JP2008278647A - ロータ及びモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】接着を用いず組み付けが容易で、応答性に優れたロータ及びモータを提供する。
【解決手段】円筒状のマグネット31b及びそのマグネット31bの内側に配置された回転軸31aは、回転軸側固定部31d、マグネット側固定部31e及びそれら各固定部31d,31eを繋ぐ繋ぎ部31fが板状部材から一体的に形成されてなる固定部材31cによって径方向において空間を形成して固定される。
【選択図】図5
【解決手段】円筒状のマグネット31b及びそのマグネット31bの内側に配置された回転軸31aは、回転軸側固定部31d、マグネット側固定部31e及びそれら各固定部31d,31eを繋ぐ繋ぎ部31fが板状部材から一体的に形成されてなる固定部材31cによって径方向において空間を形成して固定される。
【選択図】図5
Description
本発明は、ロータ及びモータに関するものである。
従来、回転軸と環状のマグネットとが固定部材を介して一体に固定されてなるロータを備えたモータがある(例えば特許文献1参照)。このようなロータでは、マグネットと同様に筒状に形成された固定部材には、回転軸がその内周面と密着するように挿通固定されるとともに、固定部材の外周面にはマグネットが例えば接着剤による接着により固定されている。これにより、回転軸、固定部材及びマグネットが一体に固定され、ロータを構成している。
特開2004−208418号公報
しかしながら、上記のようなロータでは、固定部材とマグネットとが接着剤により接着されているため、その接着塗布の管理コストがかかる。また、固定部材、マグネット及び接着剤の各熱膨張係数が大きく異なる等の理由により、一般に高価な接着剤を用いる必要がある。更に、接着による固定は、その固定作業に時間を有し煩雑であった。
また、上記のようなロータでは、固定部材は中実をなし重量が重いため、ロータの慣性モーメントも大きくなりその応答性が悪化してしまう。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、接着を用いず組み付けが容易で、応答性に優れたロータ及びモータを提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、接着を用いず組み付けが容易で、応答性に優れたロータ及びモータを提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、環状のマグネットとそのマグネットの内側に配置された回転軸とが固定部材を介して一体に固定されてなるロータであって、前記固定部材は、前記回転軸と固定される回転軸側固定部と、前記マグネットと固定されるマグネット側固定部と、それら各固定部を繋ぐ繋ぎ部とが板状部材から一体的に形成されてなり、該固定部材によって前記回転軸及び前記マグネットが径方向において空間を形成して固定されたことをその要旨とする。
この発明では、環状のマグネット及びそのマグネットの内側に配置された回転軸は、その回転軸と固定される回転軸側固定部と、マグネットと固定されるマグネット側固定部と、それら各固定部を繋ぐ繋ぎ部とが板状部材から一体的に形成されてなる固定部材によって径方向において空間を形成して固定される。従って、接着を用いずにマグネットを容易に組み付けることができるとともに、回転軸とマグネットとの間に空間を形成することでロータの軽量化を図ることができ、その結果、ロータの応答性を向上させることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロータにおいて、前記固定部材には、前記マグネットにおける軸線方向への移動を規制する規制部が形成されたことをその要旨とする。
この発明では、固定部材にはマグネットにおける軸線方向への移動を規制する規制部が形成されるため、マグネットを安定して固定することができる。その結果、マグネットが回転軸から脱落する虞を抑制することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のロータにおいて、前記規制部には、前記マグネットに設けられた係合凹部と周方向に係合する係合部が形成されたことをその要旨とする。
この発明では、規制部には、マグネットに設けられた係合凹部と周方向に係合する係合部が形成されるため、固定部材に対するマグネットの空転を防止することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータにおいて、前記繋ぎ部は、前記回転軸の軸線に対して傾斜していることをその要旨とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータにおいて、前記繋ぎ部は、前記回転軸の軸線に対して傾斜していることをその要旨とする。
この発明では、固定部材の繋ぎ部が回転軸の軸線に対して傾斜しているため、固定部材がロータ径方向に撓み易くなる。これにより、回転軸とマグネットとの間に固定部材を介在させ易くなり、マグネットをより容易に組み付けることが可能となる。また、固定部材の径方向への撓みによって、回転軸及びマグネット(及び固定部材自体)の例えば熱膨張による寸法誤差を吸収することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータにおいて、前記固定部材は1つであり、前記回転軸側固定部の軸線方向両端部と前記繋ぎ部にてそれぞれ繋がれた前記マグネット側固定部を有し、それら各マグネット側固定部により前記マグネットの軸線方向両端部がそれぞれ固定されたことをその要旨とする。
