０は回転軸方向に沿って延びる構成とされることで周方向に小型化されても山型に構成されることで十分なばね力を発揮できる。従って、弾性部材２０の配置スペースを小さくしても、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂを保持するための十分な保持力を得ることができる。

また、本発明の一実施形態に係るモータ１０によれば、弾性部材２０は、一方のマグネット１４Ａに当接される連結部２０Ｃと他方のマグネット１４Ｂに当接される角部２０Ｄとが回転軸方向に交互に並ぶ構成とされている。従って、この交互に並ぶ連結部２０Ｃと角部２０Ｄによって周方向に隣り合う一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂに対しバランス良く（回転軸方向に沿って一様に）付勢力を付与することができる。これにより、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂをケース１２の内壁に安定して固定することができる。

特に、弾性部材２０は、連結部２０Ｃが一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂにおける回転軸方向の中央部に位置され、角部２０Ｄが一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂにおける回転軸方向の中央部を挟んだ両側部に対称に位置された構成とされている。従って、一方のマグネット１４Ａに対しては、その回転軸方向の中央部に付勢力を付与することができ、他方のマグネット１４Ｂに対しては、その回転軸方向の中央部を挟んだ両側部に対称に付勢力を付与することができる。これにより、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂをケース１２の内壁により安定して固定することができる。

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。

例えば、上記実施形態では、弾性部材２０が回転軸方向に沿って延び且つ山型に形成された板状体により構成されていたが、弾性部材２０は、図４に示されるように、一方向に沿って延び且つ山型に形成された線状体により構成されていても良い。そして、この弾性部材２０は、その長手方向が回転軸方向と一致するように一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの周方向間に回転軸方向一方側から挿入される。なお、弾性部材２０は、線状体により構成される場合、断面円形状に限らず、断面角状に構成されていても良いことは勿論である。

この変形例によれば、従来の如く弾性部材が線状体をＵ字状に折り曲げて形成した構成とされた場合に比して、弾性部材２０の線長を短くでき、弾性部材２０の材料費、ひいては、モータ１０のコストを低減できる。また、上記実施形態と同様に、弾性部材２０が周方向に小型化されるため、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの周方向の長さを長くでき、モータ出力を向上することができる（小型高出力化が可能）。また、その他の作用及び効果についても上記実施形態と同様に奏することができる。さらに、これに加えて、この変形例によれば、弾性部材２０を線状体により構成することで、より小型のモータに容易に適用することができる。

また、上記実施形態では、弾性部材２０が一対の弾性部２０Ｂの自由端側を繋ぐ連結部２０Ｃを有して構成されていたが、弾性部材２０は、図５に示されるように、一対の弾性部２０Ｂが互いに直接的に連結された構成とされていても良い。この場合には、一対の弾性部２０Ｂの接続部である角部２０Ｅ（第一当接部に相当）が一方のマグネット１４Ａの側面に当接される。

この変形例によれば、弾性部材２０は、一方のマグネット１４Ａに当接される角部２０Ｅと他方のマグネット１４Ｂに当接される角部２０Ｄとが回転軸方向に交互に並ぶ構成とされる。従って、この交互に並ぶ角部２０Ｅと角部２０Ｄによって周方向に隣り合う一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂに対しバランス良く（回転軸方向に沿って一様に）付勢力を付与することができる。これにより、上記実施形態と同様に、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂをケース１２の内壁に安定して固定することができる。

また、この変形例によれば、弾性部材２０は、角部２０Ｅが一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂにおける回転軸方向の中央部に位置され、角部２０Ｄが一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂにおける回転軸方向の中央部を挟んだ両側部に対称に位置された構成とされている。従って、一方のマグネット１４Ａに対しては、その回転軸方向の中央部に付勢力を付与することができ、他方のマグネット１４Ｂに対しては、その回転軸方向の中央部を挟んだ両側部に対称に付勢力を付与することができる。これにより、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂをケース１２の内壁により安定して固定することができる。また、その他の作用及び効果についても上記実施形態と同様に奏することができる。

また、上記実施形態では、弾性部材２０が一組の弾性部２０Ｂを有して構成されていたが、弾性部材２０は、図６に示されるように、一対の弾性部２０Ｂを複数（二組）備えた構成とされていても良い。この場合には、一対の弾性部２０Ｂの各接続部である角部２０Ｅ（第一当接部に相当）が一方のマグネット１４Ａの側面にそれぞれ当接され、基部２０Ａと弾性部２０Ｂとの接続部である角部２０Ｄと、一対の弾性部２０Ｂの接続部である角部２０Ｆ（以上、第二当接部に相当）とが他方のマグネット１４Ｂの側面に当接される。

この変形例によれば、弾性部材２０は、一方のマグネット１４Ａに当接される角部２０Ｅと他方のマグネット１４Ｂに当接される角部２０Ｄ，２０Ｆとが回転軸方向に交互に並ぶ構成とされる。従って、この交互に並ぶ角部２０Ｅと角部２０Ｄ，２０Ｆによって周方向に隣り合う一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂに対しバランス良く（回転軸方向に沿って一様に）付勢力を付与することができる。これにより、上記実施形態と同様に、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂをケース１２の内壁に安定して固定することができる。

