JP2007306714A - 着磁装置および着磁方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】対向配置された少なくとも一対の着磁鉄心41,44と、これらに磁界を発生させる着磁コイル47,48とを備えた着磁装置40である。一対の着磁鉄心41,44の対向する着磁面42,45間にモータ1のヨークハウジング15を配置した状態で、ヨークハウジング15内にアーマチャ11と対向して配設された磁性材13aを着磁することができる。着磁鉄心41には、着磁面42,45間にヨークハウジング15が配置されたときに、ヨークハウジング15の径方向外側に位置するコネクタ部22を収容可能な収容凹部43が形成された。
【選択図】図4
Description
特許文献1に記載のモータでは、ヨークハウジングの内周面に永久磁石が配置されている。アーマチャは、この永久磁石に対向してヨークハウジング内に回転自在に収容されている。アーマチャの回転軸には、ヨークハウジングの開口側に整流子が配設されている。
コネクタ部には、モータ本体への電源供給や信号入出力を行うための外部コネクタが接続される。このコネクタ部は、ブラシホルダ本体部から回転軸の径方向外側へ延出し、ヨークハウジングの側部(径方向外側)に位置するように、さらにヨークハウジング側へ回転軸の軸線方向に沿って突出している。
この問題を回避するため、磁性材(非着磁の永久磁石)およびアーマチャ等をヨークハウジング内へ配設した後、着磁装置によってヨークハウジングの外周部から磁性材に対して着磁を行う技術がある。
このような構成のため、特許文献2に記載のモータでは、ブラシホルダユニットを組付けた後でも、電子部品ケーシングを取付けなければ、ヨークハウジングを着磁装置にセットして磁性材を着磁することが可能である。
本発明の目的は、上記課題に鑑み、ヨークハウジングの径方向外側にモータのコネクタ部が位置する場合であっても、ヨークハウジング内に配置した磁性材を着磁して永久磁石を形成することが可能な着磁装置および着磁方法を提供することにある。
着磁装置にセットされるモータが、アーマチャの軸線に垂直な平面での断面において、対向する円弧部間方向が長手で、平坦部間方向が短手である偏平形状のヨークハウジングを備えている薄型のモータである場合に、着磁鉄心の着磁面が有する円弧状凹面を、ヨークハウジングの円弧部に対向配置させることにより、着磁面とヨークハウジング外周面との間隙を小さくして着磁時の磁気抵抗を小さくすることができる。
図1〜図8は本発明の一実施形態に係るものであり、図1はモータの正面図、図2はモータの側面図、図3はモータの一部を切り欠いた背面図、図4は着磁装置の説明図、図5は着磁装置の着磁鉄心の断面説明図、図6は着磁工程の説明図、図7は着磁工程後のモータの断面説明図、図8は永久磁石の磁束分布を示すグラフである。
本例のモータ本体部10は、アーマチャ11と、アーマチャ11と対向して設けられた複数の永久磁石13と、有底筒状のヨークハウジング15と、ヨークハウジング15の開口側に取付けられたブラシホルダユニット20とを主要構成要素としている。
ヨークハウジング15は、断面偏平形状に形成されている(図2参照)。詳しくは、ヨークハウジング15は、一対の円弧状の周面である円弧部16a,16bと、これらを周方向に連結する略平行な一対の平面状の周面である平坦部17a,17bを有している。ヨークハウジング15は、アーマチャ11の軸線C方向と垂直な平面での断面において、円弧部16a,16b間方向が長手で、平坦部17a,17b間が短手である断面偏平形状となっている。このように、本例のヨークハウジング15は、断面略円形状ではなく断面偏平形状であることにより薄型化されている。
なお、本例ではヨークハウジング15が断面偏平形状に形成されているが、これに限らず、断面略円形状に形成してもよい。
