JP2016167931A - 回転電機及びモータ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高周波ノイズが周辺機器に伝播してしまうのを、比較的汎用性の高い構成にて適切に抑制する回転電機及びモータ装置を提供する。
【解決手段】金属製の回転軸7を備えたモータ本体1と、回転軸7の回転力が伝達されることで回転するウォーム軸24と、を有する減速機構付きモータにおいて、回転軸7の軸方向において回転軸7とウォーム軸24との間に介在された中継部材40、及び、ウォーム軸24のうちの少なくとも一方が絶縁材料からなる。
【選択図】図2

Description

本発明は、回転電機及びモータ装置に係り、特に、機器内部で発生した電磁ノイズが周辺機器に伝播するのを抑制することが可能な回転電機及びモータ装置に関する。
ブラシを備えた直流モータ等では、ブラシと整流子との摺接に起因して電磁ノイズ(以下、単にノイズ)が発生する。また、ブラシを備えないブラシレスモータでも、制御回路部における駆動電流のオンオフ切り替えに起因してノイズが発生する。このノイズは、モータのヨークやハウジングを経由して周辺機器にまで伝播される結果、当該機器において電波障害をもたらす要因となる。そのため、一般に、ノイズを低減して周辺機器等への電波障害を解消するための方策として、コンデンサやチョークコイル等の雑音防止素子がモータの電気回路中に設けられる(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、ブラシと電気線路との間にインダクタンス(チョークコイル)を配置するとともに、2つのブラシの端子間にコンデンサを配置した構成が開示されている。
ただし、雑音防止素子を用いたとしても、通常、数百MHz以下の周波数のノイズを除去することができるが、それよりも高周波数の周波数帯域を含むノイズについては除去することが困難である。除去されなかった高周波数のノイズは、モータの回転軸に重畳することになる。この際、回転軸があたかもアンテナのように機能するため、高周波数のノイズがモータ外に放射されるようになってしまう。
一方、雑音防止素子では除去し切れない高周波数のノイズに対する対策としては、例えば、非特許文献1に記載のノイズ抑制機構が挙げられる。非特許文献1に記載のノイズ抑制機構は、グランドに接地されている車両パネルと電気的に接続された金属製の軸受支持部に軸受を支持し、当該軸受によってモータの回転軸を軸支するものである。これにより、回転軸に重畳された高周波数のノイズは、車両パネルを介してグランドに放出されるようになる。
特表2012−514966号公報
発明推進協会公開技法公技番号2014−500950号
しかしながら、非特許文献1に記載のノイズ抑制機構は、軸受支持部と車両パネルとを電気的に接続するにあたって特異な構成を採用している。これに対して、高周波数のノイズが周辺機器に伝播するのを抑制する機構として、より汎用性の高いものが望まれている。そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、より汎用性が高い構成にて高周波ノイズの伝播を抑制することが可能な回転電機を提供することである。また、本発明の他の目的は、減速機構付きモータ等のモータ装置において、高周波ノイズの伝播をより汎用性の高い構成にて抑制することである。
前記課題は、本発明の回転電機によれば、固定子との間の電磁相互作用により回転トルクを生起させるためのコアと、該コアが取り付けられており前記回転トルクによって前記コアとともに回転する回転軸と、を備え、該回転軸は、前記コアが取り付けられており、金属からなる第一部分と、前記コアから離れた位置に配置された第二部分と、前記回転軸の軸方向において前記第一部分の端部と前記第二部分の端部との間に配置されており、絶縁材料からなる第三部分と、を有することにより解決される。
上記のように構成された本発明の回転電機では、回転軸中、軸方向の中途位置に在る部分(第三部分)が絶縁材料からなる。これにより、回転軸中、コア側に位置する金属製の部分(第一部分)を高周波ノイズが伝っていったとしても、上記の絶縁材料からなる部分にて遮断される。この結果、高周波ノイズが更に回転軸を伝っていくのを抑え、最終的に周辺機器へ伝播するのを効果的に抑制することが可能となる。つまり、本発明の回転電機によれば、高周波ノイズ発生時にアンテナのような挙動を示すようになる回転軸について、ノイズの伝播経路を短縮し、以て回転軸からのノイズ放出を抑制することが可能となる。
また、本発明の回転電機では、上述したように、回転軸の軸方向中途位置に絶縁材料からなる部分が配置することで、高周波ノイズの伝播抑制を実現している。すなわち、本発明の回転電機において高周波ノイズの伝播を抑制するために採用された構成は、比較的簡易なものであり、このため、汎用性が比較的高いものとなっている。