この発明では、1つの固定部材により回転軸とマグネットとが固定されるため、ロータの部品点数を抑えることができる。また、各マグネット側固定部によりマグネットの軸線方向両端部がそれぞれ固定されるため、マグネットを軸線方向にバランスよく安定して固定することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータにおいて、前記固定部材は2つであり、前記回転軸と前記マグネットとの間の空間に該マグネットの軸線方向両側から挟み込むようにそれぞれ配置され、それら各固定部材により前記マグネットと前記回転軸とが固定されたことをその要旨とする。
この発明では、固定部材は2つであり、回転軸とマグネットとの間の空間に該マグネットの軸線方向両側から挟み込むようにそれぞれ配置され、それら各固定部材によりマグネットと回転軸とが固定される。このため、マグネットをより容易に組み付けることができる。また、マグネットを軸線方向にバランスよく安定して固定することができる。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のロータにおいて、前記各固定部材は、それぞれの先端部側が互いに対向するように配置されるものであり、前記回転軸側固定部の基端部と前記マグネット側固定部の先端部とが前記回転軸の軸線に対して傾斜する前記繋ぎ部により繋がれて形成されたことをその要旨とする。
この発明では、各固定部材は、それぞれの先端部側が互いに対向するように配置されるものであり、回転軸側固定部の基端部とマグネット側固定部の先端部とが回転軸の軸線に対して傾斜する繋ぎ部により繋がれて形成される。これにより、固定部材の装着の際には、固定部材はマグネット側固定部の先端部(屈曲側端部)側から組み付けられることとなる。このため、マグネット側固定部の先端部を所定の曲率で屈曲にさせて丸みをつければ、各固定部材を容易に装着することが可能となり、マグネットをより容易に組み付けることができる。また、固定部材の装着時において仮に該基端部がマグネットと衝突しても、マグネットが破損し難くなる。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載のロータにおいて、前記各固定部材の前記回転軸側固定部は、それらの先端部が周方向において互いに係合されたことをその要旨とする。
この発明では、各固定部材の回転軸側固定部は、それらの先端部が周方向において互いに係合されるため、各固定部材が互いに相対回転することを防止することができ、これにより、マグネットをより安定して固定することができる。
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8のいずれか1項に記載のロータと、前記ロータの周囲に設けられるステータとを備えたことをその要旨とする。
この発明では、請求項1〜8のいずれか1項に記載のロータがステータの内側に設けられてモータが構成される。このため、接着を用いず組み付けが容易で、応答性に優れたモータを提供することができる。
この発明では、請求項1〜8のいずれか1項に記載のロータがステータの内側に設けられてモータが構成される。このため、接着を用いず組み付けが容易で、応答性に優れたモータを提供することができる。
従って、上記記載の発明によれば、接着を用いず組み付けが容易で、応答性に優れたロータ及びモータを提供することができる。
(第1実施形態)
以下、車両用灯具の回動用駆動装置に用いられるステッピングモータに本発明を具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
以下、車両用灯具の回動用駆動装置に用いられるステッピングモータに本発明を具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
図1は、車両11の斜視図であり、図2は、ランプユニット12の断面図である。
車両11の進行方向前方の先端には、車両用灯具として、一対のランプユニット12が備えられている。図2に示すように、ランプユニット12は、ランプケース13を備えており、該ランプケース13内に車両用ランプ14及び回動用駆動装置15が収容されている。回動用駆動装置15は、その上部に車両用ランプ14が左右に回動可能に取り付けられている。
車両11の進行方向前方の先端には、車両用灯具として、一対のランプユニット12が備えられている。図2に示すように、ランプユニット12は、ランプケース13を備えており、該ランプケース13内に車両用ランプ14及び回動用駆動装置15が収容されている。回動用駆動装置15は、その上部に車両用ランプ14が左右に回動可能に取り付けられている。
回動用駆動装置15について説明する。
図3は、回動用駆動装置15の上面図であり、図4は回動用駆動装置15の各ギヤの軸に沿って切断した断面図である。
図3は、回動用駆動装置15の上面図であり、図4は回動用駆動装置15の各ギヤの軸に沿って切断した断面図である。
図4に示すように、回動用駆動装置15は、第1のギヤケース16及び第2のギヤケース17を備え、その内部に駆動ギヤ18、第1中間ギヤ19、第2中間ギヤ20及び出力ギヤ21等が収容され、第1のギヤケース16の外部にステッピングモータ22が取着されている。
第1のギヤケース16は、略四角形状の底部23と、該底部23の外縁を囲むように、その外縁から該底部23に対して垂直方向に沿って延出形成された側壁部24からなる。また、このように構成された第1のギヤケース16を閉塞するように、略平板状の第2のギヤケース17が側壁部24に取り付けられる。
