JP2005295722A - ロータ及び、このロータを備えたモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化された場合であっても、ロータマグネットの十分な回転トルクを得ることができ、かつ、容易に製造することができるロータ及び、このロータを備えたモータを提供する。
【解決手段】 ロータマグネット１３をパイプ１４の内部に挿入して、接着剤等でパイプ１４の内壁に接合して、ロータマグネット１３とパイプ１４の中心軸が一致するように固定する。上蓋１１及び下蓋１２の凸部１１ｂ及び１２ｂを、パイプ１４の両端にそれぞれ挿入して、フランジ部１１ｃ及び１２ｃとパイプ１４の両端縁とをそれぞれ当接させて接着剤等で固定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、小径のロータマグネットを有するロータ及び、このロータを備えたモータに関係する。

モータのロータを構成するロータマグネットに回転軸を固定する方法の一つとして、図６に示すように、ロータマグネット１０１の中心部分に穴を開け、そこに回転軸１０２をはめ込む方法がある（例えば特許文献１）。

この成形方法以外にも、回転軸を備えた外枠を、ロータマグネットの外側からはめる方法もある。
特開平５−２０７７２５号公報

しかし、上述した成形方法は、いずれも特に小径のロータマグネットに回転軸を固定する場合に問題点がある。
ロータマグネットの中心に回転軸をはめ込む方法では、圧縮成形したロータマグネット又は焼結したロータマグネットに、回転軸をはめ込む穴を形成するには、穴の内径を０．８mm以上にするという製造上の制約があるため、ロータが小さくなり、回転軸が固定されるロータマグネットの外径が、例えば２．０mmと小さくなると、全ロータ体積に対するロータマグネット体積の割合が減少し、結果としてロータマグネットの十分な回転トルクを得ることができない場合があるという問題があった。

また、この場合、ロータマグネットが径方向に薄肉となり製造の難度が上がり、回転軸をはめ込むとロータマグネットが割れてしまう場合があるという問題点もあった。

一方、ロータマグネットの外側から回転軸を備えた外枠をはめ込む方法では、外枠が０．２５mm〜０．３mm程度の厚みを有することにより、ロータが小さくなると、外枠の体積の全ロータに占める割合が上がる。
この場合、ロータマグネットとステータとの隙間であるエアギャップが大きくなり、且つ全ロータ体積に対し、ロータマグネットの体積の割合が低下するので、ロータマグネットの十分な回転トルクを得ることができない場合があるという問題点があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、小型化された場合であっても、ロータマグネットの十分な回転トルクを得ることができるロータ及び、このロータを備えたモータを提供することを目的とする。
また、本発明は、小型化された場合であっても、容易に製造することができるロータ及び、このロータを備えたモータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るロータは、
ロータマグネットと、
前記ロータマグネットが内壁に固定される薄肉の円筒状部材と、
前記円筒状部材の一方の端に取り付けられるとともに、第１の回転軸が形成された第１の蓋部と、
前記円筒状部材の他方の端に取り付けられるとともに、第２の回転軸が形成された第２の蓋部とを備え、
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸の軸心とが一致することを特徴とする。

前記薄肉の円筒状部材は、非磁性材料により形成するようにしてもよい。

本発明の第２の観点に係るモータは、
ロータマグネットと、前記ロータマグネットが内壁に固定される薄肉の円筒状部材と、前記円筒状部材の一方の端に取り付けられるとともに、第１の回転軸が形成された第１の蓋部と、前記円筒状部材の他方の端に取り付けられるとともに、第２の回転軸が形成された第２の蓋部とを備えたロータと、ステータとがハウジング内に収納され、前記ハウジング内に前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸が回動自在に軸支されていることを特徴とする。

本発明の第３の観点に係るロータは、
ロータマグネットと、
前記ロータマグネットが内壁に固定されるとともに、前記ロータマグネットの回転軸となり、両端が回動自在に軸支される薄肉の円筒状部材とを備えたことを特徴とする。

前記薄肉の円筒状部材は、非磁性材料により形成するようにしてもよい。

本発明の第４の観点に係るモータは、
ロータマグネットと、前記ロータマグネットが内壁に固定されるとともに、前記ロータマグネットの回転軸となり、両端が回動自在に軸支される薄肉の円筒状部材とを備えたロータと、ステータとがハウジング内に収納され、前記ハウジング内に、前記円筒状部材の両端をそれぞれ軸支する軸受ボスが形成されたことを特徴とする。