また、上記の回転電機において、前記回転軸は、金属からなる第四部分を更に有し、該第四部分は、前記軸方向において前記第一部分の端部と前記第二部分の端部との間に配置されており、前記軸方向において前記第一部分の端部と前記第四部分の端部との間に挟まれた位置、及び、前記第二部分の端部と前記第四部分の端部との間に挟まれた位置に、それぞれ前記第三部分が配置されていてもよい。
上記の構成では、回転軸中、金属部分である第一部分と第四部分の間に絶縁材料からなる第三部分が介在している。同様に、金属部分である第二部分と第四部分との間に絶縁材料からなる第三部分が介在している。このように金属部分とその間に挟まれた絶縁材料からなる部分との組み合わせは、あたかもコンデンサのように機能するようになる。そして、上記の組み合わせが回転軸の軸方向において直列状に配置されていることで、コンデンサの静電容量(厳密には合成容量)を低く押さえることが可能となる。この結果、回転軸内に重畳された高周波ノイズをより効果的に低減させることが可能となる。
また、上記の回転電機において、前記固定子及び前記コアを収容する収容器を備え、前記第四部分は、前記収容器のうち、金属からなり且つグランドに接地された部位と電気的に接続されていてもよい。
上記の構成では、回転軸中、軸方向の中途位置に在る金属製の部分(第四部分)がグランドに接地された部位と電気的に接続されている。かかる構成であれば、回転軸内を伝ってきた高周波ノイズが第四部分からグランドに向けて放出されるようになる。この結果、回転軸に重畳された高周波ノイズを一段と効果的に低減させることが可能となる。
また、前述した課題は、本発明のモータ装置によれば、金属製の回転軸を備えたモータ本体と、前記回転軸の回転力が伝達されることで回転する従動軸と、前記回転軸の軸方向において前記回転軸と前記従動軸との間に介在された中継部材と、を有し、前記従動軸及び前記中継部材のうちの少なくとも一方が絶縁材料からなることにより解決される。
上記の構成では、モータ本体が備える金属製の回転軸と従動軸との間に中継部材が介在している。ここで、従動軸及び中継部材が金属製である場合、これらがモータ本体の回転軸と電気的に接続された状態(導通状態)となる。かかる場合には、モータ本体内で生じた高周波ノイズが伝っていく経路が、回転軸の軸長に中継部材の長さ及び従動軸の軸長を足し合わせた長さになり、より大きな高周波ノイズが生じ易くなってしまう。これに対して、本発明のモータ装置では、従動軸及び中継部材のうちの少なくとも一方が絶縁材料からなる。このような構成であれば、回転軸内を伝ってきた高周波ノイズが絶縁材料からなる部分にて遮断されるようになる。この結果、高周波ノイズが従動軸を経て周辺機器まで伝播するのを効果的に抑制することが可能となる。
また、上記のモータ装置において、前記従動軸は、金属からなり、前記回転軸と同軸上に配置されており、前記中継部材は、絶縁材料からなり、前記従動軸のうち、前記回転軸と同じ側にある端部に設けられた凹部内に嵌合されていてもよい。
上記の構成では、絶縁材料からなる中継部材が、従動軸のうち、回転軸と同じ側に在る端部に設けられた凹部内に嵌合されている。かかる構成であれば、中継部材に対して荷重が作用したとしても、当該中継部材が凹部内に嵌合された状態にあるため、当該中継部材の変形(例えば、従動軸の径方向における変形)が適切に抑えられるようになる。
また、上記のモータ装置において、前記軸方向において前記従動軸とは反対側で前記嵌合部材と隣接する金属部材と、前記軸方向において前記金属部材と前記回転軸の端部との間に挟まれた位置に配置されている絶縁部材と、を有していてもよい。
上記の構成では、金属製の従動軸と金属部材との間に絶縁材料からなる中継部材が介在し、また、金属製の回転軸と金属部材との間に絶縁部材が介在している。このように金属製の部材とその間に挟まれた絶縁材料からなる部材との組み合わせは、あたかもコンデンサのように機能するようになる。そして、上記の組み合わせが回転軸の軸方向において直列状に配置されていることで、コンデンサの静電容量(厳密には合成容量)を低く押さえることが可能となる。この結果、回転軸に重畳された高周波ノイズをより効果的に低減させることが可能となる。
また、上記のモータ装置において、前記モータ本体を収容する収容器を有し、前記金属部材は、前記収容器のうち、金属からなり且つグランドに接地された部位と電気的に接続されていてもよい。
上記の構成では、回転軸と従動軸との間に在る金属部材がグランドに接地された部位と電気的に接続されている。かかる構成であれば、回転軸内を伝ってきた高周波ノイズが上記の金属部材からグランドに向けて放出されるようになる。この結果、回転軸に重畳された高周波ノイズを一段と効果的に低減させることが可能となる。
本発明の回転電機及びモータ装置によれば、高周波ノイズが周辺機器に伝播してしまうのを、比較的汎用性の高い構成にて適切に抑制することが可能である。
本発明の一実施形態に係るモータ装置の内部構成を示す図である。 図1中、回転軸と従動軸とが連結している箇所の拡大図である。 本発明の一実施形態に係るモータ装置におけるノイズ除去能に関する図である。 本発明のモータ装置の変形例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る回転電機の内部構成を示す図である。 本発明の回転電機の変形例を示す図である。
