JP2002010565A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 停止時の保持特性を安定化すると共に、発生
される騒音や振動を低減して動作品質を向上する。 【解決手段】 モータ２１は、周方向に沿って複数の磁
極が着磁され、相互に対向する磁性リング３１、３３
を、永久磁石２３を含む固定子２４と回転子２５との軸
線方向各一端部側にそれぞれ設け、固定子２４を保持す
る磁性材料からなる略筒状のフレーム２２と、フレーム
２２の軸線方向一端部側に設けられ、回転子２５に固定
された回転軸２６を回転自在に保持する軸受２７を保持
する軸受ブラケット２９と、軸受ブラケット２９に固定
され、磁性リング３１を保持する保持溝３８と、軸受２
７の軸受ブラケット２９と反対側に配置され、軸受２７
に係合して軸受２７の軸線方向の変位を阻止する係止部
４０とが一体に形成された磁性材料からなる保持ヨーク
３６とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】各種産業機械などに用いられているモー
タに要求される性能として、起動特性や運転時特性だけ
でなく、運転停止時の保持力にも高性能が要求される場
合が多い。これは、モータが停止した状態において、停
止した位置を保持する特性である。この特性が十分でな
い場合、例として、自動ドアに用いられるモータが、停
止状態でもあるにも関わらず回転することになり、閉じ
ている自動ドアが不所望に開いたり、開いている自動ド
アが不所望に閉じたりする。このような現象は、利用す
る際に不便である。また、利用者に使用上の混乱をもた
らすことになる。

【０００３】このような不具合を防止するため、従来か
ら各種の工夫でモータの前記保持力を増大させるように
している。図２は、磁力によって前記保持特性を向上し
ようとする典型的な従来技術のモータ１の断面図であ
る。以下、図２を参照して、モ−タ１の構成について説
明する。モータ１の例として鉄板などの磁性材料からな
るフレーム２内に、永久磁石３を有する固定子４と回転
子５とが配置されている。回転子５に固定された回転軸
６は、フレーム２の内部に設けられた軸受７、８で回転
自在に支持される。

【０００４】フレーム２の軸線方向一端部には、フレー
ム２に嵌合され、前記軸受７を保持するアルミニウムな
どの非磁性材料からなる軸受ブラケット９が配置され
る。軸受ブラケット９には、回転軸６の軸線と同軸に鉄
などの強磁性材料からなるリング状のバックヨーク１０
が固定される。バックヨーク１の回転子５側には、リン
グ状の磁性リング１１が固定される。磁性リング１１に
は、周方向に沿って交互に異極が着磁される。

【０００５】一方、回転軸６には、やはり鉄などの強磁
性材料からなるリング状のバックヨーク１２が固定さ
れ、バックヨーク１２の軸受ブラケット９側には、リン
グ状の磁性リング１３が固定される。磁性リング１３へ
の着磁態様は、磁性リング１１と同様に定められる。こ
こで、磁性リング１１、１３の各磁極は、回転軸５の軸
線方向に相互に対向するように定められる。回転軸６の
前記一端部側と反対側の他端部側には、軸受８を保持す
る軸受ブラケット１４が固定され、軸受ブラケット１４
の内部側には、軸受８を回転子５側へ弾発的に付勢する
バネワッシャ１５が設けられている。

【０００６】これにより、モータ１の停止時に、磁性リ
ング１１、１３は、相互に同極の磁極が相互に反撥し、
相互に異極の磁極が相互に引き合うことにより、異極同
士の磁極が相互に対向する位置で回転子５が停止する。
また、停止状態で回転軸５に外力が作用した場合でも、
磁性リング１１、１３の間の磁気結合力により、回転子
５は固定子４に対してその周方向の位置を保持すること
ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような構成と作用
とにより保持特性を向上しようとするモータ１におい
て、前述したように、周方向に異極が交互に着磁されて
いる磁性リング１１、１３の間に、モータ１の回転に伴
って周期的に引力と斥力とが作用する。これにより、回
転子５が軸線方向に振動することになり、モータ１から
発生する騒音や振動が増大し動作品質が低下するという
課題がある。また、磁性リング１１、１３間の距離が変
動することにより、磁性リング１１、１３の間に作用す
る引力が変動し、モータ１の停止時に回転子５の回転を
停止させておく保持特性が不安定化するという課題を生
じる。

【０００８】本発明は上記課題を解決すべくなされたも
のであり、その目的は、停止時の保持特性を安定化する
と共に、発生される騒音や振動を低減して動作品質を向
上することができる電動機を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の電
動機は、周方向に沿って複数の磁極が着磁され、相互に
対向する第１磁力発生部材と第２磁力発生部材とを、永
久磁石を含む固定子と回転子との軸線方向の一端部側に
設け、固定子を保持する磁性材料からなる略筒状のフレ
ームと、フレームの軸線方向一端部側に設けられ、回転
子に固定された回転軸を回転自在に保持する軸受を保持
する保持ブラケットと、保持ブラケットに固定され、第
１磁力発生部材を保持する保持部と、軸受の保持ブラケ
ットと反対側に配置され、軸受に係合して軸受の軸線方
向の変位を阻止する係止部とが一体に形成された磁性材
料からなる保持部材とを備えている。