また、第1のギヤケース16の底部23は、2段底になっている。つまり、第1のギヤケース16の底部23は、第2のギヤケース17から底部23までの距離が短い浅底部25と、第2のギヤケース17から底部23までの距離が長い深底部26とから構成されている。浅底部25には、ステッピングモータ22を取り付けるための3つの取り付け孔27が形成されている(図3参照)。そして、この浅底部25の外側面25aに固定されるステッピングモータ22は、該取り付け孔27にそれぞれ対応する係合片29aを設けたモータケース29が備えられている。このモータケース29は、図4に示すように、略有底筒状をしており、その内部にステッピングモータ22のステータ30と、そのステータ30の内側に配置されたロータ31とを収容している。ステータ30は、ステータコア30aに設けられた環状のボビン30bに巻線30cが巻回されてなり、その巻線30cへの通電によりステータコア30aの内周部に設けられる複数の極歯30xに磁界が発生し、ロータ31が回転する。
ロータ31は、円筒状のマグネット31bとそのマグネット31bの内側に配置された回転軸31aとが固定部材31cを介して一体的に固定されてなる。回転軸31aは、浅底部25に設けられた回転軸用軸受部32としての貫通孔32a及び軸受32bと、モータケース29の底部に設けられたモータ内軸受部33により、回転可能に軸支される。即ち、回転軸31aの一端が、モータ内軸受部33により回転可能に軸支され、回転軸31aの中央部が回転軸用軸受部32により回転可能に軸支される。
図5(a)(b)に示すように、回転軸31aには、外周面にのみN極とS極の磁極が等間隔に現れるように着磁された極異方性のマグネット31bが2つの固定部材31cによってその軸線L方向両端部で固定されている。各固定部材31cはそれぞれ、1つの板状部材から屈曲成形されたものであり、環状に形成されている。また、各固定部材31cは同形状をなすとともに、マグネット31bの軸線L方向中央に対して互いに線対称となるように装着されている。
固定部材31cは、円筒状をなす回転軸側固定部31d、該固定部31dより大きい径を有する円筒状をなすマグネット側固定部31e、及びそれら各固定部31d,31eを繋ぐ繋ぎ部31fに軸線Lに沿う断面が略コ字状をなすように一体的に形成されている。各固定部材31cは、それらの繋ぎ部31fがマグネット31bの内側で対向するように配置されている。つまり、各固定部材31cはそれぞれマグネット31bの軸線L方向外側に向かって開口するように配置されている。
回転軸側固定部31dには回転軸31aが圧入固定されている。回転軸側固定部31dは、その反開口側端部が所定の曲率で略直角に屈曲されることで円盤状をなす繋ぎ部31fと一体形成されている。繋ぎ部31fは、その板面が軸線Lと直交するとともに、回転軸31aとマグネット31bとを跨ぐように形成されている。繋ぎ部31fはその外周縁部が所定の曲率で略直角に屈曲されることで軸線L方向に沿って延びるマグネット側固定部31eと一体形成されている。マグネット側固定部31eは、マグネット31bの内周面と弾性的に当接し、該マグネット31bと固定されている。
マグネット側固定部31eは、その開口側端部が径方向外側に略直角に屈曲されることによって鍔状をなす規制部31gと一体形成されている。各固定部材31cの規制部31gはマグネット31bの軸線L方向両端面とそれぞれ当接している。つまり、各規制部31gによってマグネット31bは軸線L方向に挟持され、これにより、マグネット31bの軸線L方向における移動が規制されている。
また、マグネット31bの軸線L方向両端面にはそれぞれ、該軸線L方向に窪む係合凹部31hが形成されている。一方、固定部材31cの規制部31gには、係合凹部31hの窪む方向と同方向に突出する係合部31iが該係合凹部31hと対応する位置に屈曲形成されている。尚、本実施形態では、係合凹部31h及び係合部31iはそれぞれ1つずつ形成されている。各固定部材31cの係合部31iはそれぞれ、各係合凹部31hとマグネット31bの周方向において係合している。これにより、マグネット31bは固定部材31cに対して相対回転不能となっている。
このような各固定部材31cは、回転軸31aがマグネット31bの内側中心に配置された状態で該マグネット31bの軸線L方向両端を挟み込むように、回転軸31aとマグネット31bとの間の空間に閉塞端側(繋ぎ部31f側)からそれぞれ挿入され、回転軸31aに圧入固定されている。また、マグネット31bには各固定部材31cから径方向外側への弾性力が付与され、該マグネット31bは固定部材31cに対して弾性的に固定されている。マグネット31bは軸線L方向両端部で固定されているため、その内側の軸線L方向中央には、回転軸31aとの間に径方向における空間が形成されている。また、固定部材31cは断面コ字状、即ち中空状をなしており、回転軸側固定部31dとマグネット側固定部31eとの間にも径方向における空間が形成されている。このような回転軸31a及びマグネット31b間の空間により、ロータ31が軽量化され、その結果、ロータ31の応答性が向上されている。
図3に戻って、第1のギヤケース16にステッピングモータ22を固定する際には、まず、ステータ30が浅底部25の外側面25aに突出形成されたリブ34と当接するまで、前記回転軸用軸受部32に回転軸31aを挿入し、取り付け孔27にそれぞれの係合片29aを挿入する。次に、回転軸31aの軸線方向が回転軸用軸受部32及びモータ内軸受部33と軸ずれを起こさないようにステッピングモータ22の位置を調整する。つまり、回転軸用軸受部32の挿入方向と回転軸31aの軸方向が一致し、かつ、モータ内軸受部33への挿入方向と回転軸31aの軸方向が一致するように、ステッピングモータ22の位置を調整する。
そして、回転軸31aにねじれのない位置で、第1のギヤケース16内に突出した係合片29aの先端をかしめることによりステッピングモータ22を固定する。