以下、本発明の具体的な実施形態として、モータ装置に係る実施形態(以下、第一実施形態)、及び、回転電機に係る実施形態(以下、第二実施形態)を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、あくまでも本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
<第一実施形態について>
以下、第一実施形態として、減速機構付きモータの構成例を例に挙げて説明する。すなわち、減速機構付きモータは、モータ装置の一例に相当するものである。なお、本発明のモータ装置は、減速機構付きモータに限られず、回転軸を備えるモータ本体、回転軸の回転によって回転駆動される従動軸、及び軸間に介在された中継部材を有する装置であればよい。
本実施形態に係る減速機構付きモータ(以下、本装置50)は、後述する中継部材を除き、公知の減速機構付きモータ、例えば特開2013−240251に記載された減速機構付モータと同様の構成となっている。具体的に説明すると、図1に示すように、本装置50は、金属製の回転軸7を有するモータ本体1、従動軸としてのウォーム軸24を有する減速機構2、回転軸7の回転力をウォーム軸24に伝達するクラッチ3と、を有する。
モータ本体1は、マグネットモータからなり、その構成については一般的なインナーロータ型のマグネットモータと同様の構成となっている。つまり、モータ本体1では、固定子とコアの間の電磁相互作用により回転トルクが生起され、コアが取り付けられている回転軸が上記回転トルクを受けてコアとともに回転する。
モータ本体1の構成について概説すると、モータ本体1は、図1に示すように、モータ本体を収容する収容器としてのヨークハウジング(以下、ヨーク4)を有する。ヨーク4は、有底筒状をなしており、その内周面には、固定子としてのマグネット5が電機子6の回転方向に沿って環状に並ぶように複数固着されている。マグネット5の内側には電機子6が配置されている。電機子6は、金属製の回転軸7を備えている。この回転軸7は、その基端部(軸方向においてウォーム軸24とは反対側に在る端部)がヨーク4の底部中央に設けられた軸受8にて軸支されることで、ヨーク4の中央部に配置されている。
なお、回転軸7の先端部は、先端に向かうに連れて外径が小さくなるように縮径し、回転軸7の先端部中、最も先端側に位置する部分は、平行に面取りした二面幅形状の連結部7aを形成している。この連結部7aの先端面は、半球面状に湾曲した曲面をなしている。
また、電機子6は、図1に示すように、回転軸7の基端側の部位に取り付けられたコア6aを備えている。コア6aには不図示の巻線が巻回されておりコイルを形成している。さらに、回転軸7の先端側の部位には円筒状の整流子9が固定されている。
一方、ヨーク4の開口部には、図1に示すように、外側に向かって延設されたフランジ部4aが形成されている。また、ヨーク4の開口部にはブラシホルダ10が嵌合されている。ブラシホルダ10は、ヨーク4の開口部を閉塞する形状のホルダ本体10aと、ヨーク4の径方向外側に突出するコネクタ部10bとが一体化することで構成されている。ホルダ本体10aは、不図示の配線によってコネクタ部10bと接続されており、整流子9と摺接するブラシ11を保持している。また、ホルダ本体10aの中央には軸受12が設けられている。この軸受12は、回転軸7中、整流子9よりも先端寄りに位置する部位を軸支している。
そして、不図示の外部電源からコネクタ部10bを介してブラシ11に向かって流れる電流(励磁電流)が整流子9を経由し、コア6aに形成されたコイル内を流れるようになると、コア6aとマグネット5との間で電磁的相互作用が生じる。これにより、回転軸7の軸線周りに作用する回転トルクが生起され、かかる回転トルクによって電機子6中の回転軸7がコア6aと一体的に回転するようになる。
なお、本実施形態では、モータ本体1の一例として、コアが固定子の内側に配置されたインナーロータ型のモータを例に挙げたが、コアが固定子の外側に配置されたアウターロータ型のモータであってもよい。また、本実施形態では、モータ本体1の一例として、マグネット5(永久磁石)を用いたマグネットモータを例に挙げたが、二次導体(例えば、かご型導体)を用いた誘導モータであってもよい。また、本実施形態では、モータ本体1の一例として、ブラシ付きのモータを例に挙げたが、ブラシレスモータであってもよい。
減速機構2は、図1に示すように、樹脂製のギヤハウジング21内を有する。ギヤハウジング21内には、減速機構本体22等が収容されている。また、ギヤハウジング21は、回転軸7の軸方向においてモータ本体1(厳密には、ヨーク4の開口部に形成されたフランジ部4a)と対向する部位に、ギヤハウジング21をモータ本体1に固定するための固定部21aを備えている。また、固定部21aには、ヨーク4の内側に開口する嵌合凹部21bが形成されている。この嵌合凹部21b内にモータ本体1のブラシホルダ10(厳密にはホルダ本体10a)が嵌合された状態で、固定部21aと、固定部21aに当接したフランジ部4aと、がネジ23によって固定されている。これにより、ギヤハウジング21にヨーク4が固定されるようになり、この結果、モータ本体1と減速機構2とが一体化するようになる。
