JP2006211848A

JP2006211848A - 電気モータ

Info

Publication number: JP2006211848A
Application number: JP2005022154A
Authority: JP
Inventors: Koushiyo Hirai; 宏承平井
Original assignee: Eishindo KK
Current assignee: Eishindo KK
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】
磁石の位置を調節して磁石と電機子の距離を変化させることにより、回転軸の回転トルク及び回転スピードを調節することができる電気モータを提供する。
【解決手段】
電気モータ１は、ケース２と、ケース２に回動可能に設けられた回転軸６０と、回転軸６０に設けられた電機子６１及び整流子７１と、ケース２に設けられた、整流子７１と接触する一対のブラシ５３，５４と、ケース２に設けられた磁石８０，８５とを有する。磁石８０，８５は、ガイド軸８１，８６の一端８３，８８側に設けられている。ケース２には、ガイド穴２１，３１が形成されている。ガイド軸８１，８６は、ガイド穴２１，３１に案内され、磁石８０，８５と電機子６１との距離を調節できるようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転軸の回転トルク及び回転スピードを調節することができる電気モータに関する。

従来の電気モータは、ケースと、前記ケースに回動可能に設けられた回転軸と、前記回転軸に設けられた電機子及び整流子と、前記ケースに設けられた、整流子と接触する一対のブラシと、前記ケースに設けられた２つの磁石とを有する。電機子は、３個の突極を有する電機子コアと、各突極に捲回された電機子コイルとからなる。整流子は、略円筒状に形成され、外周面に３つの導電部が形成されている。前記電機子コイルの端末は、前記整流子の導電部に結線されている。ケースには、回転軸を挟んで対向するようにして配置された極性の異なる２つの磁石が設けられている（例えば、特許文献１）。
特開２００１−３４６３７０号公報

上記従来の電気モータは、電気が供給されると回転軸が一定方向に回転する。回転軸の回転トルク及び回転スピードを変化させるには、抵抗を備えた操作レバーにより電気の供給量を変えることによって行うことができる。しかし、電気の供給量が一定であるにもかかわらず、回転軸の回転トルク及び回転スピードを変化させることができる電気モータは存在しなかった。

本願発明は、上記問題点に鑑み案出したものであって、磁石の位置を調節して磁石と電機子の距離を変化させることにより、一定の電気供給量であっても、回転軸の回転トルク及び回転軸の回転スピードを調節することができる電気モータを提供することを目的とする。

本願請求項１に係る電気モータは、上記目的を達成するため、ケースと、前記ケースに回動可能に設けられた回転軸と、前記回転軸に設けられた電機子及び整流子と、前記ケースに設けられた、整流子と接触する一対のブラシと、前記ケースに設けられた少なくとも一つの磁石とを有する電気モータであって、前記磁石は、電機子との距離が調節できるようにケースに設けられている。

本願請求項２に係る電気モータは、上記目的を達成するため、前記磁石は、ガイド軸の一端側に設けられており、前記ケースには、前記ガイド軸を前記回転軸側に向かって案内するガイド穴が形成されている。

本願請求項３に係る電気モータは、上記目的を達成するため、前記ガイド軸には、雄ネジ部が形成され、前記ガイド穴には、前記ガイド軸の雄ネジ部を螺合する雌ネジ部が形成されている。

本願請求項４に係る電気モータは、上記目的を達成するため、前記ガイド軸又はガイド穴の一方には、長手方向に延びる案内溝と、案内溝と略直角の方向に形成された係止溝とが設けられ、前記ガイド軸又はガイド穴の他方には、前記案内溝に摺動自在に係合され、係止溝に係止される係止突起が設けられている。

本願請求項５に係る電気モータは、上記目的を達成するため、前記ガイド穴には、前記ガイド軸を回転軸から離間する方向に付勢する弾性部材が設けられている。

本願発明に係る電気モータは、磁石と電機子との距離が調節できるように、磁石がケースに設けられているので、磁石を電機子に近づけると磁力が強まって、回転軸の回転トルクが大きくなり、回転スピードが速くなる。又、当該電気モータは、磁石を電機子から離すと磁力が弱まって、回転軸の回転トルクが小さくなり、回転スピードが遅くなる。このように、本願発明に係る電気モータは、磁石の位置を調節することができ、磁石の位置を調節することにより、回転軸の回転トルク及び回転軸の回転スピードを変化させることができるという効果がある。

