JP3523900B2 - 磁石スペーサを有するpmdc電気モータ - Google Patents
磁石スペーサを有するpmdc電気モータInfo
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Description
C)モータに係り、より詳細には、PMDCモータの磁
石を配置する手段に係る。
在する長手軸を有するケーシングと;上記対称平面の両
側に対称的に上記ケーシング内に配置された永久磁石手
段であって、少なくとも2つの長手方向に延びる自由縁
を有し、上記対称平面に垂直に延びる第2平面に軸が存
在する磁界を発生するような永久磁石手段と;上記第2
平面の両側で異なる構造をしていて、上記永久磁石手段
を上記ケーシング内にある角度で配置するためのスペー
サ手段とを備えている。
に開示されたように、上記スペーサ手段は2つの翼を備
え、これらは上記第2平面の片側で上記ケーシングの側
壁からプレスされるが、これにはケーシングの形成中に
付加的な型抜き作業が含まれる。更に、永久磁石手段を
ケーシング内に長手方向に配置する手段を設ける作業も
必要である。従って、この長手方向の配置手段を設ける
ために側壁からタブをプレスする場合は、少なくとも1
つの更に別の型抜き作業が必要となる。
タの製造及び組み立てを簡単化することである。
サート(挿入体)を備えていて、このインサートが磁石
手段の2つの自由縁間を長手方向に且つモータの対称平
面を横切るように延びるようなスペーサ手段を用いるこ
とによって達成される。
存在するようなケーシングを備えたPMDCモータが提
供される。永久磁石手段は、対称平面の両側に対称的に
ケーシング内に配置され、少なくとも2つの長手方向に
延びる自由縁を有し、そして対称平面に垂直に延びる第
2平面内に軸が存在するような磁界を発生する。この第
2平面の両側で異なる構造を有するスペーサ手段は、堅
固なインサートを備えており、このインサートは、2つ
の自由縁間を長手方向に且つ対称平面を横切って永久磁
石手段の2つの自由縁に係合するように延びて、永久磁
石手段をケーシング内にある角度で配置するものであ
る。
じた端を有する場合には、上記インサートは、永久磁石
手段をケーシング内に長手方向に配置するように永久磁
石手段の端面とケーシングの閉じた端とに各々接触して
それらの間に配置された2つの逆向きの横方向延長部を
有している。これは、ケーシング内における永久磁石手
段の配置を相当に簡単にし、ケーシングの形成中に繰り
返し型抜き作業を行う必要性を回避する。
の開放端を閉じるためのエンドキャップが設けられる場
合に、インサートには、ケーシングの開放端の付近に第
1の配置手段が設けられ、エンドキャップは、この第1
の配置手段に係合するための相補的な第2の配置手段を
有し、このエンドキャップがケーシングに対してある角
度で配置されるようにする。従って、円形断面のケーシ
ングに取り付けた円形断面のエンドキャップに設けられ
た第2配置手段に係合するように異なる位置に配置手段
をもつインサートを設けることにより、ケーシングに対
するエンドキャップの角度位置を変えることができる。
それ故、エンドキャップに支持されたブラシを磁石に対
して正確に配置して、整流を最適なものにすることがで
きる。
絶縁材料のものでよい。或いは又、ケーシングが金属性
である場合には、インサートは導電性材料、例えば、金
属であり、ケーシングに係合する。この場合に、エンド
キャップの配置手段はくぼみを構成し、第1配置手段は
このくぼみへと突出し、エンドキャップ内に接地接続を
与える。別の実施例では、第2の配置手段は突起より成
り、第1の配置手段はこの突起を受け入れるようにイン
サートに形成されたくぼみより成る。エンドキャップ内
に接地接続を与えるためには、導電性材料の配置手段を
使用するか又はこの目的のための付加的な導電性エレメ
ントを設けることが必要である。
トが金属のような導電性材料である場合には、インサー
トに平らな長手方向に延びる中央部が形成され、この中
央部から2つの逆に傾斜する側部が分岐するようにされ
る。これらの側部は、磁石の長手方向に延びる自由縁に
係合する平行な縁を有し、そして横方向の延長部は、こ
れらの平行な縁を越えて延びる側部の一部分より成る。
においては、ケーシングの閉じた端に少なくとも1つの
穴が形成され、この穴は内方を向いたリムを有してい
る。中央部分の一端から延びる配置部は、このリムに対
して相補的な形状をしたくぼみを有し、インサートをケ
ーシング内に配置するようにリムに係合する。
磁石手段の自由縁間に磁気分路を形成するように(又
は、少なくとも、第2平面の他側に設けられる効果的な
磁気分路を形成するように)、透磁率の低い強磁性材料
のものである。その結果、ケーシング内に永久磁石手段