本発明によれば、ロータが小型化された場合であっても、ロータマグネットの十分な回転トルクを得ることができるロータ及び、このロータを備えたモータを提供することができる。
また、本発明によれば、ロータが小型化された場合であっても、容易に製造することができるロータ及び、このロータを備えたモータを提供することができる。

本発明に係る実施の形態につき図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係るモータのロータの構成を図１に示す。
ロータ１は、回転軸１１ａ，１２ａがそれぞれ形成された上蓋１１及び下蓋１２と、ロータマグネット１３と、パイプ１４とを備える。

上蓋１１及び下蓋１２は、上側の回転軸１１ａ及び下側の回転軸１２ａをそれぞれ備える蓋であって、例えばプラスチック等の合成樹脂から形成される。また、上蓋１１及び下蓋１２には、パイプ１４にそれぞれ挿入される凸部１１ｂ及び１２ｂと、パイプ１４の端縁とそれぞれ当接するフランジ部１１ｃ及び１２ｃとが形成されている。なお、上蓋１１および下蓋１２は、ロータ１が特に小さい場合は、例えばフェライト等の磁性材料から形成されても良い。

パイプ１４は、薄肉の円筒状部材からなり、厚さは０．０３〜０．０５mm程度である。パイプ１４は、例えば非磁性ステンレスパイプ又は真鍮等から形成される。パイプ１４を薄肉の円筒状部材で形成したり、または、パイプ１４に非磁性材料を用いることにより、内部に固定されるロータマグネット１３の後述するステータ４０の磁力による吸引への影響を軽減している。

ロータマグネット１３は、例えば複数の極に着磁された永久磁石からなり、円柱状であり、且つパイプ１４の内径とほぼ同じ直径を有する。ロータマグネット１３の直径は小さく、例えば、２mm以下である。

ロータマグネット１３は、図２に示すように、パイプ１４の内部に挿入されて、接着剤等でパイプ１４の内壁に接合され固定される。なお、ロータマグネット１３はパイプ１４と中心軸が一致するように固定される。上蓋１１及び下蓋１２の凸部１１ｂ及び１２ｂは、パイプ１４の両端にそれぞれ挿入され、フランジ部１１ｃ及び１２ｃとパイプ１４の両端縁とがそれぞれ当接される。このように上蓋１１及び下蓋１２がパイプ１４にはめ込まれて接着剤等で固定される。この際、上側の回転軸１１ａ及び下側の回転軸１２ａの軸心が一致するように固定される。

ロータ１及び複数のステータ４０は、図３に示すように、上板３１及び下板３２により構成されるハウジング３０内に収納されている。ロータ１の回転軸１１ａ及び１２ａは、ハウジング３０内に回動自在に軸支されている。ステータ４０は、ステータヨーク４１と、ステータヨーク４１に巻回されたコイル４２により構成されている。ステータヨーク４１の先端は、ロータマグネット１３と対向するようにハウジング３０内に固定されている。

図３に示したモータでは、コイル４２を励磁してステータヨーク４１を磁化すると、ステータヨーク４１間に磁力が生じて、この磁力によりロータマグネット１３が吸引されて回転トルクが発生する。ロータマグネット１３は固定されたパイプ１４と共に、回転軸１１ａ及び１２ａを中心にして回動する。

このように本実施の形態では、ロータマグネット１３が内部に接合された薄肉のパイプ１４の上下に、回転軸１１ａ、１２ａがそれぞれ形成された上蓋１１及び下蓋１２をはめる構成を採るので、ロータマグネット１３に直接回転軸をはめる必要がなくなる。また、ロータマグネット１３とステータヨーク４１との間に存在するのは、薄肉のパイプ１４のみである。

従って、ロータ１が小型化されても、ロータ１の全体積に対するロータマグネット１３の体積は、ほとんど低下することがなく、エアギャップも大きくならない。
この結果、ロータマグネット１３の十分な回転トルクを得ることができる。
また、小さいロータマグネット１３の中心に回転軸をはめ込むような難度の高い製造技術を必要としないので、ロータ１が小型化されても容易に製造することができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係るロータ及び軸受ボスの構成を図４に示す。
第１の実施の形態と異なる点は、本実施形態のロータ２は、第１の実施の形態における上蓋１１及び下蓋１２を備えず、パイプ１４が回転軸となる点である。以下、第１の実施の形態と異なる点についてのみ説明し、その他については、第１の実施の形態と同一の符号を付しその説明を省略する。