このステッピングモータ22の第1のギヤケース16内に突出した回転軸31aの先端には、該回転軸31aと一体的に回転する駆動ギヤ18が備えられている。該駆動ギヤ18は、前記第1中間ギヤ19に形成された円盤状の大径ギヤ35と噛合している。該第1中間ギヤ19は、第1支持軸36に挿通され、この第1支持軸36を中心軸として回転可能に軸支されている。該第1支持軸36は、中間軸用軸受部としての第1上側軸受部37及び第1下側軸受部38により、両端が固定されている。そして、該第1上側軸受部37は、浅底部25の内側面25bに形成され、該第1上側軸受部37に対応する第1下側軸受部38は、第2のギヤケース17の内側面に形成されている。
このステッピングモータ22の第1のギヤケース16内に突出した回転軸31aの先端には、該回転軸31aと一体的に回転する駆動ギヤ18が備えられている。該駆動ギヤ18は、前記第1中間ギヤ19に形成された円盤状の大径ギヤ35と噛合している。該第1中間ギヤ19は、第1支持軸36に挿通され、この第1支持軸36を中心軸として回転可能に軸支されている。該第1支持軸36は、中間軸用軸受部としての第1上側軸受部37及び第1下側軸受部38により、両端が固定されている。そして、該第1上側軸受部37は、浅底部25の内側面25bに形成され、該第1上側軸受部37に対応する第1下側軸受部38は、第2のギヤケース17の内側面に形成されている。
また、第1中間ギヤ19は、円盤状の大径ギヤ35と小径ギヤ39とが一体に形成されており、該小径ギヤ39が第2中間ギヤ20に形成された円盤状の大径ギヤ40と噛合している。該第2中間ギヤ20は、第2支持軸41に挿通され、この第2支持軸41を中心軸として回転可能に軸支されている。該第2支持軸41は、中間軸受用軸受部としての第2上側軸受部42及び第2下側軸受部43により、両端が固定されている。そして、該第2上側軸受部42は、前記深底部26の内側面26bに形成され、該第2上側軸受部42に対応する第2下側軸受部43は、第2のギヤケース17の内側面に形成されている。
また、第2中間ギヤ20は、円盤状の大径ギヤ40と小径ギヤ44とが一体に形成されており、該小径ギヤ44が円弧状の出力ギヤ部45と噛合している。
出力ギヤ部45は、その両端及び中央部から渡し部46が延出形成されており、該渡し部46は、出力ギヤ21を構成する円盤状の本体部47と一体形成されている。本体部47には出力軸48が延出形成され、その出力軸48を中心として、第1の弾性部材収容凹部としての環状の下側スプリング受け凹部49が形成されている。
出力ギヤ部45は、その両端及び中央部から渡し部46が延出形成されており、該渡し部46は、出力ギヤ21を構成する円盤状の本体部47と一体形成されている。本体部47には出力軸48が延出形成され、その出力軸48を中心として、第1の弾性部材収容凹部としての環状の下側スプリング受け凹部49が形成されている。
出力軸48は、第1のギヤケース16の深底部26に貫通形成された円筒状の軸受孔51に挿通され、その先端部が第1のギヤケース16から突出する。該先端部には、車両用ランプ14が固定される。尚、軸受孔51は、出力軸用軸受孔として機能する。
この軸受孔51の外径半径は、前記下側スプリング受け凹部49の外径半径よりも小さく形成されている。また、軸受孔51は、出力軸48が挿通されたときに第1のギヤケース16内に突出した先端が前記下側スプリング受け凹部49の底部と当接するように形成されている。
深底部26の内側面26bには、軸受孔51を中心とした環状の上側スプリング受け凹部52が形成され、その外径半径は、前記下側スプリング受け凹部49の外径半径と一致するように形成されている。尚、該下側スプリング受け凹部49は、第2の弾性部材収容凹部として機能する。そして、出力軸48が軸受孔51に挿通されたとき、出力軸48、上側スプリング受け凹部52及び下側スプリング受け凹部49とで囲まれた、環状の空間が形成される。この空間に出力軸48のバックラッシュを抑制するために、弾性部材としての環状のスプリング53が収容される。
次に、本体部47において、出力軸48が形成されていない面について説明する。
出力軸48が延出形成された本体部47の反対面には、出力軸48の軸心を中心とする円筒形状のセンサ収容凹部54が形成されている。該センサ収容凹部54には円筒形状のリング55が収容されている。尚、該リング55は、該センサ収容凹部54の開口端に形成されたかしめ部により固定されている。
出力軸48が延出形成された本体部47の反対面には、出力軸48の軸心を中心とする円筒形状のセンサ収容凹部54が形成されている。該センサ収容凹部54には円筒形状のリング55が収容されている。尚、該リング55は、該センサ収容凹部54の開口端に形成されたかしめ部により固定されている。
そして、該リング55の内周面には、対向する一対の磁石56が固定されている。リング55の中心、即ち、出力軸48の中心には、第2のギヤケース17に固定された磁気センサ57が配置されている。該磁気センサ57は、磁石56により発生する磁束量を計測しており、磁束量の変化により出力ギヤ21の位置、即ち、車両用ランプ14の照射方向を検知する。この磁気センサ57は、車両用ランプ14を回動させる際に、ステッピングモータ22が脱調したか否かを確認するために使用される。
さらに、この円筒形状の収容凹部54の外周面を覆う第3下側軸受部58が第2のギヤケース17の内側面に形成されている。この第3下側軸受部58と軸受孔51とにより出力ギヤ21、即ち、出力軸48が回動可能に軸支されている。
次に、ステッピングモータ22を動作させて、車両用ランプ14を回動制御する方法について説明する。
ステッピングモータ22は、図示しない制御装置からパルス信号を受信すると、該パルス信号に基づきステータ30の巻線30cに回転磁界を発生させ、ロータ31を所定角度一体回転させる。ロータ31(回転軸31a)が回転すると、回転軸31aと共に駆動ギヤ18が所定角度回転し、その回転に連動して第1中間ギヤ19及び第2中間ギヤ20が所定角度回転する。このとき、出力ギヤ21の出力ギヤ部45は、第2中間ギヤ20の小径ギヤ44と噛合しているので、第2中間ギヤ20が所定角度回動すると、その動きに連動して出力軸48及び車両用ランプ14も所定角度回動する。