永久磁石13は、ヨークハウジング15の円弧部16a,16bの内周面にそれぞれ配置固定されており、アーマチャ11のコア鉄心11aと径方向に僅かな間隙を介して対向している。詳しくは、永久磁石13は、径方向に磁束が向くように着磁された板状の磁性材13a(図6参照)であり、ヨークハウジング15の円弧部16a,16bの内周面の湾曲形状に合わせて湾曲された円弧状となっている。
ブラシホルダ本体部21は、ヨークハウジング15の開口部の内周形状に合わせて形成されており、シャフト11cを伝達機構部30側へ貫通させた状態で、ヨークハウジング15の開口部を塞ぐように配設されている。そして、ブラシホルダ本体部21は、整流子11dと摺接する一対のブラシ21aを整流子11d側へ付勢した状態で摺動可能に保持している。一対のブラシ21aにはそれぞれピッグテール21bの一端が接続されており、他端は直接的または間接的に不図示の導電部材に接続されている。
図3に示すように、本例のコネクタ部22は、ブラシホルダ本体部21から、ヨークハウジング15の断面形状の長手方向D1(円弧部16a,16bを連結する方向)に延出し、ヨークハウジング15(円弧部16a)と径方向に間隔L1離間している。また、コネクタ部22は、ヨークハウジング15内部の永久磁石13と径方向において軸線C方向に長さL2だけ重なるように突出している。このように、本例のモータ1では、コネクタ部22がヨークハウジング15および永久磁石13の径方向外側に軸線C方向に重なって位置している。
また、ウォームホイール32はウォームギヤ31等と比べて大径であるが薄い円板状であり、その回転軸32aが短手方向D2に沿って配設されている。これにより、伝達機構部30もヨークハウジング15と同様に、出力軸33周辺を除いて短手方向D2に薄型に形成されている。
着磁鉄心41,44は、断面略矩形の部材であり、対向する端面がそれぞれ着磁面42,45となっている。着磁面42,45は、ヨークハウジング15の円弧部16a,16bの湾曲形状に沿うようにそれぞれ円弧状凹面42a,45aを有している(図6参照)。すなわち、円弧状凹面42a,45aによる輪郭形状は、ヨークハウジング15の円弧部16a,16bによって形成される外形と略一致する。
本例では、着磁鉄心41,44は、これらの間に上面41a側(上面44a側)からヨークハウジング15を挿入可能とするために、上面41a,44aの幅方向の両端部がそれぞれ対向する着磁鉄心44,41側へ突出するように着磁面42,45に円弧状凹面42a,45aが形成されている。
この収容凹部43は、ヨークハウジング15を着磁鉄心41,44間に挿入配置するときに、モータ1のコネクタ部22を収容するものである。したがって、収容凹部43は、着磁鉄心41の周面のうち、ヨークハウジング15を挿入する方向と対向する面である上面41aに形成されている。
この収容凹部43は、ヨークハウジング15を着磁鉄心41,44間に挿入配置するときに、コネクタ部22を収容可能であればよいが、本例では断面略矩形状に形成している。
まず、本例では、磁性材13a,軸受18等をヨークハウジング15内に配置固定する(磁性材配置工程)。次に、アーマチャ11をヨークハウジング15内に挿入して、シャフト11cの一端を軸受18に支持させた状態でアーマチャ11をヨークハウジング15内に配置する(アーマチャ組付け工程)。
その後、ヨークハウジング15の開口側を塞ぐようにブラシホルダユニット20を組付ける(ブラシホルダユニット組付け工程)。このとき、本例では、さらにギヤハウジング34等の伝達機構部30を組付けてモータ1を形成する。
図8は、着磁された永久磁石13の周方向の磁束分布を示している。すなわち、図8は、アーマチャ11の回転方向の基準位置からの回転角度と、その回転角度における磁束密度の大きさとの関係を示している。図8のA点は円弧部16a(コネクタ部22と対向する側面)の周方向中央部、B点は円弧部16bの周方向中央部に相当する。本例の場合、A点,B点では、それぞれ磁束密度は極大値をとり、それぞれの大きさ(絶対値)は略同じであった。