を組み立てた後の通常のチャージング動作中に永久磁石
手段が磁化されるときには、長手方向軸のインサート側
に磁束がより集中し、磁気軸を含む第2平面も、長手方
向軸のインサートと同じ側に配置される。その結果、ロ
ータは常にインサートに向かって磁気的にバイアスさ
れ、それにより生じるロータの半径方向変位を利用して
ロータの半径方向振動を減少できると共にモータの動作
中のノイズを減少することができる。
段は、2つの個別の弓形磁石を備えており、2つの更に
別の長手方向に延びる自由縁を有している。この場合に
は、スペーサ手段は、この2つの更に別の長手方向に延
びる自由縁に係合してこれらを配置する付加的なスペー
サを備え、磁石が焼結粒状材料のような堅固な材料であ
る場合には、この付加的なスペーサは、磁石のサイズ、
形状及び位置の若干のバラツキにより生じる間隔の相違
を受け入れるように弾性変形し得るのが好ましい。或い
は又、磁石が磁性ゴム(即ち、粒状の永久磁石材料が含
浸されたゴム)のような弾性変形し得る材料のものであ
る場合には、この付加的なスペーサは、堅固なインサー
トの形状と同様の形状をもつ堅固な部材より成る。
よってケーシングの内部に独立して固定される2つの個
別の磁石より成る場合には、この付加的なスペーサを省
略することができる。この場合には、スペーサ手段を構
成する堅固なインサートが、ケーシングに永久磁石を取
り付ける前に永久磁石を配置するように働くと共に、エ
ンドキャップをある角度で配置し、エンドキャップ内に
接地接続を形成し、そして磁気軸をずらすための磁気分
路を形成するという補助的な働きもする。
弾性変形し得る材料である場合は、それらが180°よ
り大きい角度の単一の部分環状断面磁石の一体的部分で
構成されてもよい。この場合には、堅固なインサートが
磁石を位置保持するように働き、磁石をのり付け等によ
ってケーシングに独立して取り付ける必要はない。
実施例を一例として説明する。図1に示すPMDCモー
タのケーシング1は、閉じた端11と、開放端13とを
有し、この開放端は、成形プラスチック材料の絶縁エン
ドキャップ14によって閉じられる。ロータ30はシャ
フト31を有し、このシャフトは、ケーシングの閉じた
端11及びエンドキャップ14に各々取り付けられたベ
アリング32及び33にジャーナル軸受けされる。
向軸2を含む対称平面3の両側でケーシング1内に2つ
の焼結された弓形磁石4及び5が対称的に配置されてい
る。対称平面3を横切って延びる軟鋼インサート9は、
磁石4及び5の長手方向に延びる自由縁6及び7に係合
し、磁石4及び5をケーシング1内にある角度で配置す
る。弾性変形可能なU字型スペーサ10は、インサート
9と共にスペーサ手段を形成するが、このスペーサ10
は、磁石4及び5の2つの更に別の長手方向に延びる自
由縁28及び29に係合して、これら磁石4及び5をし
っかりと位置保持する。
逆向きの横方向延長部12を有し、その各々は磁石4及
び5の一方とケーシング1の閉じた端11との間でそれ
らに接触して配置され、磁石4及び5をケーシング1内
に長手方向に配置する。
シャフト31に取り付けられた整流子35に係合するよ
うにブラシ組立体17及び18に支持される。各ブラシ
組立体17及び18は、エンドキャップ14のスロット
を通して突出する端子延長部36を有する。図2に示す
ように、堅固なインサート9には長手方向延長部16の
形態の第1の配置手段が形成されている。この延長部
は、成形プラスチックのエンドキャップ14に形成され
た相補的な第2の配置手段に係合し、エンドキャップを
ケーシングに対してある角度に整列し、ブラシと磁石と
の所望の整列を確保する。第2の配置手段はくぼみ15
より成り、これはブラシ組立体17に形成された弾力性
タブ19を受け入れて、上記延長部16に接触させる。
16は、ケーシング1の開放端13の付近に配置され、
くぼみ15が延長部16を受け入れる角度方向以外の角
度でエンドキャップ14がケーシング1に挿入されるの
を防止する。
ート9の中心線上にある。これは、両方向に駆動できる
モータの場合である。しかしながら、モータが一方向に
のみ運転することが必要とされる場合には、延長部16
が破線輪郭で示すように位置16A及び16Bの一方に
配置され、整流を最適なものとするように磁石4及び5
に対するエンドキャップ14及びブラシ34の角度位置
が変えられる。
性のU字型スプリング10の形態の付加的なスペーサと
によって磁石4及び5がケーシング1内に配置された後
に、磁石4及び5は、モータの長手方向軸2を通る軸に
沿って対称平面3に垂直に向けられた強力な磁界を受け
るチャージング動作において磁化される。しかしなが
ら、軟鋼のインサート9は、これと同じケーシング1の
側に磁界を集中する磁気分路として働いて、磁界軸を長