ステッピングモータ22は、図示しない制御装置からパルス信号を受信すると、該パルス信号に基づきステータ30の巻線30cに回転磁界を発生させ、ロータ31を所定角度一体回転させる。ロータ31(回転軸31a)が回転すると、回転軸31aと共に駆動ギヤ18が所定角度回転し、その回転に連動して第1中間ギヤ19及び第2中間ギヤ20が所定角度回転する。このとき、出力ギヤ21の出力ギヤ部45は、第2中間ギヤ20の小径ギヤ44と噛合しているので、第2中間ギヤ20が所定角度回動すると、その動きに連動して出力軸48及び車両用ランプ14も所定角度回動する。
また、ステッピングモータ22が回転軸31aを停止させると、駆動力が出力ギヤ21に伝達されなくなる。このとき、スプリング53により出力軸48が回転していた方向と逆方向に弾性力が作用し、出力ギヤ21のバックラッシュが抑制され、車両用ランプ14の停止位置にばらつきが生じなくなる。
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)円筒状のマグネット31b及びそのマグネット31bの内側に配置された回転軸31aは、回転軸側固定部31d、マグネット側固定部31e及びそれら各固定部31d,31eを繋ぐ繋ぎ部31fが板状部材から一体的に形成されてなる固定部材31cによって径方向において空間を形成して固定される。従って、接着を用いずにマグネット31bを容易に組み付けることができるとともに、回転軸31aとマグネット31bとの間に空間を形成することでロータ31の軽量化を図ることができ、その結果、ロータ31の応答性を向上させることができる。そして、ひいてはステッピングモータ22の組み付け性及び応答性の向上に寄与することができる。
(1)円筒状のマグネット31b及びそのマグネット31bの内側に配置された回転軸31aは、回転軸側固定部31d、マグネット側固定部31e及びそれら各固定部31d,31eを繋ぐ繋ぎ部31fが板状部材から一体的に形成されてなる固定部材31cによって径方向において空間を形成して固定される。従って、接着を用いずにマグネット31bを容易に組み付けることができるとともに、回転軸31aとマグネット31bとの間に空間を形成することでロータ31の軽量化を図ることができ、その結果、ロータ31の応答性を向上させることができる。そして、ひいてはステッピングモータ22の組み付け性及び応答性の向上に寄与することができる。
(2)固定部材31cにはマグネット31bの軸線L方向の移動を規制する規制部が形成されるため、マグネット31bを安定して固定することができる。その結果、マグネットが回転軸から脱落する虞を抑制することができる。
(3)規制部31gにはマグネット31bの係合凹部31hと周方向に係合する係合部31iが形成されるため、固定部材31cに対するマグネット31bの空転を防止することができる。
(4)マグネット側固定部31eはマグネット31bの内周面と弾性的に当接している。このため、マグネット31bの内径及び固定部材31cの各種寸法(マグネット側固定部31eの外径等)の寸法精度を上げることで、回転軸31aとマグネット31bとの同軸性を容易に向上させることが可能となる。
(5)マグネット31bは極異方性のマグネットであるため、磁気通路を形成するためのバックヨークをマグネット31bの内側に設ける必要がない。従って、本実施形態のように固定部材31cによりマグネット31bを固定しバックヨークを設けない構成とした場合に好適である。
(6)固定部材31cは板状部材から屈曲されてなるため、該固定部材31cを容易に中空状に形成することが可能である。そのため、回転軸31aとマグネット31bとの間の径方向における空間を容易に形成することができる。
(7)2つの固定部材31cは、回転軸31aとマグネット31bとの間の空間に該マグネット31bの軸線L方向両側から挟み込むようにそれぞれ配置され、それら各固定部材31cによりマグネット31bと回転軸31aとが固定される。このため、マグネット31bをより容易に組み付けることができる。また、マグネット31bを軸線L方向にバランスよく安定して固定することができる。
(8)各固定部材31cは、それぞれの繋ぎ部31fが互いに対向するように配置されている。このため、固定部材31cの装着の際には、固定部材31cは繋ぎ部31f側(所定の曲率を有する屈曲部分側)からマグネット31bに挿入されることとなり、その挿入時において仮に固定部材31cがマグネットの軸線L方向端面と衝突しても、マグネットが破損し難くなる。
(9)各固定部材31cのマグネット側固定部31eは、それらの開放端部がそれぞれ軸線L方向において離間する方向(軸線L方向外側)を向いている。このため、それら開放端部に規制部31gを設けることが可能となる。
(第2実施形態)
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態のロータ61は、前記第1実施形態のロータ31と比べて、固定部材62の構成を中心として変更されている。従って、以下には、固定部材62を中心に説明し、前記第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態のロータ61は、前記第1実施形態のロータ31と比べて、固定部材62の構成を中心として変更されている。従って、以下には、固定部材62を中心に説明し、前記第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図6に示すように、ロータ61は、それぞれ1つの板状部材から屈曲形成され環状をなす2つの固定部材62によって回転軸31aとマグネット31bとが一体的に固定されてなる。各固定部材62は、前記第1実施形態と同様に、それぞれ同形状であり、マグネット31bの軸線L方向中央に対して線対称となるように装着されている。固定部材62は、円筒状をなす回転軸側固定部63、該固定部63よりも大きい径を有する円筒状をなすマグネット側固定部64、及びそれら各固定部63,64を繋ぐ繋ぎ部65により軸線Lに沿う断面がZ形状をなすように一体的に形成されている。各固定部材62は、それぞれの先端部側がマグネット31bの内側で互いに対向するように配置されている。