本願発明に係る電気モータは、上記効果に加え、前記磁石がガイド軸の一端側に設けられており、前記ケースに、前記ガイド軸を前記回転軸側に向かって案内するガイド穴が形成されているので、ガイド軸をガイド穴に沿って移動させるだけで、簡単に磁石の位置を調節することができるという効果がある。

本願発明に係る電気モータは、上記効果に加え、前記ガイド軸に雄ネジ部が形成され、前記ガイド穴に前記ガイド軸の雄ネジ部を螺合する雌ネジ部が形成されているので、ガイド軸をガイド穴に螺合し、ガイド軸を回転させることにより、磁石の位置を微調節することができるという効果がある。

本願発明に係る電気モータは、上記効果に加え、前記ガイド軸又はガイド穴の一方に、長手方向に延びる案内溝と、案内溝と略直角の方向に形成された係止溝とが設けられ、前記ガイド軸又はガイド穴の他方に、前記案内溝に摺動自在に係合され、係止溝に係止される係止突起が設けられている。前記ガイド軸は、係止突起が案内溝に沿うようにして、ガイド穴で移動させることができ、係止突起を係止溝に係止させることにより、ガイド穴内で磁石の位置決めをすることができるという効果がある。

本願発明に係る電気モータは、上記効果に加え、前記ガイド穴に、前記ガイド軸を回転軸から離間する方向に付勢する弾性部材が設けられている。そのため、ガイド軸は、弾性部材によって回転軸から離間する方向に付勢され、磁石が電機子から離間した位置にあり、磁石の電機子に対する磁力が弱いので、回転軸の回転トルクが小さく、回転スピードが遅くなっている。ガイド軸を、弾性部材の弾性に抗して移動させ、磁石を電機子に接近させると、磁石の電機子に対する磁力が強くなるので、回転軸の回転トルクが大きくなり、回転スピードが速くなる。また、ガイド軸を解放すると、弾性部材によってガイド軸が電機子から離間した位置に移動し、磁石が電機子から離れるので、磁石の電機子に対する磁力が弱くなり、回転軸の回転トルクが小さく、回転スピードが遅くなる。このように、本願発明にかかる電気モータは、弾性部材を利用して、磁石の位置を調節し、回転軸の回転トルク及び回転軸の回転スピードを変化させることができるという効果がある。

本願発明に係る電気モータの実施の形態を図１乃至図６に基づいて説明する。図１は、本願発明に係る電気モータの一つの実施の形態を示す全体斜視図である。図２は、前記電気モータの分解斜視図である。図３は、前記電気モータの平面断面図である。図４乃至図６は、本願発明に係る電気モータの他の実施の形態を示す全体斜視図である。

図１，２に示すように、電気モータ１は、ケース２と、前記ケース２に回動可能に設けられた回転軸６０と、前記回転軸６０に設けられた電機子６１及び整流子７１と、前記ケース２に設けられた、整流子７１と接触する一対のブラシ５３，５４と、前記ケース２に
設けられた少なくとも一つの磁石８０，８５とを有する。前記磁石８０，８５は、電機子６１との距離が調節できるようにケース２に設けられている。

図３に示すように、前記磁石８０，８５は、ガイド軸８１，８６の一端８３，８８側に設けられている。前記ケース２には、前記ガイド軸８１，８６を前記回転軸６０側に向かって案内するガイド穴２１，３１が形成されている。図４に示すように、前記ガイド軸８１，８６には、雄ネジ部９１，９６が形成され、前記ガイド穴２１，３１には、前記ガイド軸８１，８６の雄ネジ部９１，９６を螺合する雌ネジ部２７，２７が形成されても良い。

また、図５に示すように、前記ガイド軸８１，８６又はガイド穴２１，３１の一方には、長手方向に延びる案内溝９２，９７と、案内溝９２，９７と略直角の方向に形成された係止溝９３ａ〜９３ｃ，９８ａ〜９８ｃとが設けられ、前記ガイド軸８１，８６又はガイド穴２１，３１の他方には、前記案内溝９２，９７に摺動自在に係合され、係止溝９３ａ〜９３ｃ，９８ａ〜９８ｃに係止される係止突起２８，２８が設けられても構わない。さらに又、図６に示すように、前記ガイド穴２１，３１には、前記ガイド軸８１，８６を回転軸６０から離間する方向に付勢する弾性部材３９が設けられているようにすることもできる。