また、ギヤハウジング21内には、図1に示すように、嵌合凹部21bと連通したクラッチ収容凹部21cが回転軸7の軸方向に沿って設けられている。このクラッチ収容凹部21c内にはクラッチ3が収容されている。
また、ギヤハウジング21内には、クラッチ収容凹部21cと連通したウォーム軸収容部21dが回転軸7の軸方向に沿って設けられている。さらに、ギヤハウジング21内には、ホイール収容部21eがウォーム軸収容部21dの側方に設けられている。このホイール収容部21eは、前述のウォーム軸収容部21dの軸方向中央部にてウォーム軸収容部21dと連通している。
そして、ウォーム軸収容部21dには、図1に示すように、略円柱状のウォーム軸24が収容されている。ウォーム軸24は、回転軸7の回転力が伝達されることで回転する金属製の軸部材である。ウォーム軸24の軸方向中央部にはネジ歯状のウォーム部24wが形成されている。また、ウォーム軸24は、ウォーム軸収容部21dの軸方向の両端部にそれぞれ配置された金属製の軸受25、26によって回転自在に軸支されている。
なお、ウォーム軸24は、ウォーム軸収容部21d内において軸受25、26により軸支されることで、モータ本体1の回転軸7と同軸上に配置されている(すなわち、回転軸7の中心軸とウォーム軸24の中心軸とが一直線上になるように配置されている)。
また、ウォーム軸24の基端部(回転軸7の先端と対向する側の端部)は、後述する中継部材40を介して回転軸7の先端部、すなわち連結部7aに連結されている。なお、ウォーム軸24の基端部は、基端に向かうに連れて外径が小さくなるように縮径していると共に、平行に面取りされた二面幅形状の連結部24aを形成している。
一方、ホイール収容部21eには、図1に示すように、ウォーム軸24のウォーム部24aと噛み合う円板状のウォームホイール27が回転可能に収容されている。このウォームホイール27は、ウォーム軸24と共に減速機構本体22を構成している。また、ウォームホイール27の径方向中央部には、ウォームホイール27の軸方向(図1において紙面を貫く方向)に延びウォームホイール27と一体回転する出力軸28が設けられている。この出力軸28には、不図示のレギュレータが連結されており、当該レギュレータは、出力軸28が回転することで駆動される。
クラッチ3は、公知のアームドライブによって構成され、図2に示すように、クラッチハウジング31、クラッチ内回転体32、サポート部材33及び転動体34を備えている。クラッチハウジング31は、円筒状をなしており、ギヤハウジング21内のうち、クラッチ収容凹部21cに挿入されている。また、回転軸7の軸方向においてクラッチハウジング31の一端部には、径方向外側に延びる鍔状の固定フランジ部31aが形成されている。この固定フランジ部31aは、ギヤハウジング21に形成された複数の固定凸部21fと熱かしめによって固定されている。なお、クラッチハウジング31は、回転軸7及びウォーム軸24と同軸上に配置された状態でギヤハウジング21に固定されている。
クラッチ内回転体32は、図2に示すように略円筒状の軸連結部41を有する。この軸連結部41のうち、回転軸7の軸方向における一端部(回転軸7により近い方の端部)には、貫通孔状の回転軸挿入孔42が形成されている。この回転軸挿入孔42には回転軸7の連結部7aが挿入されている。これにより、クラッチ内回転体32は、回転軸7が回転すると回転軸7と一体的に回転するようになる。なお、クラッチ内回転体32の軸連結部41は、図2に示すように、クラッチハウジング31の外、より詳しくはクラッチハウジング31とブラシホルダ10との間に配置されている。
また、図2に示すように、軸連結部41のうち、回転軸7の軸方向における他端部(回転軸7からより離れている方の端部)には、回転軸挿入孔42と連通されたウォーム軸挿入孔45と、ウォーム軸挿入孔45の径方向外側に位置する転動体解除部46とが形成されている。ウォーム軸挿入孔45にはウォーム軸24の連結部24aが挿入されている。転動体解除部46は、エラストマ等の弾性を有する材料からなり、周方向(回転軸7の回転方向)において約180°間隔で形成され、回転軸7の軸方向において軸連結部41とは反対側に配置されている。
サポート部材33は、樹脂成形品からなり、回転軸7の軸方向において軸連結部41の端面(回転軸7からより離れている方の端面)と隣り合う位置に配置されている。サポート部材33は、円環状のリング部43を有する。このリング部43は、クラッチ内回転体32の大径部44とクラッチハウジング31の固定フランジ部31aとの間に挟まれた位置に配置されている。また、サポート部材33には不図示の転動体保持部が形成されている。この転動体保持部内には、円柱状の転動体34が、回転軸7と平行な軸線を中心として回転可能となった状態で収容されている。
