JP4647715B1

JP4647715B1 - モータ

Info

Publication number: JP4647715B1
Application number: JP2010130793A
Authority: JP
Inventors: 晃生土佐
Original assignee: フジマイクロ株式会社
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2030-06-08
Also published as: JP2011259578A

Abstract

【課題】簡単かつ迅速にモータフレームのフレーム内面にマグネットを取付けることができ、かつ、モータ全体の組立工数の削減を図るのに好適なモータと、モータへのマグネットの取付け方法を提供する。
【解決手段】モータフレーム２のフレーム内面２Ａにマグネット３を取付ける形式のモータ１において、該モータ１は、モータフレーム２のフレーム開口端２Ｂからフレーム内面２Ａ側に挿入されるマグネットスペーサ４を有し、マグネットスペーサ４は、マグネット３を着脱自在に保持するマグネット取付け窓６０からなるマグネット保持部６を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータフレームのフレーム内面にマグネットを取付ける形式のモータにおいて、特に、簡単かつ迅速にモータフレームのフレーム内面にマグネットを取付けることができ、かつ、モータ全体の組立工数の削減を図れるようにしたものである。

従来、この種のモータとしては、例えば特許文献１に記載のモータが知られている。同文献１のモータは、モータフレーム（ハウジング１６（金属ケース１２））のフレーム内面に接着剤を介してマグネット（２０）を取付け固着するようにしている。（特許文献１の段落００３１の記載を参照）

しかしながら、前記のように接着剤によってマグネットを取付け固着する従来の方式では、接着剤の乾燥に時間がかかる。特に、フレーム内面に取付けるマグネットが４分割や６分割等、複数個に分割されている形式のモータでは、それぞれのマグネットに接着剤を塗布するか、又は、これらのマグネットを固着するフレーム内面の複数個所に個々に接着剤を塗布しなければならず、接着剤の塗布作業にも時間がかかる。さらに、マグネットの周囲から接着剤がはみ出さないように適量の接着剤を慎重に塗布しなければならず、簡単かつ迅速にマグネットをフレーム内面に取付けることはできない。また、前記従来の方式では、（１）マグネット又はフレーム内面への接着剤の塗布、（２）フレーム内面へのマグネットの挿入、（３）接着剤の乾燥という３工程が必要となり、モータ全体の組立工数が多くなるという問題もある。

特開２０１０−４６２４号公報

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、簡単かつ迅速にモータフレームのフレーム内面にマグネットを取付けることができ、かつ、モータ全体の組立工数の削減を図るのに好適なモータを提供することである。

前記目的を達成するために、本発明に係るモータは、モータフレームのフレーム内面にマグネットを取付ける形式のモータであって、前記モータは、前記モータフレームのフレーム開口端からフレーム内面側に挿入されるマグネットスペーサを有し、前記マグネットスペーサは、その全体形状が筒状になっていて、前記マグネットを着脱自在に保持するマグネット保持部を備え、前記マグネット保持部は、前記マグネットスペーサの内外周面を貫通するマグネット取付け窓からなり、該マグネット取付け窓にマグネットを嵌め込むことによって、マグネットを着脱自在に保持するようになっており、前記マグネット取付け窓には、前記マグネットスペーサ内側へのマグネットの脱落を防止するマグネット脱落防止手段が設けられ、前記マグネット脱落防止手段は、前記マグネットスペーサの筒中心軸線より径方向に所定距離オフセットした仮想点を考え、この仮想点から前記マグネット取付け窓の両側に向って線分を引いたときの扇形の開き角度で前記マグネット取付け窓の両側をテーパー形状にカットしてなる第１のテーパー形状部と、前記マグネット取付け窓両側の前記テーパー形状に合わせて前記マグネットの両側をテーパー形状にカットしてなる第２のテーパー形状部と、前記マグネット取付け窓にマグネットを嵌め込んだとき、マグネット取付け窓両側の前記テーパー形状部とマグネット両側の前記テーパー形状部とが互いに当接してなるテーパー当接構造とからなり、前記モータは、さらに、前記マグネットスペーサ及びこれに保持されたマグネットを前記モータフレームのフレーム内面側所定位置に位置決めする位置決め手段を有し、前記位置決め手段は、前記モータフレームのフレーム内面に形成した溝部と、前記マグネットスペーサの外面より突出した凸部とからなり、その凸部を前記溝部に挿入する構造であることを特徴とする。