また、この変形例によれば、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂと弾性部材２０との当接点が増えるので、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂをケース１２の内壁により安定して固定することができる。また、その他の作用及び効果についても上記実施形態と同様に奏することができる。

また、上記実施形態では、弾性部材２０が直線状に構成された一対の弾性部２０Ｂを備えることで山型に構成されていたが、弾性部材２０は、図７に示されるように、一対の基部２０Ａを繋ぐアーチ状（円弧状）の弾性部２０Ｇを備えることで山型に構成されていても良い。

この変形例によっても、上記実施形態と同様に、弾性部材２０の板長を短くでき、且つ、弾性部材２０を周方向に小型化することができる。

また、この変形例によれば、弾性部材２０は、一方のマグネット１４Ａに当接されるアーチ状の弾性部２０Ｇの頂上部２０Ｈ（第一当接部に相当）と他方のマグネット１４Ｂに当接される角部２０Ｄとが回転軸方向に交互に並ぶ構成とされる。従って、この交互に並ぶ頂上部２０Ｈと角部２０Ｄによって周方向に隣り合う一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂに対しバランス良く（回転軸方向に沿って一様に）付勢力を付与することができる。これにより、上記実施形態と同様に、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂをケース１２の内壁に安定して固定することができる。

また、この変形例によれば、弾性部材２０は、頂上部２０Ｈが一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂにおける回転軸方向の中央部に位置され、角部２０Ｄが一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂにおける回転軸方向の中央部を挟んだ両側部に対称に位置された構成とされている。従って、上記実施形態と同様に、一方のマグネット１４Ａに対しては、その回転軸方向の中央部に付勢力を付与することができ、他方のマグネット１４Ｂに対しては、その回転軸方向の中央部を挟んだ両側部に対称に付勢力を付与することができる。これにより、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂをケース１２の内壁により安定して固定することができる。また、その他の作用及び効果についても上記実施形態と同様に奏することができる。

また、上記実施形態では、図１に示されるように、ケース１２に支持部１８が設けられ、各一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂの両側面が一対の支持部１８にそれぞれ押し当てられて、一対のマグネット１４Ａ，１４Ｂがケース１２の内壁にそれぞれ固定されていたが、支持部１８を廃止した構成とした上で、複数のマグネット１４の全ての周方向間に弾性部材２０が介在されて、これらのマグネット１４がケース１２の内壁にそれぞれ固定されていても良い。

また、上記実施形態では、ケース１２の内壁に４個のマグネット１４が配置され、これらのマグネット１４が弾性部材２０によって付勢されることでケース１２の内壁に固定されていたが、ケース１２の内壁に２個のマグネット１４が配置され、これらのマグネット１４が弾性部材２０によって付勢されることでケース１２の内壁に固定されていても良い。また、ケース１２の内壁に４個以上のマグネット１４が配置され、これらのマグネット１４が弾性部材２０によって付勢されることでケース１２の内壁に固定されていても良い。

また、上記実施形態では、弾性部材２０が金属により構成されていたが、樹脂にて成形された構成とされていても良いことは勿論である。

本発明の一実施形態に係るモータの正面図である。 図１の弾性部材の斜視図である。 図１の弾性部材とマグネットとの組付説明図である。 本発明の一実施形態における弾性部材の第一変形例を示す図である。 本発明の一実施形態における弾性部材の第二変形例を示す図である。 本発明の一実施形態における弾性部材の第三変形例を示す図である。 本発明の一実施形態における弾性部材の第四変形例を示す図である。 比較例に係る弾性部材とマグネットとの組付説明図である。

符号の説明

１０…モータ、１２…ケース、１４…マグネット、１４Ａ…一方のマグネット、１４Ｂ…他方のマグネット、１６…電機子、１８…支持部、２０…弾性部材、２０Ａ…基部、２０Ｂ，２０Ｇ…弾性部、２０Ｃ…連結部（第一当接部）、２０Ｄ…角部（第二当接部）、２０Ｅ…角部（第一当接部）、２０Ｆ…角部（第二当接部）、２０Ｈ…頂上部（第一当接部）

Claims (3)

1. その内壁に周方向に沿って複数のマグネットが配置された筒状のケースと、
   前記ケース内に回転自在に収容された電機子と、
   回転軸方向に沿って延び且つ山型に形成された板状体又は線状体により構成され、前記複数のマグネットのうち周方向に隣り合う一対のマグネットの周方向間に介在されて前記一対のマグネットを互いに周方向に離間される側に付勢して前記ケースの内壁に固定する弾性部材と、
   を備えたことを特徴とするモータ。
2. 前記弾性部材は、前記一対のマグネットのうち一方のマグネットに当接される第一当接部と他方のマグネットに当接される第二当接部とが回転軸方向に交互に並ぶ構成とされていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記弾性部材は、前記第一当接部が前記一対のマグネットにおける回転軸方向の中央部に位置され、前記第二当接部が前記一対のマグネットにおける回転軸方向の中央部を挟んだ両側部に位置された構成とされていることを特徴とする請求項２に記載のモータ。

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