手方向軸2からインサート9に向けて変位させ、図4に
示すように平面3に垂直な第2の平面8内に存在するよ
うにさせる。その結果、ケーシング1内にアーマチャ3
0を取り付けたときには、これがインサート9に向かっ
て磁気的に押しやられる。この磁気バイアスは、シャフ
ト31が常に一定の角度位置においてベアリング32及
び33の表面に接触して回転するように確保するに充分
なものとなるよう構成できる。これは、ベアリングラト
ルとして知られているベアリング32及び33内でのシ
ャフト31の振動を減少し、磨耗及びノイズを最小にす
る。この磁気バイアスを重力と整列させてシャフト31
をベアリング表面の最下部に接触するよう押しやる状態
でモータを取り付ける場合には更に別の効果が得られ
る。
び5は、ケーシング1の内面に接着固定された磁性ゴム
のストリップより成る。図示されたように、スペーサ手
段を構成する堅固なインサート9は、磁石4及び5の長
手方向に延びる自由縁6と7との間に配置され、磁石4
及び5がケーシング1に接着固定される間にこれらを位
置設定する。図示されていないが、磁石4及び5の2つ
の更に別の長手方向に延びる自由縁28と29との間に
付加的なスペーサが配置されてもよい。この場合に、付
加的なスペーサは、締まりばめで磁石4及び5に係合す
る堅固なスペーサである。というのは、締まりばめは、
ゴムの磁石4及び5の僅かな局部的変形によって容易に
受け入れることができるからである。
ストリップがケーシング1内に取り付けられて、180
°の角度より大きい部分環状断面の単一磁石が形成され
る。図4に示したものと同様の軟鋼インサート9が磁石
の長手方向に延びる自由縁6と7との間に取り付けられ
る。この磁石は、図5に示した実施例の2つの磁石4及
び5と実際上同様に機能する対称的配置の磁石手段4及
び5を形成する2つの一体的な部分より成る。しかしな
がら、この後者の場合には、これらの磁石手段は、付加
的なスペーサとして働く中間部分と一体的な単一部片磁
性ゴムの一部分であるという点で、その設置が簡単であ
る。それ故、ケーシング1にゴムの部片をのり付けした
り又は他の方法で取り付けたりする必要なく、このゴム
の部片をインサート9によって保持することができる。
ンサート9がケーシング1の内面に適合する弓形断面の
ものである。しかしながら、特に、インサートがケーシ
ング1とエンドキャップとの間の電気的接続を与える必
要がない場合には、フラットな又は平面状のインサート
を使用してもよい。
インサート9が使用されている。この場合には、インサ
ート9の延長部16に、上方にずれた凸面状の形態の弾
力性タブ20が設けられ、これは、エンドキャップ14
に設けられた第2の配置手段のくぼみ15内においてブ
ラシ組立体17と係合する。この場合に、ブラシ組立体
17は、ブラシ組立体18と同じである。それ故、イン
サート9は、従来型のブラシ組立体をもつ電気モータに
設けることができる。
2に示したインサート9と同様であるが、2段階の型抜
き作業で形成され、平らな中央部分21と、この中央部
分21から分岐する2つの互いに逆方向に傾斜する側部
22と、中央部分21の一端から垂直に延びる配置部分
26と、中央部分21の他端から突出する長手方向延長
部16とが設けられる。分岐する側部22を形成するよ
うにインサート9を曲げ易くするために、型抜き作業の
第1段階中にインサートの本体にスロット37が形成さ
れる。
の大部分にわたって延びる平行な縁23を有し、これら
縁は、図12に示すように、磁石4及び5の長手方向に
延びる自由縁6及び7に係合する。しかしながら、イン
サート9の一端では、側部22が縁23を越えて延びて
横方向延長部12を形成し、これらは磁石4及び5の端
をケーシング1の閉じた端11から分離する。従って、
分岐する側部22に横方向延長部12及び縁23を設け
ることにより、これら横方向延長部12及び縁23はケ
ーシング1の半径方向内方に離間され、磁石4及び5の
隅から離れて磁石4及び5に更にしっかりと係合する。
図9及び10に示されたように、インサート9の他端
は、磁石4及び5をケーシング1内に挿入し易くするよ
うにテーパが付けられている。
閉じた端11に換気又は取り付け穴24が型抜きされ、
これは内方に向いたリム25を有する。これら穴24の
1つのリム25は、このリム25と相補的な形状にイン
サート9の配置部分26に設けられたくぼみ27によっ
て係合され、インサート9をケーシング1内に配置す
る。図示されたように、穴24及びリム25は両方とも
円形であり、くぼみ27は部分円形である。しかしなが
ら、非円形の形状を用いてもよい。
る。
サートの平面図である。
ップの内部端面図である。
る。
部を示す内部端面図である。
部を示す内部端面図である。