前記本発明において、「モータ」とは、モータフレームのフレーム内面にマグネットを取付ける形式のＤＣモータやＡＣモータを含むものとする。

本発明にあっては、モータの具体的な構成として、前記の通りマグネット保持部でマグネットを保持し、このマグネット保持済みのマグネットスペーサをモータフレームのフレーム開口端からフレーム内面側に挿入することにより、フレーム内面にマグネットが取付けられる構成を採用した。このため、（１）マグネット保持部にマグネットを保持させ、（２）マグネット保持済みのマグネットスペーサをフレーム内面へ挿入するという２工程だけで、フレーム内面へのマグネットの取付けが完了し、その取付けに接着剤を使用しないから、簡単かつ迅速にモータフレームのフレーム内面にマグネットを取付けることができ、また、モータ全体の組立工数の削減も図れる。

図１（ａ）は本発明に係るモータを適用したＤＣモータの断面図、同図（ｂ）はＤＣモータのＡ−Ａ矢視断面図である。図２（ａ）はモータフレームのフレーム内面側にマグネット保持済みマグネットスペーサを挿入した状態の正面図、同図（ｂ）はその状態のＢ−Ｂ矢視断面図である。図３（ａ）はマグネットスペーサの正面図、同図（ｂ）はその下面図、同図（ｃ）はマグネットスペーサのＹ−Ｙ矢視断面図、（ｄ）はマグネットスペーサのＺ１−Ｚ１矢視断面図、（ｅ）はマグネットスペーサのＺ２−Ｚ２矢視断面図である。図４（ａ）はマグネットの正面図、同図（ｂ）はその側面図である。図５（ａ）はモータフレームの正面図、同図（ｂ）はモータフレームのＢ−Ｂ矢視断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

《ＤＣモータの概要》
図１（ａ）は本発明に係るモータを適用したＤＣモータの断面図である。同図（ａ）のＤＣモータ１は、モータフレーム２のフレーム内面２Ａ（図５（ｂ）参照）にマグネット３を取付ける形式である。ＤＣモータ１の構成部品は、モータフレーム２と、モータフレーム２のフレーム開口端２Ｂ（図５（ｂ）参照）からフレーム内面２Ａ側に挿入されるマグネットスペーサ４と、マグネットスペーサ４と同様にフレーム内面２Ａ側に挿入される回転子５Ａ、モータフレーム２のフレーム開口端２Ｂに取付けられるブラケット組立体５Ｂと、からなり、マグネットスペーサ４には、マグネット３を着脱自在に保持するマグネット保持部６（図３（ｃ）（ｄ）を参照）が設けられている。

《モータフレームの詳細構成》
図５（ｂ）に示したように、モータフレーム２は、一端を開口した有底円筒形の金属筒体からなり、その金属筒体の開口端（以下「フレーム開口端２Ｂ」という）から金属筒体の内面側（以下「フレーム内面２Ａ側」という）に、マグネット３保持済みのマグネットスペーサ４や回転子５Ａを挿入する構造になっている（図１（ａ）、図２（ａ）（ｂ）参照）。また、モータフレーム２のフレーム内底面２Ｃには、シャフト５０を支持するベアリング２０またはメタル軸受け（焼結含油軸受け）が設けられている。

《マグネットスペーサの詳細構成》
マグネットスペーサ４は、図３（ａ）から（ｅ）に示したように、その全体形状が筒状で、かつ、樹脂からなる円筒体の胴体部に、マグネット保持部６としてマグネット取付け窓６０を複数（図３の例では４つ）開設した構造になっている。これらのマグネット取付け窓６０は、いずれもマグネットスペーサ４の内外周面を貫通するように形成してある。そして、マグネットスペーサ４の外周面側より各マグネット取付け窓６０に一つずつ図４（ａ）のマグネット３を嵌め込むことにより、各マグネット３はいずれもマグネットスペーサ４に着脱自在に取り付け保持される。

マグネット取付け窓６０には、マグネットスペーサ４内側へのマグネット３の脱落を防止する手段（以下「マグネット脱落防止手段」という）が設けられている。このマグネット脱落防止手段は、具体的には、下記（１）から（３）の第１及び第２のテーパー形状部８０、８１とテーパー当接構造８２の採用により、マグネット３の脱落を防止し、マグネット３の取付け作業性の向上を図り、より一層迅速にマグネット３をフレーム内面２Ａに取り付け可能とするものである。