サポート部材33とクラッチ内回転体32とを組み付けた状態では、転動体解除部46がリング部43の内側に挿通されるようになる。そして、クラッチ内回転体32が回転すると、転動体解除部46が転動体保持部に当接するようになる。なお、転動体解除部46、サポート部材33の転動体保持部及び転動体34は、クラッチハウジング31内に配置されている。
また、ウォーム軸挿入孔45にウォーム軸24の連結部24aが挿入されると、連結部24aの外周面のうち、面取りされた部分がサポート部材33の内側に位置し、転動体34と当接可能となる。つまり、転動体34は、ウォーム軸24の連結部24aの外周面とクラッチハウジング31の内周面との間に介在されている。
以上のように構成されたクラッチ3により、モータ本体1の作動時、すなわち回転軸7が回転すると、クラッチ内回転体32が回転軸7と一体的に回転する。クラッチ内回転体32が回転すると、転動体解除部46がサポート部材33の転動体保持部に対して回転方向の当接力(押圧力)を付与するようになる。これにより、転動体34がクラッチハウジング31の内周面とウォーム軸24の連結部24aとの間から押し出されるようになる。この結果、回転軸7、クラッチ内回転体32、サポート部材33及びウォーム軸24が一体回転する。以上ようにして回転軸7の回転力がクラッチ3を介して最終的にウォーム軸24に伝達されるようになる。
次に、回転軸7とウォーム軸24との連結部分について説明する。
ウォーム軸24の基端部、すなわち連結部24aの端面の略中央位置には、略円柱状の凹部24bが形成されている。また、凹部24bには、図2に示すように、略円柱状の中継部材40が嵌合している。この中継部材40は、凹部24bと略同じ形状及びサイズとなっており、その端面(回転軸7の軸方向において回転軸7と同じ側に位置する端面)がウォーム軸24の連結部24aの端面と略同一面となるように配置されている。
そして、回転軸挿入孔42に回転軸7の連結部7aが、ウォーム軸挿入孔45にウォーム軸24の連結部24aが、それぞれ挿入されると、図2に示すように、回転軸7の連結部7aの先端面が上記中継部材40の端面に当接するようになる。これにより、回転軸7とウォーム軸24とが連結(ジョイント)することになる。つまり、上記の中継部材40は、回転軸7の受け部材として機能し、回転軸7の軸方向において回転軸7とウォーム軸24との間に介在することで両軸を一体化する。すなわち、回転軸7及びウォーム軸24は、その間に中継部材40が介在することで、あたかも一本の軸として挙動するようになる。
なお、中継部材40は、前述したように、ウォーム軸24の連結部24aの端面に設けられた凹部24b内に嵌合された状態で設けられている。このような構成であれば、中継部材40に対して荷重が作用したとしても、凹部24bの内壁面によって中継部材40の変形(例えば、ウォーム軸24の径方向における変形)が適切に抑えられるようになる。
ところで、モータ本体1の作動によってノイズが発生した場合、そのノイズは、回転軸7内を伝わっていき、最終的には本装置50の周辺機器まで伝播してしまうことがある。つまり、回転軸7がノイズ放出用のアンテナとして機能するようになってしまい、回転軸7から周辺機器に向けてノイズが放出されるようになってしまう。こうした事態は、回転軸7及びウォーム軸24が中継部材40によって連結して両軸が互いに導通状態にある場合に、特に顕著となる。
これに対して、第一実施形態では、ノイズの伝播を遮断し回転軸7及びウォーム軸24からのノイズ放出を効果的に抑制する構成を採用している。具体的に説明すると、第一実施形態では、上述した中継部材40が絶縁材料、具体的にはベスペル(登録商標)のような超耐熱性プラスチックからなる。このように回転軸7とウォーム軸24との間に介在する中継部材40が絶縁材料によって構成されていれば、回転軸7に重畳されたノイズがウォーム軸24へ伝播してしまうのを抑制することが可能となる。具体的には、図3に示すように、回転軸7とウォーム軸24との間に絶縁材料からなる中継部材40が介在していない従来品と比較して、各周波数帯のノイズを低減することが可能となる。なお、図3に示すグラフにおいて、縦軸は、ノイズ放出量を示しており、上方に位置するほどノイズ放出量が大きくなる。横軸の各箇所に示された数値は、ノイズの周波数帯域を示している。
以上のように第一実施形態では、回転軸7に重畳されたノイズがウォーム軸24へ伝播してしまうのを抑制し、以て、周辺機器へのノイズ放出を効果的に抑制することが可能となる。なお、中継部材40を構成する絶縁材料については樹脂やセラミックス等、絶縁性を有する材料である限り、特に制限なく利用可能である。
また、第一実施形態では、回転軸7とウォーム軸24との間に介在する中継部材40を絶縁材料によって構成することとした。ただし、回転軸7に重畳されたノイズがウォーム軸24へ伝播するのを抑制するための構成については他にも考えられる。具体的に説明すると、ウォーム軸24の少なくとも一部(例えば、連結部24a)を絶縁材料によって構成してもよい。あるいは、中継部材40及びウォーム軸24の連結部24aの双方が絶縁材料によって構成されていてもよい。