すなわち、本例では、着磁鉄心41に収容凹部43が形成されたが、着磁鉄心41側と着磁鉄心44側とでは、着磁された永久磁石13の磁束方向が径方向に逆向きであるだけで、磁束分布の相違がほとんど生じていないことが分かる。つまり、収容凹部43により着磁鉄心41内の磁気通路は、着磁鉄心44内の磁気通路とは異なる状態となるが、着磁面42と着磁面45との間には、図8に示すような所望の磁束分布を磁性材13aに付与するために十分な磁界aが発生している。
また、このように着磁鉄心41,44の双方に収容凹部43を形成することにより、着磁鉄心41,44の形状を共通とすることができ、これらを共通設計することが可能となる。
11b‥巻線、11c‥シャフト、11d‥整流子、13‥永久磁石、
13a‥磁性材、15‥ヨークハウジング、16a,16b‥円弧部、
17a,17b‥平坦部、18‥軸受、20‥ブラシホルダユニット、
21‥ブラシホルダ本体部、21a‥ブラシ、21b‥ピッグテール、
22‥コネクタ部、22a‥ターミナル、30‥伝達機構部、
31‥ウォームギヤ、32‥ウォームホイール、32a‥回転軸、
33‥出力軸、34‥ギヤハウジング、35‥カバープレート、
40‥着磁装置、41,44‥着磁鉄心、41a,44a‥上面、
42,45‥着磁面、42a,45a‥円弧状凹面、
43‥収容凹部、47,48‥着磁コイル
Claims (6)
- 対向配置された少なくとも一対の着磁鉄心と、該着磁鉄心に磁界を発生させる着磁コイルと、を備え、前記一対の着磁鉄心の対向する着磁面間にモータのヨークハウジングを配置した状態で、ヨークハウジング内にアーマチャと対向して配設された磁性材を着磁するための着磁装置であって、
前記着磁鉄心には、前記着磁面間にヨークハウジングが配置されたときに、ヨークハウジングの径方向外側に位置するコネクタ部を収容可能な収容凹部が形成されたことを特徴とする着磁装置。 - 前記着磁鉄心の着磁面は、断面偏平形状であるヨークハウジング周面の一対の円弧部と該円弧部を連結する略平行な一対の平坦部とのうち、円弧部の外周形状に対応する円弧状凹面を有し、
前記着磁鉄心は、前記円弧状凹面をヨークハウジングの円弧部に対向配置させた状態で、前記着磁面間にヨークハウジングを配置可能であることを特徴とする請求項1に記載の着磁装置。 - 前記収容凹部は、前記一対の着磁鉄心の一方に形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の着磁装置。
- 前記収容凹部は、前記着磁面間に配置されるヨークハウジング内のアーマチャの軸線方向に凹設されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の着磁装置。
- ヨークハウジングの径方向外側にコネクタ部を有するモータの前記ヨークハウジング内に配置された磁性材を着磁する着磁方法であって、
前記磁性材を前記ヨークハウジング内に配置固定する磁性材配置工程と、
前記磁性材に対向して前記ヨークハウジング内にアーマチャを回転自在に配置するアーマチャ組付け工程と、
前記ヨークハウジングの開口側に前記コネクタ部を有するブラシホルダユニットを組付けるブラシホルダユニット組付け工程と、
対向配置された少なくとも一対の着磁鉄心間に前記ヨークハウジングを配置すると共に、前記着磁鉄心に凹設された収容凹部内に前記コネクタ部を挿入配置するモータセット工程と、
前記一対の着磁鉄心に磁界を発生させて前記ヨークハウジング内の磁性材を着磁する着磁工程と、を備えたことを特徴とする着磁方法。 - 前記収容凹部は、前記一対の着磁鉄心間に配置される前記ヨークハウジング内のアーマチャの軸線方向に凹設されており、
前記モータセット工程では、前記ハウジングを前記アーマチャの軸線方向に沿って移動させて、前記コネクタ部を前記収容凹部内に挿入配置することを特徴とする請求項5に記載の着磁方法。
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