さらに電気モータについて詳細に説明する。図１，２に示すように、電気モータ１は、ケース２を有する。ケース２は、透過性を有する、アクリル樹脂等のプラスチックによって直方体状に形成されている。ケース２は、下面３と、下面３と略平行の上面４と、下面３と略直角の前面５と、下面３と略直角であって、前面５と略平行の後面６と、下面３と略直角の左面８と、下面３と略直角であって、左面８と略平行の右面７とで直方体形状に形成されている。

図２，３に示すように、ケース２は、前面５の略中心であって、前面５と略直角の方向に延びる、断面略円形の収納室１１が形成されている。収納室１１は、前面５から後面６に向かって形成され、前端が前面５に形成された開口１２と連通している。後面６には、収納室１１の軸心を中心とする、略円形の軸受け凹部１３が形成されている。軸受け凹部１３は、収納室１１の内径より大きい内径で形成され、内周面１５と側面１６によって形成されている。側面１６には、収納室１１の後端と連通する開口１８が形成されている。また、ケース２の上面４には、軸受け凹部１３と連通する略コ字状の切り欠き凹部１９が形成されている。切り欠き凹部１９は、ケース２の後面６に形成された開口２０と連通している。

図２，３に示すように、ケース２は、右面７の略中心であって、右面７と略直角の方向に延びる、断面略円形のガイド穴２１が形成されている。ガイド穴２１は、ガイド穴２１の軸心が収納室１１の軸心に向かうように、収納室１１に対して略直角に形成され、一端２２が右面７に形成された開口２３と連通している。ガイド穴２１の他端２４には、当接壁２５が形成されている。当接壁２５の略中心には、透孔２６が形成されている。なお、ガイド穴２１の他端２４は、収納室１１に連通しても構わない。

図２，３に示すように、ケース２は、左面８の略中心であって、左面８と略直角の方向に延びる、断面略円形のガイド穴３１が形成されている。ガイド穴３１は、ガイド穴３１の軸心が収納室１１の軸心に向かうように、収納室１１に対して略直角に形成され、一端３２が左面８に形成された開口３３と連通している。ガイド穴３１の他端３４には、当接壁３５が形成されている。当接壁３５の略中心には、透孔３６が形成されている。なお、ガイド穴３１の他端３４は、収納室１１に連通しても構わない。ガイド穴３１の軸心は、前記ガイド穴２１の軸心と略同一である。

図２，３に示すように、回転軸６０は、前部軸受け部材４１と後部軸受け部材４５に回動可能に軸受けされている。前部軸受け部材４１は、円軸状に形成された軸部４２と、軸部４２の略中心に形成された軸受け孔４３と、軸部４２の一端に設けられたフランジ４４とからなる。前部軸受け部材４１は、軸部４２がケース２の前面５の開口１２から収納室１１内に嵌合され、フランジ４４がケース２の前面５に当接して、ケース２に取り付けられている。前部軸受け部材４１は、軸部４２をケース２の収納室１１内に接着材により固定して取り付けても構わないが、軸部４２の外周面に雄ネジを形成し、収納室１１の内周面に雌ネジを形成し、軸部４２を収納室１１に螺合することにより、ケース２に取り付けても構わない。

図２，３に示すように、後部軸受け部材４５は、円形の前面４６と円形の後面４７と外周面４８を有する円軸状に形成され、前面４６の略中心に軸受け孔４９が設けられている。後部軸受け部材４５は、円形の前面４６の略中心に収納凹部５０が形成されている。後部軸受け部材４５の上部には、外周面４８から収納凹部５０内までに貫通する一対の差込溝５１，５２が形成されている。差込溝５１，５２には、導電部材によって形成されたブラシ５３，５４が差し込まれて固定されている。

ブラシ５３，５４の上部５３ｂ，５４ｂは後部軸受け部材４５の外周面４８から突出し、ブラシ５３，５４の下部５３ａ，５４ａは後部軸受け部材４５の収納凹部５０内に突出する。図１に示すように、後部軸受け部材４５は、前記ブラシ５３，５４がケース２の切り欠き凹部１９内に位置するようにして、ケース２の後面６の軸受け凹部１３内に嵌合されて、ケース２に取り付けられている。後部軸受け部材４５は、ケース２の軸受け凹部１３内に接着材により固定して取り付けても構わないが、ネジ等によりケース２に固定しても構わない。

図２，３に示すように、回転軸６０は、両端が前部軸受け部材４１の軸受け孔４３と後部軸受け部材４５の軸受け孔４９に回動可能に軸受けされている。回転軸６０には、電機子６１と整流子７１が設けられている。電機子６１は、３個の突極６２，６３，６４を有する電機子コア６５と、各突極６２，６３，６４に捲回された電機子コイル６６とからなる。電機子コア６５は、複数の鉄片６７が重ね合わされて形成されている。