また、回転軸7からウォーム軸24へのノイズ伝播をより一層効果的に抑制するための構成としては、図4に図示の構成(以下、第一変形例)が挙げられる。第一変形例の構成について説明すると、回転軸7の軸方向においてウォーム軸24とは反対側で中継部材40と隣接する金属部材47が設けられている。この金属部材47は、略円柱形状となっており、回転軸7及びウォーム軸24と同軸上に配置された状態で中継部材40の端面に接着されている。
また、金属部材47は、導線等からなる不図示の連絡部材によって、ヨーク4中の所定部位、厳密には金属からなる部位(以下、金属製の部位)と繋がれており、当該金属製の部位と電気的に接続されている。なお、第一変形例において、金属製の部位は、モータ本体1に電力を供給する不図示の外部電源の陰極と電気的に接続された状態にある。このため、金属製の部位は、グランドに接地されていることになる。
一方、回転軸7の軸方向において金属部材47と回転軸7の連結部7aの先端との間には隙間が形成されており、その隙間内には、図4に図示の絶縁部材48が配置されている。この絶縁部材48は、回転軸7の連結部7aと金属部材47との間に挟まれた位置に配置されている。
以上のように第一変形例では、金属製のウォーム軸24と金属部材47との間に絶縁材料からなる中継部材40が介在し、また、金属製の回転軸7と金属部材47との間に絶縁部材48が介在している。このように金属製の部材とその間に挟まれた絶縁材料からなる部材との組み合わせは、擬似的にノイズ除去用のコンデンサを構成する。また、当該組み合わせが回転軸7の軸方向において直列状に配置されているので、上記コンデンサの静電容量(厳密には合成容量)が低く押さえられるようになる。この結果、回転軸7に重畳された高周波ノイズをより効果的に低減させることが可能となる。
さらに、第一変形例では、上記の金属部材47がヨーク4中、グランドに接地された金属製の部位と電気的に接続されているので、回転軸7に重畳されたノイズは、金属部材47を経由してグランドに向かうようになる。この結果、回転軸7に重畳されたノイズを一段と効果的に低減させることが可能となる。
<第二実施形態について>
以下、第二実施形態として、モータの構成例を例に挙げて説明する。すなわち、モータは、回転電機の一例に相当するものである。なお、本発明の回転電機は、モータに限られず、固定子とコアとの間の電磁相互作用により回転トルクを生起させることで回転軸を回転させるものであればよい。
本実施形態に係るモータ(以下、本モータ100)は、回転軸105を除き、公知のモータと略同様の構成となっている。なお、第二実施形態では、本モータ100がブラシ付きのインナーロータ型のマグネットモータからなるケースを例に挙げて説明する。ただし、本発明は、アウターロータ型のモータ、二次導体(例えば、かご型導体)を用いた誘導モータ、あるいはブラシレスモータにも適用可能である。
本モータ100の構成について概説すると、本モータ100は、図5に示すように、有底筒状のヨーク103、及び、ヨーク103の開口を塞ぐハウジング104を有する。ヨーク103は、収容器に相当し、その内部には固定子及び電機子106が収容されている。なお、第二実施形態では、ヨーク103及びハウジング104の双方が金属からなる。ただし、これに限定されず、ヨーク103及びハウジング104のうちの少なくとも一方が金属によって構成されていればよい。
また、ヨーク103の内周面には、固定子としてのマグネット108が電機子106の回転方向に沿って環状に並ぶように複数固着されている。マグネット108の内側には電機子106が配置されている。電機子106は、大部分が金属からなる回転軸105を備えている。この回転軸105は、軸方向端部がヨーク103の底部及びハウジング104の底部にそれぞれ設けられた軸受にて軸支されることで、ヨーク103内に回転可能な状態で配置されている。なお、回転軸105の先端部は、図5に示すように、ハウジング104の底壁を貫通してハウジング104の外に突出している。
また、電機子106は、図5に示すように、回転軸105の基端側の部位に取り付けられたコア106aを備えており、当該コア106aには巻線が巻回されておりコイルを形成している。また、回転軸105の先端側の部位には円筒状の整流子107が固定されている。整流子107には、外部電源と電気的に接続されたブラシ(不図示)が当接する。
さらに、ヨーク103の開口部には、外側に向かって延設されたフランジ部103aが形成されている。このフランジ部103aは、ハウジング104における開口の淵部104aと締結されている。また、第二実施形態では、不図示の外部電源の電極に接続されるターミナル部材111が本モータ100に設けられている。そのうち、陰極に接続されるターミナル部材111には、切り起こされた部分(以下、切り起こし部111a)を備えている。この切り起こし部111aは、図5に示すように、電力を供給するヨーク103のフランジ部103aとハウジング104の淵部104aとの間に挟み込まれている。これにより、ヨーク103及びハウジング104は、外部電源の陰極と電気的に接続されるようになり、この結果、グランドに接地されるようになる。