1に対応する部分側面断面図である。
3に対応するエンドキャップの内部端面図である。
す平面図である。
示す側面断面図である。
示す端面図である。
1の堅固なインサートが取り付けられたPMDCモータ
の一部を示す図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 円筒状壁と、開放端と、閉じた端と、対
称平面内に存在する長手方向軸とを有するケーシングを
備え、上記ケーシングの開放端を閉じるエンドキャップを備
え、 上記対称平面の両側に上記円筒状壁の内面の周りに配置
されていて2つの長手方向に延びる自由縁を有する、磁
界を発生するための2つの永久磁石を備え、 上記円筒状壁の周方向に隔置された所定の位置に上記永
久磁石を配置するように、上記2つの自由縁間で長手方
向に且つそれらに係合して延びると共に上記対称平面を
横切って延びる堅固なインサートを備え、 上記インサートは、平らな長手方向に延びる中央部分と; この中央部分から分岐した2つの逆向きに傾斜した側部
であって、上記磁石の長手方向に延びる自由縁に係合す
る平行な縁を有する側部と; 上記永久磁石を上記ケーシング内に長手方向に配置する
ように、上記永久磁石の端面と上記ケーシングの閉じた
端とに各々接触してそれらの間に配置される2つの逆向
きの横方向延長部と;を有し、更に、 上記永久磁石の2つの自由縁を上記堅固なインサ
ートと接触するよう押しやる手段を備えたことを特徴と
するPMDCモータ。 - 【請求項2】 上記インサートは、上記ケーシングの上
記開放端の付近に第1の配置手段を有し、この第1配置
手段は、上記エンドキャップに設けられた相補的な第2
の配置手段と係合して、上記エンドキャップを上記永久
磁石に対してある角度に配置する請求項1に記載のモー
タ。 - 【請求項3】 上記ケーシングは金属性であり、上記イ
ンサートは導電性材料であって上記金属性ケーシングに
係合し、上記第2配置手段は上記エンドキャップのくぼ
みより成り、そして上記第1配置手段はこのくぼみへと
突出して上記エンドキャップ内に接地接続を与える請求
項2に記載のモータ。 - 【請求項4】 上記エンドキャップには2つのブラシ組
立体が取り付けられ、そしてその一方のブラシ組立体に
は、上記インサートに設けられた上記第1配置手段に係
合する弾力性タブが設けられる請求項3に記載のモー
タ。 - 【請求項5】 上記エンドキャップには2つのブラシ組
立体が取り付けられ、そして上記第1配置手段には、そ
の一方のブラシ組立体に係合するための弾力性タブが設
けられる請求項3に記載のモータ。 - 【請求項6】 上記インサートは強磁性材料のものであ
って、上記永久磁石の自由縁の間に磁気分路を形成する
請求項3ないし5のいずれかに記載のモータ。 - 【請求項7】 上記2つの横方向延長部の各々は、上記
平行な縁を越えて延びる上記側部の一部分より成る請求
項3ないし6のいずれかに記載のモータ。 - 【請求項8】 上記ケーシングの閉じた端には少なくと
も1つの穴が形成され、この穴は内方に向いたリムを有
し、そして上記インサートの中央部分の一端から垂直に
延びる配置部分は、上記リムに対して相補的な形状のく
ぼみを有していて、上記リムに係合して上記インサート
を上記ケーシング内に周方向に位置設定する請求項7に
記載のモータ。 - 【請求項9】 上記永久磁石は、2つの個別の弓形磁石
であると共に、2つの更に別の長手方向に延びる自由縁
を有し、そして上記押しやる手段は、堅固なものではな
いスペーサであって上記2つの更に別の長手方向に延び
る自由縁に弾力で係合して堅固なインサートに接触する
ように上記磁石を押しやるスペーサから成る請求項1な
いし8のいずれかに記載のモータ。 - 【請求項10】 上記永久磁石は、角度が180°より
大きな単一の部分環状断面の弾性変形し得る永久磁石の
一体的な部分より成る請求項1ないし8のいずれかに記
載のモータ。 - 【請求項11】 上記単一の部分環状断面の弾性変形し
得る永久磁石は、可撓性ゴムの磁性シートの丸められた
ストリップである請求項10に記載のモータ。
Applications Claiming Priority (4)
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GB9307671:9 | 1993-04-14 | ||
GB9316744:3 | 1993-08-12 | ||
GB939316744A GB9316744D0 (en) | 1993-04-14 | 1993-08-12 | A pmdc electric motor with a magnet spacer |
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