整流子７１は、略円筒状に形成された胴部７２と、胴部７２の外周面７３に形成された３つの導電部７５，７６，７７とからなる。前記電機子コイル６６の端末は、整流子７１の３つの導電部７５，７６，７７に結線されている。電機子６１は、収納室１１内に収納され、整流子７１は、後部軸受け部材４５の収納凹部５０内に収納されている。当該整流子７１の３つの導電部７５，７６，７７は、回転軸６０の回転に伴って、前記ブラシ５３，５４の下部５３ａ，５４ａに交互に摺接する。前記電機子コイル６６の端末の結線の方法は、既に公知なので説明を省略する。

図２，３に示すように、前記ケース２のガイド穴２１には、円筒状のガイド軸８１が摺動自在に案内されるようにして取り付けられている。ガイド軸８１は、一端８３にリング状のストッパー片８２が設けられている。ガイド軸８１の内部であって一端８３側には、磁石８０がストッパー片８２に当接する位置で取り付けられている。

前記ケース２のガイド穴３１には、円筒状のガイド軸８６が摺動自在に案内されるようにして取り付けられている。ガイド軸８６は、一端８８にリング状のストッパー片８７が設けられている。ガイド軸８６の内部であって一端８８側には、磁石８５がストッパー片８７に当接する位置で取り付けられている。磁石８０の極性は、Ｎ極であり、磁石８５の極性は、Ｓ極である。本実施の形態では、ガイド穴２１，３１が断面円状に形成され、ガ
イド軸８１，８６が円軸状に形成されているが、ガイド穴２１，３１が断面矩形状に形成され、ガイド軸８１，８６が矩形軸状に形成されてもよく、特に形状に限定されるものではない。

電気モータ１は、上記構成を有し、図１、３に示すように、ケース２の右面７に形成されたガイド穴２１に、ガイド軸８１の一端８３が当接壁２５に当接するまでガイド軸８１を差し込み、同様に、ケース２の左面８に形成されたガイド穴３１に、ガイド軸８６の一端８８が当接壁３５に当接するまでガイド軸８６を差し込むことによって、作動可能状態となる。電源の陽極とブラシ５３の上部５３ｂを結線し、電源の陰極とブラシ５４の上部５４ｂを結線すると、電機子コイル６６に電流が流れ、突極６２〜６４がＮ極とＳ極に交互に磁化されるので、突極６２〜６４が磁石８０のＮ極と磁石８５のＳ極によって反発若しくは引き寄せられ、回転軸６０が回転する。

電気モータ１は、ガイド軸８１の他端８４を把持して、ガイド軸８１を引き出し、磁石８０を電機子６１から離間し、同様に、ガイド軸８６の他端８９を把持して、ガイド軸８６を引き出し、磁石８５を電機子６１から離間する。磁力は、磁石同士の距離に反比例して弱くなるので、磁石８０及び８５が電機子６１から離れれば離れる程、回転軸８０の回転トルクが小さくなり、回転スピードが遅くなる。

このように、電気モータ１は、ガイド軸８１及びガイド軸８６によって、磁石８０，８５と電機子６１との距離を調節することができ、磁石８０，８５を電機子６１に近づけると、回転軸６０の回転トルクが大きくなり、回転スピードが速くなる一方、磁石８０，８５を電機子６１から引き離していくと、回転軸６０の回転トルクが小さくなり、回転スピードが遅くなる。

上記実施の形態では、磁石８０と磁石８５の両方で回転軸６０が回転する電気モータ１について説明したが、磁石８０又は磁石８５だけで回転軸６０を回転させることができる。即ち、ケース２のガイド穴２１にガイド軸８１を差し込むことによって、作動可能状態となる。電源の陽極とブラシ５３の上部５３ｂを結線し、電源の陰極とブラシ５４の上部５４ｂを結線すると、電機子コイル６６に電流が流れ、突極６２〜６４がＮ極とＳ極に交互に磁化されるので、突極６２〜６４が磁石８０のＮ極と反発若しくは引き寄せられ、回転軸６０が回転する。この場合も、ガイド軸８１によって、磁石８０と電機子６１との距離を調節することができ、磁石８０を電機子６１に近づけると、回転軸６０の回転トルクが大きくなり、回転スピードが速くなる一方、磁石８０を電機子６１から引き離していくと、回転軸６０の回転トルクが小さくなり、回転スピードが遅くなる。