【００１０】

【作 用】請求項１の発明の電動機では、第１磁力発生
部材と第２磁力発生部材とが、永久磁石を含む固定子と
回転子との軸線方向各一端部側にそれぞれ設けられ、相
互に対向している。第１磁力発生部材と第２磁力発生部
材とは、周方向に沿って複数の磁極がそれぞれ着磁され
ている。磁性材料からなる略筒状のフレームが固定子を
保持し、このフレームの軸線方向一端部側に保持ブラケ
ットが設けられ、この保持ブラケットは回転子に固定さ
れた回転軸を回転自在に保持する軸受を保持している。

【００１１】また、軸受の保持ブラケットと反対側に磁
性材料からなる保持部材が配置されている。保持部材
は、保持部と係止部とを一体に備えている。保持部は、
保持ブラケットに固定され、第１磁力発生部材を保持す
る。係止部は、前記軸受に係合して軸受の軸線方向の変
位を阻止する。

【００１２】ここで、回転子が回転することにより、第
１磁力発生部材と第２磁力発生部材との間に周期的に引
力と斥力とが作用し、この引力と斥力とにより回転子に
軸線方向に沿う力が作用するが、回転子を回転自在に保
持している軸受は前記保持部材の係止部で軸線方向の変
位が阻止されている。従って、回転子の軸線方向の振動
が抑制され、電動機から発生する騒音や振動を低減して
動作品質を向上することができる。また、本発明では、
第１磁力発生部材と第２磁力発生部材との間に周期的に
引力と斥力とが作用するにも関わらず、第１磁力発生部
材と第２磁力発生部材との間の距離が一定に保持される
ので、第１磁力発生部材と第２磁力発生部材の間に作用
する引力が変動する事態が防止され、電動機の保持特性
を安定化することができる。

【００１３】また、本発明では、保持部材が前記保持部
と係止部とを一体に有するようにしたので、第１磁力発
生部材を保持する部材と、軸受を係止して軸線方向への
変死を阻止するための部材とを別部品として電動機を組
み立てる必要が解消されるので、電動機の部品点数と製
造工数との削減を併せて図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例の電動機であるモ
ータ２１の断面図である。

【００１６】以下、図１を参照して、モ−タ２１の構成
について説明する。

【００１７】モータ２１の例として鉄板などの磁性材料
からなるフレーム２２内に、永久磁石２３を有する固定
子２４と回転子２５とが配置されている。回転子２５に
固定された回転軸２６は、それぞれブラケット２９，３
４の内部に設けられた軸受２７、２８で回転自在に支持
される。

【００１８】フレーム２２の軸線方向一端部には、フレ
ーム２２に嵌合され、前記軸受２７を保持する任意の材
料からなる保持ブラケットである軸受ブラケット２９が
配置される。軸受ブラケット２９の軸受２７を外囲する
位置に保持筒部４１が一体に形成され、軸受２７は保持
筒部４１の内部に嵌合されて固定される。軸受ブラケッ
ト２９の回転子２５側には、回転軸２６の軸線と同軸に
鉄などの強磁性材料からなる保持部材である保持ヨーク
３６がネジ３７などで固定される。

【００１９】保持ヨーク３６は略円板形状であり、軸受
ブラケット２９の前記保持筒部４１を外囲して設けられ
る。保持ヨーク３６の回転子２５側には、第１磁力発生
部材であるリング状の磁性リング３１が嵌合されて固定
される保持部である保持溝３８が形成される。磁性リン
グ３１には、周方向に沿って交互に異極が着磁される。
また、保持ヨーク３６の半径方向内方端部には、更に半
径方向内方側であって回転子２５側に延びる連結部３９
が一体に形成され、連結部３９の半径方向内方端部に
は、半径方向内方側に延び、軸受２７に回転子２５側か
ら係合して軸受２７の少なくとも回転子２５側への軸線
方向の変位を阻止する円環状の係止部４０が一体に形成
されている。

【００２０】一方、回転軸２６には、やはり鉄などの強
磁性材料からなるリング状のバックヨーク３２がＥリン
グなどの止め輪４２と軸受２７で挟まれて固定され、バ
ックヨーク３２の軸受ブラケット２９側には、第２磁力
発生部材であるリング状の磁性リング３３が固定され
る。磁性リング３３への着磁態様は、磁性リング３１と
同様に定められる。ここで、磁性リング３１、３３の各
磁極は、回転軸２５の軸線方向に相互に対向するように
定められる。回転軸２６の前記一端部側と反対側の他端
部側には、軸受２８を保持する軸受ブラケット３４が固
定され、軸受ブラケット３４の内部側には、軸受２８を
回転子２５側へ弾発的に付勢するバネワッシャ３５が設
けられている。