回転軸側固定部63には回転軸31aが圧入固定されている。回転軸側固定部63は、その基端部(軸線L方向外側端部)が所定の曲率で軸線L方向内側に屈曲されることで、テーパ形状をなす繋ぎ部65と一体形成されている。繋ぎ部65は、回転軸側固定部63の軸線L方向外側端部から軸線L方向内側に向かうほどマグネット31bと接近するように拡径しつつ延びている。即ち、繋ぎ部65は軸線Lに対して傾斜するように形成されている。繋ぎ部65はその外周縁部が所定の曲率で軸線L方向外側に向けて屈曲されることで軸線L方向に延びるマグネット側固定部64と一体形成されている。このように、回転軸側固定部63の基端部とマグネット側固定部64の先端部とは、軸線Lに対して傾斜する繋ぎ部65により繋がれて形成されている。マグネット側固定部64は、マグネット31bの内周面と弾性的に当接し、そのマグネット31bと固定されている。また、マグネット側固定部64の基端部(反繋ぎ部65側端部)には前記第1実施形態と同様な規制部66が屈曲形成されるとともに、該規制部66にはマグネット31bの係合凹部31hと係合される前記第1実施形態と同様な係合部67が形成されている。このような固定部材62は、繋ぎ部65が軸線L方向に対して傾斜しているため、径方向に撓み易くなっている。
各固定部材62は、回転軸31aがマグネット31bの内側中心に配置された状態でマグネット31bの軸線L方向両端を挟み込むように、回転軸31aとマグネット31bとの間の空間に先端部側からそれぞれ挿入され、回転軸31aに圧入固定されている。また、マグネット31bには各固定部材62から径方向外側への弾性力が付与され、マグネット31bは固定部材62に対して弾性的に固定されている。このように、中空状をなす各固定部材62によりマグネット31bがその軸線L方向両端部で固定されているため、回転軸31aとマグネット31bとの間に径方向における空間が形成されている。これにより、ロータ61が軽量化され、その結果、ロータ61の応答性が向上されている。
本実施形態のロータ61は、前記第1実施形態のロータ31と比べて若干の変更点はあるが、前記第1実施形態で記載した作用効果(1)〜(7)を有している。これに加え、本実施形態では、下記の作用効果(10)(11)を有している。
(10)繋ぎ部65が軸線Lに対して傾斜しているため、固定部材62がロータ61の径方向に撓み易くなる。これにより、回転軸31aとマグネット31bとの間に固定部材62を介在させ易くなり、マグネット31bをより容易に組み付けることが可能となる。また、固定部材62の径方向への撓みによって、回転軸31a及びマグネット31b(及び固定部材62自体)の例えば熱膨張による寸法誤差を吸収することができる。
(11)各固定部材62は、それぞれの先端部側が互いに対向するように配置されるものであり、回転軸側固定部63の基端部とマグネット側固定部64の先端部とは、軸線Lに対して傾斜する繋ぎ部65により繋がれて形成される。これにより、固定部材62の装着の際には、固定部材62はマグネット側固定部64の先端部側(繋ぎ部65側)から組み付けられることとなる。このため、マグネット側固定部64の先端部を所定の曲率で屈曲させて丸みをつければ、各固定部材62を容易に装着することが可能となり、マグネット31bをより容易に組み付けることができる。また、固定部材62の装着時において仮に該先端部がマグネット31bの軸線L方向端面と衝突しても、マグネット31bが破損し難くなる。
(第3実施形態)
以下、本発明を具体化した第3実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態のロータ71は、前記第2実施形態のロータ61と比べて、固定部材72の構成を中心として変更されている。従って、以下には、固定部材72を中心に説明し、前記第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
以下、本発明を具体化した第3実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態のロータ71は、前記第2実施形態のロータ61と比べて、固定部材72の構成を中心として変更されている。従って、以下には、固定部材72を中心に説明し、前記第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図7に示すように、本実施形態のロータ71は、回転軸31aとマグネット31bとが1つの固定部材72により固定されている点で、前記第2実施形態とは異なる。固定部材72は、鼓形状に形成されるとともに、マグネット31bの軸線L方向中央に対して線対称をなしている。固定部材72の長手方向(軸線L方向)中央には回転軸31aが圧入固定された回転軸側固定部73が形成されている。回転軸側固定部73の長手方向両端部にはそれぞれ、長手方向外側に向かうにつれて次第に拡径するテーパ形状をなす延びる繋ぎ部74が一体形成されている。繋ぎ部74の外周縁部には、長手方向外側に向かって延びるマグネット側固定部75が一体形成され、該固定部75はマグネット31bの内周面と弾性的に当接し該マグネット31bに固定されている。また、マグネット側固定部75の先端部(開口側端部)には前記第1実施形態と同様な規制部76が屈曲形成されるとともに、該規制部76にはマグネット31bの係合凹部31hと係合された前記第1実施形態と同様な係合部77が形成されている。