また、電気モータ１は、ガイド軸８１，８６をガイド穴２１，３１に差し込む前に、電源の陽極とブラシ５３の上部５３ｂを結線し、電源の陰極とブラシ５４の上部５４ｂを結線すると、電機子コイル６６に電流が流れ、突極６２〜６４がＮ極とＳ極に磁化される。ガイド軸８１とガイド軸８６の少なくとも一方をガイド穴２１又はガイド穴３１に差し込むと、突極６２〜６４が磁石８０のＮ極又は磁石８５のＳ極によって反発若しくは引き寄せられ、回転軸６０が回転する。このように、ガイド軸８１，８６は、ガイド穴２１，３１に差し込むことによって、回転軸６０が回転を始めるので、始動部材にもなる。ケース２は、透過性を有するプラスチック素材によって形成されているため、回転軸６０、電機子６１、整流子７１等の内部構成と作動状態を確認することができる。

上記電気モータ１は、ケース２のガイド穴２１，３１にガイド軸８１，８６を差し込んで、磁石８０，８５の位置調整を行った。しかし、図４に示すように、ガイド軸８１，８６に雄ネジ部９１，９６を形成し、ガイド穴２１，３１に、ガイド軸８１，８６の雄ネジ部９１，９６を螺合する雌ネジ部２７，２７を形成すれば、ガイド軸８１，８６の雄ネジ
部９１，９６をガイド穴２１，３１の雌ネジ部２７，２７に螺合することにより、ガイド軸８１，８６をケース２に取り付けることができる。ガイド軸８１，８６を一方に回転すれば、磁石８０，８５が電機子６１に近づくので磁力が強くなり、ガイド軸８１，８６を他方に回転すれば、磁石８０，８５が電機子６１から離れるので磁力が弱くなる。このように、電気モータ１は、ガイド軸８１，８６に雄ネジ部９１，９６を形成し、ガイド穴２１，３１に雌ネジ部２７，２７を形成すれば、ガイド軸８１，８６を回転することにより、磁石８０，８５の位置を微調整することができる。

また、図５に示すように、ガイド軸８１，８６に、長手方向に延びる案内溝９２，９７を形成し、さらにガイド軸８１，８６に、案内溝９２，９７と略直角の方向に形成された複数の係止溝９３ａ〜９３ｃ，９８ａ〜９８ｃを設ける一方、ガイド穴２１，３１に、前記案内溝９２，９７に摺動自在に係合し、係止溝９３ａ〜９３ｃ，９８ａ〜９８ｃに係止される係止突起２８，２８を設ければ、ガイド軸８１，８６の案内溝９２，９７をガイド穴２１，３１の係止突起２８，２８に摺動自在に係合することにより、ガイド軸８１，８６をケース２に取り付けることができる。ガイド軸８１，８６の係止溝９３ｃ，９８ｃを、ガイド穴２１，３１の係止突起２８，２８に係止すれば、磁石８０，８５が電機子６１に近づくので磁力が強くなる。ガイド軸８１，８６の係止溝９３ａ，９８ａを、ガイド穴２１，３１の係止突起２８，２８に係止すれば、磁石８０，８５が電機子６１から離れるので磁力が弱くなる。

このように、電気モータ１は、ガイド軸８１，８６に案内溝９２，９７と複数の係止溝９３ａ〜９３ｃ，９８ａ〜９８ｃを設け、ガイド穴２１，３１に係止突起２８，２８を設ければ、ガイド軸８１，８６の係止溝９３ａ〜９３ｃのいずれかと，係止溝９８ａ〜９８ｃのいずれかをガイド穴２１，３１の係止突起２８，２８に係止することにより、磁石８０，８５の位置を調整することができる。

また、図６に示すように、ガイド穴２１，３１内にバネ（弾性部材）３９，３９を設けても良い。バネ（弾性部材）３９，３９は、当接壁２５，３５とストッパー片８２，８７間に介装されることになり、ガイド軸８１，８６を回転軸６０から離間する方向に付勢する。電気モータ１は、バネ（弾性部材）３９，３９によって、ガイド軸８１，８６が回転軸６０から離間する方向に付勢されているので、磁石８０，８５が電機子６１から離れ、磁力が弱くなっている。