そして、外部電源からターミナル部材111を介してブラシに向かって流れる電流(励磁電流)が整流子107を経由し、コア106aに形成されたコイル内を流れるようになると、コア106aとマグネット108との間で電磁的相互作用が生じる。これにより、回転軸105の軸線周りに作用する回転トルクが生起され、かかる回転トルクによって電機子106中の回転軸105がコア106aと一体的に回転するようになる。
ところで、第二実施形態では、第一実施形態と同様、回転軸105に重畳されたノイズが回転軸105から放出されるのを効果的に抑制するための構成を採用している。具体的に説明すると、本モータ100が備える回転軸105のうち、軸方向中途位置に在る部分が絶縁材料によって構成されている。より詳しく説明すると、回転軸105のうち、図5に示すように3つの部分に分かれている。このうち、回転軸105の軸方向において最も基端側(一端側)に位置する部分は、第一部分105aに該当する。この第一部分105aは、金属からなり、その大部分がヨーク103とハウジング104によって囲まれる空間内に収容されている。なお、第一部分105aには、コア106a及び整流子107が取り付けられている。
また、回転軸105のうち、軸方向において最も先端側(他端側)に位置する部分、換言すると、最もコア106aから離れた部分は、第二部分105bに該当する。この第二部分105bは、金属からなり、ハウジング104の外に配置されている。そして、回転軸105のうち、軸方向において第一部分105aの端部と第二部分105bの端部との間に挟まれている部分は、第三部分105cに該当する。この第三部分105cは、絶縁材料からなり、具体的にはベスペル(登録商標)のような超耐熱性プラスチックからなる。
以上のように回転軸105の軸方向中途位置に在る部分が絶縁材料によって構成されていれば、回転軸105に重畳されたノイズが軸先端まで伝播してしまうのを抑制することが可能となる。これにより、回転軸105から本モータ100の周辺機器に向かってノイズが放出されるのを効果的に抑制することが可能となる。なお、第三部分105cを構成する絶縁材料については樹脂やセラミックス等、絶縁性を有する材料である限り、特に制限なく利用可能である。
なお、本実施形態では、第一部分105a、第二部分105b及び第三部分105cが互いに同径となっている。ただし、これに限定されるものではなく、第一部分105a、第二部分105b及び第三部分105cが互いに異径となっていてもよい。また、本実施形態では、第三部分105cがその軸方向端面にて第一部分105a及び第二部分105bの各々の端部と接合するように形成されている。ただし、これに限定されるものではなく、第三部分105cが、軸方向において第一部分105a及び第二部分105bの各々の端部と幾分重なるように形成されていてもよい。
また、回転軸105からのノイズ放出をより一層効果的に抑制するための構成としては、図6に図示の構成(以下、第二変形例)が挙げられる。第二変形例の構成について説明すると、回転軸105の軸方向において第一部分105aの端部と第二部分105bの端部との間に、金属からなる第四部分105dが更に設けられている。そして、第二変形例では、図6に示すように、絶縁材料からなる第三部分105cが、回転軸105の軸方向において第一部分105aの端部と第四部分105dの端部との間に挟まれた位置、及び、第二部分105bの端部と第四部分105dの端部との間に挟まれた位置に、それぞれが配置されている。
以上のように第二変形例では、回転軸105中、金属部分である第一部分105aと第四部分105dとの間に絶縁材料からなる第三部分105cが介在している。同様に、金属部分である第二部分105bと第四部分105dとの間に絶縁材料からなる第三部分105cが介在している。このように金属部分とその間に挟まれた絶縁材料からなる部分との組み合わせは、擬似的にノイズ除去用のコンデンサを構成する。また、当該組み合わせが回転軸105の軸方向において直列状に配置されているので、上記コンデンサの静電容量(厳密には合成容量)が低く押さえられるようになる。この結果、回転軸105からのノイズ放出をより効果的に抑制することが可能となる。
さらに、第四部分105dは、導線等からなる不図示の連絡部材によって、金属からなるヨーク103中の所定部位と繋がれており、当該所定部位と電気的に接続されている。一方、ヨーク103は、前述したように、本モータ100に電力を供給する外部電源の陰極と電気的に接続されているため、グランドに接地されている。このような構成によれば、回転軸105に重畳されたノイズが第四部分105dに至ると、そこからグランドに向かってノイズが放出されるようになる。この結果、回転軸105に重畳されたノイズを一段と効果的に低減させることが可能となる。なお、図6に図示の構成では第四部分105dが一部品によって構成されているが、これに限定されるものではなく、第四部分105dが複数の部品に分割されている構成であってもよい。
1 モータ本体
2 減速機構
3 クラッチ
4 ヨーク(収容器)
4a フランジ部
5 マグネット(固定子)