固定部材72は、繋ぎ部74が軸線L方向に対して傾斜しているため、径方向に撓み易くなっている。そして、固定部材72は、繋ぎ部74及びマグネット側固定部75が径方向内側に圧縮された状態で介在されている。このため、マグネット31bにはマグネット側固定部75から径方向外側への弾性力が付与され、該マグネット31bは回転軸31aに対して弾性的に固定されている。
このようなロータ71において、回転軸側固定部73はその径がマグネット側固定部75の径よりも小さく形成されている(即ち、固定部材72は断面U形状に形成されている)。このため、回転軸側固定部73及び繋ぎ部74とマグネット31bの内周面との間には径方向における空間が形成されている。また、固定部材72は、回転軸側固定部73のみで回転軸31aと接触しているため、繋ぎ部74及びマグネット側固定部75と回転軸31aとの間にも径方向における空間が形成されている。これにより、ロータ71が軽量化され、その結果、ロータ71の応答性が向上されている。
本実施形態のロータ71は、前記第1実施形態のロータ31と比べて若干の変更点はあるが、前記第1実施形態で記載した作用効果(1)〜(6)及び前記第2実施形態で記載した作用効果(10)を有している。これに加え、本実施形態では、下記の作用効果(12)(13)を有している。
(12)1つの固定部材72により回転軸31aとマグネット31bとが一体的に固定されているため、ロータ71の部品点数を抑えることができる。
(13)マグネット31bは、その軸線L方向両端部が各マグネット側固定部75によりそれぞれ固定されるため、マグネット31bを軸線L方向にバランスよく安定して固定することができる。また、固定部材72の軸線L方向両端部にマグネット側固定部75が形成されるため、規制部76をマグネット側固定部75に容易に形成することができる。
(13)マグネット31bは、その軸線L方向両端部が各マグネット側固定部75によりそれぞれ固定されるため、マグネット31bを軸線L方向にバランスよく安定して固定することができる。また、固定部材72の軸線L方向両端部にマグネット側固定部75が形成されるため、規制部76をマグネット側固定部75に容易に形成することができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第1実施形態では、各固定部材31cはそれぞれマグネット31bの軸線L方向外側に向かって開口したが、軸線L方向内側に向かって開口するようにしてもよい。このような構成において規制部31gを設ける場合、該規制部31gはマグネット側固定部31eの閉塞側端部(繋ぎ部31f側端部)に形成される。
・上記第1実施形態では、各固定部材31cはそれぞれマグネット31bの軸線L方向外側に向かって開口したが、軸線L方向内側に向かって開口するようにしてもよい。このような構成において規制部31gを設ける場合、該規制部31gはマグネット側固定部31eの閉塞側端部(繋ぎ部31f側端部)に形成される。
・上記第1実施形態では、繋ぎ部31fはその板面が軸線Lと直交するように形成されたが、軸線Lに対して傾斜するように形成してもよい。この構成によれば、固定部材31cがロータ径方向に撓み易くなるため、回転軸31aとマグネット31bとの間に固定部材31cを介在させ易くなり、マグネット31bをより容易に組み付けることができる。
・上記第1実施形態では、固定部材31cは断面がコ字状をなすように形成されたが、これ以外に例えば、回転軸側固定部31dを上記第1実施形態とは反対側(マグネット31bの軸線L方向内側)に向けて延ばして、断面がクランク状をなすように形成してもよい。
・上記第2実施形態において、固定部材62を図8(a)(b)に示すような構成としてもよい。図8(a)に示すように、各固定部材62の回転軸側固定部63は、その先端部(反繋ぎ部65側端部)が軸線Lに沿って互いに接近する方向に延びている。そして、各回転軸側固定部63のいずれか一方(図8においては、右側の回転軸側固定部63)の先端部には、軸線L方向に突出する係合突起81が形成されるとともに、もう一方の回転軸側固定部63(左側の回転軸側固定部63)の先端部には、係合突起81と周方向に係合する係合凹部82が形成されている(図8(b)参照)。このような構成によれば、各固定部材62が互いに周方向に係合されるため、互いに相対回転することが防止される。これにより、マグネット側固定部75をより安定して固定することができる。
・上記第2実施形態では、各固定部材62は、それぞれの先端部側がマグネット31bの内側で互いに対向するように配置されたが、基端部側が対向するように構成してもよい。このような構成に規制部66を設ける場合、該規制部66はマグネット側固定部64の先端部(繋ぎ部65側端部)に形成される。
・上記第1及び2実施形態では、マグネット31bはその軸線L方向両端部で固定部材31c,62により固定されたが、これ以外に例えば、固定部材31c,62全体を軸線L方向に延ばす、又はマグネット側固定部31e,64を軸線L方向に延ばしてマグネット31bを軸線L方向中央で固定してもよい。
・上記第3実施形態では、繋ぎ部74は軸線Lに対して傾斜して延びているが、これ以外に例えば、軸線Lに対して直角としてもよい。
・上記第3実施形態では、固定部材72の長手方向中央に回転軸側固定部73が形成され、長手方向両端にマグネット側固定部75がそれぞれ形成されたが、長手方向中央にマグネット側固定部75を、長手方向両端に回転軸側固定部73を形成して、上記第3実施形態の固定部材72とは反対方向に開口する断面U形状に形成してもよい。
・上記第3実施形態では、固定部材72の長手方向中央に回転軸側固定部73が形成され、長手方向両端にマグネット側固定部75がそれぞれ形成されたが、長手方向中央にマグネット側固定部75を、長手方向両端に回転軸側固定部73を形成して、上記第3実施形態の固定部材72とは反対方向に開口する断面U形状に形成してもよい。