ガイド軸８１，８６をバネ（弾性部材）３９，３９の弾性に抗してガイド穴２１，３１内に押し込むと、磁石８０，８５が電機子６１に近づくので磁力が強くなる。ガイド軸８１，８６の押し込みを解除すると、バネ（弾性部材）３９，３９の弾性により、磁石８０，８５が電機子６１から離れるので磁力が弱くなる。このように、電気モータ１は、バネ（弾性部材）３９，３９により、ガイド軸８１，８６が回転軸６０から離間する方向に付勢されており、バネ（弾性部材）３９，３９によって磁石８０，８５の位置を調整することができる。

電気モータ１は、磁石８０，８５と電機子６１との距離が調節できるように、磁石８０，８５がケース２に設けられているので、磁石８０，８５を電機子６１に近づけると磁力が強まって、回転軸６０の回転トルクが大きくなり、回転スピードが速くなる。又、当該電気モータ１は、磁石８０，８５を電機子６１から離すと磁力が弱まって、回転軸６０の回転トルクが小さくなり、回転スピードが遅くなる。このように、電気モータ１は、磁石８０，８５の位置を調節することができ、磁石８０，８５の位置を調節することにより、回転軸６０の回転トルク及び回転軸６０の回転スピードを変化させることができる。

電気モータ１は、前記磁石８０，８５がガイド軸８１，８６の一端８３，８８側に設け
られており、前記ケース２に、前記ガイド軸８１，８６を前記回転軸６０側に向かって案内するガイド穴２１，３１が形成されているので、ガイド軸８１，８６をガイド穴２１，３１に沿って移動させるだけで、簡単に磁石８０，８５の位置を調節することができる。

電気モータ１は、前記ガイド軸８１，８６に雄ネジ部９１，９６が形成され、前記ガイド穴２１，３１に前記ガイド軸８１，８６の雄ネジ部９１，９６を螺合する雌ネジ部２７，２７が形成されているので、ガイド軸８１，８６をガイド穴２１，３１に螺合し、ガイド軸８１，８６を回転させることのより、磁石８０，８５の位置を微調節することができる。

電気モータ１は、前記ガイド軸８１，８６又はガイド穴２１，３１の一方に、長手方向に延びる案内溝９２，９７と、案内溝９２，９７と略直角の方向に形成された係止溝９３ａ〜９３ｃ，９８ａ〜９８ｃとが設けられ、前記ガイド軸８１，８６又はガイド穴２１，３１の他方に、前記案内溝９２，９７に摺動自在に係合され、係止溝９３ａ〜９３ｃ，９８ａ〜９８ｃに係止される係止突起２８，２８が設けられている。前記ガイド軸８１，８６は、係止突起２８，２８が案内溝９２，９７に沿うようにして、ガイド穴２１，３１で移動させることができ、係止突起２８，２８を係止溝９３ａ〜９３ｃ，９８ａ〜９８ｃに係止させることにより、ガイド穴２１，３１内で位置決めすることができる。

電気モータ１は、前記ガイド穴２１，３１に、前記ガイド軸８１，８６を回転軸６０から離間する方向に付勢する弾性部材３９，３９が設けられている。そのため、ガイド軸８１，８６は、弾性部材３９，３９によって、磁石８０，８５が電機子６１から離間した位置にあり、磁石８０，８５の電機子６１に対する磁力が弱いので、回転軸６０の回転トルクが小さく、回転スピードが遅くなっている。

電気モータ１は、ガイド軸８１，８６を、弾性部材３９，３９の弾性に抗して移動させ、磁石８０，８５を電機子６１に接近させると、磁石８０，８５の電機子６１に対する磁力が強くなるので、回転軸６０の回転トルクが大きくなり、回転スピードが速くなる。また、ガイド軸８１，８６を解放すると、弾性部材３９，３９によって、磁石８０，８５が電機子６１から離間した位置に移動し、磁石８０，８５の電機子６１に対する磁力が弱くなり、回転軸６０の回転トルクが小さく、回転スピードが遅くなる。このように、電気モータ１は、弾性部材３９，３９を利用して、磁石８０，８５の位置を調節し、回転軸６０の回転トルク及び回転軸６０の回転スピードを変化させることができる。

電気モータ１は、上記したように、磁石８０，８５を備えたガイド軸８１，８６をケース２に着脱自在に取り付けることができる。磁力の強い磁石８０，８５を備えたガイド軸８１，８６をケース２に取り付けると、回転軸６０の回転トルクが大きく、回転軸６０の回転スピードが速い電気モータ１にすることができる。逆に、磁力の弱い磁石８０，８５を備えたガイド軸８１，８６をケース２に取り付けると、回転軸６０の回転トルクが小さく、回転軸６０の回転スピードが遅い電気モータ１にすることができる。このように、電気モータ１は、使用者・購入者の要望に応じて、磁石８０，８５を交換することにより、性能の異なる仕様に変更することができる。