6 電機子
6a コア
7 回転軸
7a 連結部
8,12 軸受
9 整流子
10 ブラシホルダ
10a ホルダ本体、10b コネクタ部
11 ブラシ
12 軸受
21 ギヤハウジング
21a 固定部、21b 嵌合凹部、21c クラッチ収容凹部
21d ウォーム軸収容部、21e ホイール収容部、21f 固定凸部
22 減速機構本体
23 ネジ
24 ウォーム軸(従動軸)
24a 連結部、24b 凹部、24w ウォーム部
25,26 軸受
27 ウォームホイール
28 出力軸
31 クラッチハウジング
31a 固定フランジ部
32 クラッチ内回転体
33 サポート部材
34 転動体
40 中継部材
41 軸連結部
42 回転軸挿入孔
43 リング部
44 第頸部
45 ウォーム軸挿入孔
46 転動体解除部
47 金属部材
48 絶縁部材
50 本装置(モータ装置)
100 本モータ(回転電機)
103 ヨーク(収容器)
103a フランジ部
104 ハウジング
104a 淵部
105 回転軸
105a 第一部分、105b 第二部分
105c 第三部分、105d 第四部分
106 電機子
106a コア
107 整流子
108 マグネット(固定子)
111 ターミナル部材
111a 切り起こし部

Claims (7)

  1. 固定子との間の電磁相互作用により回転トルクを生起させるためのコアと、該コアが取り付けられており前記回転トルクによって前記コアとともに回転する回転軸と、を備え、
    該回転軸は、
    前記コアが取り付けられており、金属からなる第一部分と、
    前記コアから離れた位置に配置された第二部分と、
    前記回転軸の軸方向において前記第一部分の端部と前記第二部分の端部との間に配置されており、絶縁材料からなる第三部分と、を有することを特徴とする回転電機。
  2. 前記回転軸は、金属からなる第四部分を更に有し、
    該第四部分は、前記軸方向において前記第一部分の端部と前記第二部分の端部との間に配置されており、
    前記軸方向において前記第一部分の端部と前記第四部分の端部との間に挟まれた位置、及び、前記第二部分の端部と前記第四部分の端部との間に挟まれた位置に、それぞれ前記第三部分が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
  3. 前記固定子及び前記コアを収容する収容器を備え、
    前記第四部分は、前記収容器のうち、金属からなり且つグランドに接地された部位と電気的に接続されていることを特徴とする請求項2に記載の回転電機。
  4. 金属製の回転軸を備えたモータ本体と、
    前記回転軸の回転力が伝達されることで回転する従動軸と、
    前記回転軸の軸方向において前記回転軸と前記従動軸との間に介在された中継部材と、を有し、
    前記従動軸及び前記中継部材のうちの少なくとも一方が絶縁材料からなることを特徴とするモータ装置。
  5. 前記従動軸は、金属からなり、前記回転軸と同軸上に配置されており、
    前記中継部材は、絶縁材料からなり、前記従動軸のうち、前記回転軸と同じ側にある端部に設けられた凹部内に嵌合されていることを特徴とする請求項4に記載のモータ装置。
  6. 前記軸方向において前記従動軸とは反対側で前記中継部材と隣接する金属部材と、
    前記軸方向において前記金属部材と前記回転軸の端部との間に挟まれた位置に配置されている絶縁部材と、を有することを特徴とする請求項5に記載のモータ装置。
  7. 前記モータ本体を収容する収容器を有し、
    前記金属部材は、前記収容器のうち、金属からなり且つグランドに接地された部位と電気的に接続されていることを特徴とする請求項6に記載のモータ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5567668U (ja) * 1978-10-31 1980-05-09
JPS583766U (ja) * 1981-06-29 1983-01-11 日立工機株式会社 二重絶縁電気機器のシヤフト構造
JP2013152006A (ja) * 2012-01-26 2013-08-08 Kyb Co Ltd 継手

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5567668U (ja) * 1978-10-31 1980-05-09
JPS583766U (ja) * 1981-06-29 1983-01-11 日立工機株式会社 二重絶縁電気機器のシヤフト構造
JP2013152006A (ja) * 2012-01-26 2013-08-08 Kyb Co Ltd 継手

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022214256A1 (de) * 2021-04-06 2022-10-13 Webasto SE Elektromotor

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