・上記各実施形態では、規制部31g,66,76は鍔状に形成されたが、これ以外に例えば、径方向外側に突出する規制部を周方向における所定位置に複数(又は1つ)形成してもよい。
・上記各実施形態では、係合凹部31h及び係合部31iはそれぞれ1つずつ形成されたが、これ以外に例えば、周方向において等間隔に複数形成してもよい。このような構成によれば、マグネット31bの空転をより確実に防止することができる。
・上記各実施形態では、規制部31g,66,76はマグネット側固定部31e,64,75に一体形成されたが、これ以外に例えば、回転軸側固定部31d,63,73や繋ぎ部31f,65,74に一体形成してもよい。
・上記各実施形態では、ステッピングモータ22を例にとって説明したが、これ以外に例えば、ブラシレスモータ等に用いてもよい。
・上記各実施形態では、車両用灯具の回動用駆動装置を例にとって説明したが、それ以外の装置に用いてもよい。
・上記各実施形態では、車両用灯具の回動用駆動装置を例にとって説明したが、それ以外の装置に用いてもよい。
次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ) 請求項9に記載のモータを駆動源として備えたことを特徴とする回動用駆動装置。
(イ) 請求項9に記載のモータを駆動源として備えたことを特徴とする回動用駆動装置。
これにより、接着を用いず組み付けを容易にしつつ、応答性を向上することができる回動用駆動装置を提供することができる。
(ロ) 上記(イ)に記載の回動用駆動装置の出力軸に車両用ランプが固定されたことを特徴とする車両用灯具。
(ロ) 上記(イ)に記載の回動用駆動装置の出力軸に車両用ランプが固定されたことを特徴とする車両用灯具。
これにより、接着を用いず組み付けを容易にしつつ、応答性を向上することができる車両用灯具の回動用駆動装置を提供することができる。
L…軸線、22…ステッピングモータ、30…ステータ、30c…巻線、31,61,71…ロータ、31a…回転軸、31b…マグネット、31c,62,72…固定部材、31d,63,73…回転軸側固定部、31e,64,75…マグネット側固定部、31f,65,74…繋ぎ部、31g,66,76…規制部、31h…マグネットの係合凹部、31i…係合部、81…係合突起、82…回転軸側固定部の係合凹部。
Claims (9)
- 環状のマグネットとそのマグネットの内側に配置された回転軸とが固定部材を介して一体に固定されてなるロータであって、
前記固定部材は、前記回転軸と固定される回転軸側固定部と、前記マグネットと固定されるマグネット側固定部と、それら各固定部を繋ぐ繋ぎ部とが板状部材から一体的に形成されてなり、該固定部材によって前記回転軸及び前記マグネットが径方向において空間を形成して固定されたことを特徴とするロータ。 - 請求項1に記載のロータにおいて、
前記固定部材には、前記マグネットにおける軸線方向への移動を規制する規制部が形成されたことを特徴とするロータ。 - 請求項2に記載のロータにおいて、
前記規制部には、前記マグネットに設けられた係合凹部と周方向に係合する係合部が形成されたことを特徴とするロータ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記繋ぎ部は、前記回転軸の軸線に対して傾斜していることを特徴とするロータ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記固定部材は1つであり、前記回転軸側固定部の軸線方向両端部と前記繋ぎ部にてそれぞれ繋がれた前記マグネット側固定部を有し、それら各マグネット側固定部により前記マグネットの軸線方向両端部がそれぞれ固定されたことを特徴とするロータ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記固定部材は2つであり、前記回転軸と前記マグネットとの間の空間に該マグネットの軸線方向両側から挟み込むようにそれぞれ配置され、それら各固定部材により前記マグネットと前記回転軸とが固定されたことを特徴とするロータ。 - 請求項6に記載のロータにおいて、
前記各固定部材は、それぞれの先端部側が互いに対向するように配置されるものであり、前記回転軸側固定部の基端部と前記マグネット側固定部の先端部とが前記回転軸の軸線に対して傾斜する前記繋ぎ部により繋がれて形成されたことを特徴とするロータ。 - 請求項7に記載のロータにおいて、
前記各固定部材の前記回転軸側固定部は、それらの先端部が周方向において互いに係合されたことを特徴とするロータ。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載のロータと、前記ロータの周囲に設けられるステータとを備えたことを特徴とするモータ。
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Cited By (3)
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CN107492965A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-19 | 广东威灵电机制造有限公司 | 绝缘转子及电机 |
WO2023178995A1 (zh) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | 浙江亿利达风机股份有限公司 | 一种防电腐蚀电机 |
-
2007
- 2007-04-27 JP JP2007119680A patent/JP2008278647A/ja active Pending
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