また、上記電気モータ１は、発電モータとして利用することができる。回転軸６０の一端を前部軸受け部材４１又は後部軸受け部材４５から突出させ、図５に示すように、回転軸６０の突出部６８にローラ６９を取り付ける。ブラシ５３の上部５３ｂとブラシ５４の上部５４ｂを、図示しない電線を介して蓄電池に接続する。ローラ６９を回転させると、回転軸６０が回転し、電機子コイル６６に電流が発生するので、図示しない蓄電池が充電される。この時発生する起電力は、磁石８０，８５と電機子６１との距離に反比例し、磁石８０，８５と電機子６１との距離が近いと大きくなり、磁石８０，８５と電機子６１と
の距離が離れていると小さくなる。

上述したように、電気モータ１は、磁石８０，８５と電機子６１との距離を調節することができるので、充電する場合には、磁石８０，８５を電機子６１に近づけておくと、起電力が大きくなり、蓄電池の充電量が増大する。一方、この充電された蓄電池を利用して回転軸６０を回転させる場合には、磁石８０，８５を電機子６１から離しておくと、少ない電力で回転軸６０を回転させることができ、消費電力を小さく押さえることができる。このように、電気モータ１は、蓄電池を充電する場合には、磁石８０，８５を電機子６１に近づけておいて充電量を大きくし、蓄電池を放電する場合には、磁石８０，８５を電機子６１から離して消費電力を小さくすることができる。

さらに電気モータの他の実施の形態について説明する。図７，８に示すように、電気モータ１０１は、ケース１０２を有する。ケース１０２は、透過性を有する、アクリル樹脂等のプラスチックによって形成されている。ケース１０２は、円筒状の周壁１０３と、周壁１０３の上部開放を塞ぐ上壁１０５とからなる。上壁１０５の略中心には、軸受け孔１０６が形成されている。

周壁１０３の両側には、対向してガイド筒１０７，１０８が設けられている。ガイド筒１０７，１０８は、ガイド筒１０７，１０８の軸心が周壁１０３内の中心に向かうようにして、周壁１０３に略直角に設けられている。周壁１０３の下端外側には、一対のガイド片１０９，１０９が突設されている。前記ケース１０２は、円盤状の基盤１１０に回動可能に取り付けられる。円盤状の基盤１１０は、電池ボックス１１１の上部に固定して取り付けられている。基盤１１０の上面１１８周縁には、前記周壁１０３のガイド片１０９，１０９を摺動自在に案内する略Ｌ字状のガイド突起１１２が形成されている。ガイド突起１１２には、前記周壁１０３のガイド片１０９，１０９を挿通する切り欠き１１３，１１３が形成されている。基盤１１０は、上面１１８略中央に軸受け穴１１５が形成され、軸受け穴１１５を挟んで両側に、導電部材によって形成されたブラシ１１６，１１７が固定されている。

前記した上壁１０５の軸受け孔１０６と基盤１１０の軸受け穴１１５には、回転軸６０が回動可能に軸受けされている。回転軸６０は、上述したとおりなので、説明を省略する。整流子７１の３つの導電部７５，７６，７７は、回転軸６０の回転に伴って、前記ブラシ１１６，１１７に交互に摺接する。前記ケース１０２のガイド筒１０７のガイド穴１１９には、円筒状のガイド軸１２１が摺動自在に案内されるようにして取り付けられている。ガイド軸１２１は、内部であって一端１２２側に、磁石１２３が取り付けられている。

前記ケース１０２のガイド筒１０８のガイド穴１２０には、円筒状のガイド軸１２５が摺動自在に案内されるようにして取り付けられている。ガイド軸１２５は、内部であって一端１２６側に、磁石１２７が取り付けられている。磁石１２３の極性は、Ｎ極であり、磁石１２７の極性は、Ｓ極である。

電気モータ１０１は、上記構成を有し、図８に示すように、ケース１０２のガイド筒１０７のガイド穴１１９内に、ガイド軸１２１の一端１２２側が差し込まれ、同様に、ケース１０２のガイド筒１０８のガイド穴１２０内に、ガイド軸１２５の一端１２６側が差し込まれ、作動可能状態となっている。電池ボックス１１１のスイッチ１１４をＯＮにすると、電機子コイル６６に電流が流れ、突極６２〜６４がＮ極とＳ極に交互に磁化されるので、突極６２〜６４が磁石１２３のＮ極と磁石１２７のＳ極によって反発若しくは引き寄せられ、回転軸６０が一方向に回転する。