【００２１】これにより、モータ２１の停止時に、磁性
リング３１、３３は、相互に同極の磁極が相互に反撥
し、相互に異極の磁極が相互に引き合うことにより、異
極同士の磁極が相互に対向する位置で回転子２５が停止
する。また、停止状態で回転軸２５に外力が作用した場
合でも、磁性リング３１、３３の間の磁気結合力によ
り、回転子２５は固定子２４に対してその周方向の位置
を保持することができる。

【００２２】更に、本実施例では、保持ヨーク３６の係
止部４０が軸受２７に係合して軸受２７の軸線方向の変
位を阻止するようにしている。従って、回転子２５が回
転することにより、磁性リング３１、３３の間に周期的
に引力と斥力とが作用し、この引力と斥力とにより回転
子２５に軸線方向に沿う力が作用しても、回転子２５を
回転自在に保持している前記軸受２７は保持ヨーク３６
の係止部４０で軸線方向の変位が阻止されることにな
る。従って、回転子２５の軸線方向の振動が抑制され、
モータ２１から発生する騒音や振動を低減してモータ２
１の動作品質を向上することができる。

【００２３】また、本実施例では、磁性リング３１、３
３の間に周期的に引力と斥力とが作用するにも関わら
ず、磁性リング３１、３３の間の距離が一定に保持され
るので、磁性リング３１、３３の間に作用する引力が変
動する事態が防止され、モータ２１の保持特性を安定化
することができる。

【００２４】また、本実施例では、保持ヨーク３６が前
記保持溝３８と係止部４０とを一体に有するようにした
ので、磁性リング３１を保持する部材と、軸受２７を係
止して軸線方向への変死を阻止するための部材とを別部
品としてモータ２１を組み立てる必要が解消されるの
で、モータ２１の部品点数と製造工数との削減を併せて
図ることができる。

【００２５】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で広範な変形例
を含むものである。

【００２６】その一例として、本発明の電動機は、実施
例におけるモータ２１に限定されず、直流モータ、交流
モータ、パルスモータなど広範な種類に実施可能であ
り、本発明の第１、第２磁力発生部材は、実施例におけ
るリング状の磁性リング３１、３４に限定されるもので
はない。

【００２７】

【発明の効果】以上のようにして、請求項１の発明の電
動機であると、軸受の保持ブラケットと反対側に磁性材
料からなる保持部材が配置され、保持部材は、保持部と
係止部とを一体に備えている。保持部は、保持ブラケッ
トに固定され、第１磁力発生部材を保持する。係止部
は、前記軸受に係合して軸受の軸線方向の変位を阻止す
るようにした。

【００２８】ここで、回転子が回転することにより、第
１磁力発生部材と第２磁力発生部材との間に周期的に引
力と斥力とが作用し、この引力と斥力とにより回転子に
軸線方向に沿う力が作用するが、回転子を回転自在に保
持している軸受は前記保持部材の係止部で軸線方向の変
位が阻止されている。従って、回転子の軸線方向の振動
が抑制され、電動機から発生する騒音や振動を低減して
動作品質を向上することができる。また、本発明では、
第１磁力発生部材と第２磁力発生部材との間に周期的に
引力と斥力とが作用するにも関わらず、第１磁力発生部
材と第２磁力発生部材との間の距離が一定に保持される
ので、第１磁力発生部材と第２磁力発生部材の間に作用
する引力が変動する事態が防止され、電動機の保持特性
を安定化することができる。

【００２９】また、本発明では、保持部材が前記保持部
と係止部とを一体に有するようにしたので、第１磁力発
生部材を保持する部材と、軸受を係止して軸線方向への
変死を阻止するための部材とを別部品として電動機を組
み立てる必要が解消されるので、電動機の部品点数と製
造工数との削減を併せて図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のモータ２１の断面図であ
る。

【図２】従来技術のモータ１の断面図である。

【符号の説明】

２１ モ−タ ２２ フレーム ２３ 永久磁石 ２４ 固定子 ２５ 回転子 ２６ 回転軸 ２７、２８ 軸受 ２９、３４ 軸受ブラケット ３２ バックヨーク ３１、３３ 磁性リング ３６ 保持ヨーク ３８ 保持溝 ４０ 係止部 ４１ 保持筒部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周方向に沿って複数の磁極が着磁され、相
   互に対向する第１磁力発生部材と第２磁力発生部材と
   を、永久磁石を含む固定子と回転子との軸線方向の一端
   部側に設け、 該固定子を保持する磁性材料からなる略筒状のフレーム
   と、 該フレームの該軸線方向一端部側に設けられ、該回転子
   に固定された回転軸を回転自在に保持する軸受を保持す
   る保持ブラケットと、 該保持ブラケットに固定され、該第１磁力発生部材を保
   持する保持部と、該軸受の該保持ブラケットと反対側に
   配置され、該軸受に係合して該軸受の軸線方向の変位を
   阻止する係止部とが一体に形成された磁性材料からなる
   保持部材と、 を備えることを特徴とする電動機。