ロータ２は、ロータマグネット１３とパイプ１４とを備える。回転軸を兼ねたパイプ１４の両端は、ハウジング３０を構成する上板３１及び下板３２にそれぞれ形成された軸受ボス３１ａ，３２ａに挿入され、回動自在に軸支されている。

ロータ２を備えたモータをシャッタ装置に用いる場合は、図５に示すように、パイプ１４にシャッタ２６を取り付ける。シャッタ２６には、回転軸用孔２６ａが形成されており、この回転軸用孔２６ａにパイプ１４がはめ込まれる。
ステータヨーク４１間に生じる磁力によって回動するロータマグネット１３と共に回転軸であるパイプ１４が回動し、パイプ１４に固定されたシャッタ２６は往復回動運動を行う。

このように本実施の形態では、ロータマグネット１３が内部に接合された薄肉のパイプ１４を回転軸となるようにしたので、ロータマグネットに回転軸をはめ込む必要がなくなる。また、ロータマグネット１３とステータヨーク４１との間に存在するのは、薄肉のパイプ１４のみである。

従って、ロータ２が小型化されても、ロータ２の全体積に対するロータマグネット１３の体積は、ほとんど低下することがなく、エアギャップも大きくならない。この結果、ロータマグネット１３の十分な回転トルクを得ることができる。
また、小さいロータマグネット１３の中心に回転軸をはめ込むような難度の高い製造技術を必要としないので、ロータ２が小型化されても容易に製造することができる。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、種々変形、修正、及び応用が可能である。例えば上記第２の実施形態では、軸受ボス３１ａ，３２ａにパイプ１４の両端を挿入することによりパイプ１４の内壁面を軸受するようにしたが、パイプ１４の外周を軸受する軸受ボスを用いることも可能である。また、玉軸受、ころ軸受等の軸受部材によりパイプ１４を軸受するようにしてもよい。

また、本発明は、シャッタ装置に限られず、絞り装置、レンズ駆動装置等に用いることができる。特に本発明によれば、ロータを小さくできるので、携帯機器に用いることが可能である。

第１の実施の形態に係るロータの構成を示す分解斜視図である。 図１に示したロータの断面図である。 図１に示したロータを備えたモータの断面図である。 第２の実施の形態に係るロータがハウジングに収納された場合の構成を示す断面図である。 図４に示したロータを備えたモータによりシャッタを駆動させる場合の構成を示す断面図である。 従来技術におけるロータを示す図である。

符号の説明

１，２ ロータ
１１ 上蓋
１１ａ 回転軸
１２ 下蓋
１２ａ 回転軸
１３ ロータマグネット
１４ パイプ
２６ シャッタ
２６ａ 回転軸用孔
３０ ハウジング
３１ 上板
３２ 下板
３１ａ，３２ａ 軸受ボス
４０ ステータ
４１ ステータヨーク
４２ コイル

Claims (6)

1. ロータマグネットと、
   前記ロータマグネットが内壁に固定される薄肉の円筒状部材と、
   前記円筒状部材の一方の端に取り付けられるとともに、第１の回転軸が形成された第１の蓋部と、
   前記円筒状部材の他方の端に取り付けられるとともに、第２の回転軸が形成された第２の蓋部とを備え、
   前記第１の回転軸と前記第２の回転軸の軸心とが一致することを特徴とするロータ。
2. 前記薄肉の円筒状部材は、非磁性材料により形成されることを特徴とする請求項１に記載のロータ。
3. ロータマグネットと、前記ロータマグネットが内壁に固定される薄肉の円筒状部材と、前記円筒状部材の一方の端に取り付けられるとともに、第１の回転軸が形成された第１の蓋部と、前記円筒状部材の他方の端に取り付けられるとともに、第２の回転軸が形成された第２の蓋部とを備えたロータと、ステータとがハウジング内に収納され、前記ハウジング内に前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸が回動自在に軸支されていることを特徴とするモータ。
4. ロータマグネットと、
   前記ロータマグネットが内壁に固定されるとともに、前記ロータマグネットの回転軸となり、両端が回動自在に軸支される薄肉の円筒状部材とを備えることを特徴とするロータ。
5. 前記薄肉の円筒状部材は、非磁性材料により形成されることを特徴とする請求項４に記載のロータ。
6. ロータマグネットと、前記ロータマグネットが内壁に固定されるとともに、前記ロータマグネットの回転軸となり、両端が回動自在に軸支される薄肉の円筒状部材とを備えたロータと、ステータとがハウジング内に収納され、
   前記ハウジング内に、前記円筒状部材の両端をそれぞれ軸支する軸受ボスが形成されることを特徴とするモータ。
   

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