基盤１１０に対してケース１０２を略１８０度回転させると、固定された位置にあるブ
ラシ１１６，１１７に対して、磁石１２３，１２７の位置が略１８０度切り替わるため、回転軸６０が他方向に回転する。このように、電気モータ１０１は、電機子コイル６６に流れる電流の向きを変えるのではなく、ケース１０２を回転させるだけで、回転軸６０の回転方向を変えることができる。

本願発明に係る電気モータの一つの実施の形態を示す全体斜視図である。前記電気モータの分解斜視図である。前記電気モータの平面断面図である。本願発明に係る電気モータの他の実施の形態を示す全体斜視図である。本願発明に係る電気モータの他の実施の形態を示す全体斜視図である。本願発明に係る電気モータの他の実施の形態を示す全体斜視図である。本願発明に係る電気モータの他の実施の形態を示す全体斜視図である。図７の電気モータの正面断面図である。

符号の説明

１電気モータ
２ケース
３下面
４上面
５前面
６後面
７右面
８左面
１１収納室
１２開口
１３軸受け凹部
１５内周面
１６側面
１８開口
１９切り欠き凹部
２０開口
２１ガイド穴
２２一端
２３開口
２４他端
２５当接壁
２６透孔
２７雌ネジ部
２８係止突起
３１ガイド穴
３２一端
３３開口
３４他端
３５当接壁
３６透孔
３９バネ部材（弾性部材）
４１前部軸受け部材
４２軸部
４３軸受け孔
４４フランジ
４５後部軸受け部材
４６前面
４７後面
４８外周面
４９軸受け孔
５０収納凹部
５１差込溝
５２差込溝
５３ブラシ
５３ａ下部
５３ｂ上部
５４ブラシ
５４ａ下部
５４ｂ上部
６０回転軸
６１電機子
６２突極
６３突極
６４突極
６５電機子コア
６６電機子コイル
６７鉄片
６８突出部
６９ローラ
７１整流子
７２胴部
７３外周面
７５導電部
７６導電部
７７導電部
８０磁石
８１ガイド軸
８２ストッパー片
８３一端
８４他端
８５磁石
８６ガイド軸
８７ストッパー片
８８一端
８９他端
９１雄ネジ部
９２案内溝
９３ａ係止溝
９３ｂ係止溝
９３ｃ係止溝
９６雄ネジ部
９７案内溝
９８ａ係止溝
９８ｂ係止溝
９８ｃ係止溝
１０１電気モータ
１０２ケース
１０３周壁
１０５上壁
１０６軸受け孔
１０７ガイド筒
１０８ガイド筒
１０９ガイド片
１１０基盤
１１１電池ボックス
１１２ガイド突起
１１３切り欠き
１１４スイッチ
１１５軸受け穴
１１６ブラシ
１１７ブラシ
１１８上面
１１９ガイド穴
１２０ガイド穴
１２１ガイド軸
１２２一端
１２３磁石
１２５ガイド軸
１２６一端
１２７磁石

Claims

ケースと、
前記ケースに回動可能に設けられた回転軸と、
前記回転軸に設けられた電機子及び整流子と、
前記ケースに設けられた、整流子と接触する一対のブラシと、
前記ケースに設けられた少なくとも一つの磁石と、
を有する電気モータであって、
前記磁石は、電機子との距離が調節できるようにケースに設けられていることを特徴とする電気モータ。
前記磁石は、ガイド軸の一端側に設けられており、
前記ケースには、前記ガイド軸を前記回転軸側に向かって案内するガイド穴が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気モータ。
前記ガイド軸には、雄ネジ部が形成され、
前記ガイド穴には、前記ガイド軸の雄ネジ部を螺合する雌ネジ部が形成されていることを特徴とする請求項２記載の電気モータ。
前記ガイド軸又はガイド穴の一方には、長手方向に延びる案内溝と、案内溝と略直角の方向に形成された係止溝とが設けられ、
前記ガイド軸又はガイド穴の他方には、前記案内溝に摺動自在に係合され、係止溝に係止される係止突起が設けられていることを特徴とする請求項２記載の電気モータ。
前記ガイド穴には、前記ガイド軸を回転軸から離間する方向に付勢する弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項２記載の電気モータ。