（１）第１のテーパー形状部８０
図３（ｄ）を参照すると、第１のテーパー形状部８０は、マグネットスペーサ４の筒中心軸線Ｐ_０より径方向に所定距離オフセットした仮想点Ｐ_１を考え、この仮想点Ｐ_１からマグネット取付け窓６０の両側に向って線分を引いたときの扇形の開き角度θで前記マグネット取付け窓６０の両側をテーパー形状にカットしてなるものである。

（２）第２のテーパー形状部８１
図４（ｂ）を参照すると、第２のテーパー形状部８１は、マグネット取付け窓６０両側の前記テーパー形状に合わせてマグネット３の両側をテーパー形状にカットしてなるものである。

（３）テーパー当接構造８２
テーパー当接構造８２は、図２（ｂ）のようにマグネット３をマグネット取付け窓６０に嵌め込んだとき、マグネット取付け窓６０両側の前記第１のテーパー形状部８０とマグネット３両側の前記第２のテーパー形状部８１とが互いに当接してなる構造である。

《回転子５Ａ及びブラケット組立体５Ｂの詳細構成》
回転子５Ａは、シャフト５０の外周面に一体に取付けたコア５１、整流子５２、及びコア５１に巻き付けた電線５３により構成される。ブラケット組立体５Ｂは、ブラケット板５８の内面側に、前記回転子５１の整流子５２に内端部を接触するように配置したブラシ５４と、ブラシ５４を整流子５２に向かって進退可能に装着したブラシ保持器５９と、ブラシ５４の外端部を押圧することにより当該ブラシ５４を整流子５２に向かって付勢するバネ（図示省略）と、該バネを支える支柱（図示省略）とを備えている。そして、ブラケット板５８の中央部に取り付けられたベアリング５５で前記シャフト５０の外周面を回転可能に支持することにより、回転子５Ａとブラケット組立体５Ｂとが一体化するように構成してある。

前記電線５３は、整流子５２に半田付けまたはヒュージングにて接続してあり、前記ブラシ５４は、ベアリング５５を介してシャフト５０の外周面に取付けた蓋板形のブラケット５６内面に取付けてある。また、このブラシ５４は、図示しないリード線により、ブラケット５６縁部の入力ターミナル５７に接続してある。入力ターミナル５７には、外部のＤＣ電源（図示省略）から直流電力が供給される。

《ＤＣモータの他の構成》
図１（ａ）のＤＣモータ１には、更に、先に説明したマグネットスペーサ４及びマグネット３をモータフレーム２のフレーム内面２Ａ側所定位置に位置決めする手段（以下「位置決め手段」という）が設けられている。

前記位置決め手段は、図５（ｂ）のようにモータフレーム２のフレーム開口端２Ｂからフレーム内底面２Ｃに向って形成したフレーム内面２Ａの溝部７０と、図３（ｃ）（ｅ）のようにマグネットスペーサ４の一端側外周面より突出した凸部７１とにより構成されている。そして、図２（ａ）（ｂ）のようにフレーム開口端２Ｂ側からフレーム内面２Ａの前記溝部７０にマグネットスペーサ４の前記凸部７１を挿入することにより、マグネットスペーサ４及びこれに保持されたマグネット３は、フレーム内面２Ａ側所定位置に位置決めされる。

《モータの組立作業の説明》
次に、図１（ａ）に示したＤＣモータ１の組立て作業について説明する。尚、以下の説明では、回転子５Ａとブラケット組立体５Ｂは予め組立て一体化されているものとする。

図１（ａ）のＤＣモータ１の組立て作業は、最初に、マグネットスペーサ４のマグネット保持部６でマグネット３を保持する。マグネット３の保持は、マグネットスペーサ４の外周面側よりマグネット取付け窓６０にマグネット３を嵌め込むだけの、ワンタッチ作業で行うことができる。嵌め込まれたマグネット３は、マグネット取付け窓６０との接触摩擦力によりマグネット保持部６に保持される。

次に、図２（ａ）（ｂ）のように、マグネット３保持済みのマグネットスペーサ４をモータフレーム２のフレーム開口端２Ｂからフレーム内面２Ａ側に挿入する。このとき、マグネットスペーサ４の凸部７１がフレーム開口端２Ｂ側からフレーム内面２Ａの溝部７０に挿入されることにより、マグネットスペーサ４及びこれに保持されたマグネット３は、モータフレーム２周方向に位置決めされる。また、図２（ｂ）のようにマグネットスペーサ４の端面がモータフレーム２のフレーム内底面２Ｃに当接することにより、マグネットスペーサ４とこれに保持されたマグネット３は、モータフレーム２中心軸線方向に位置決めされる。以上でフレーム内面２Ａへのマグネット３取付け作業は完了する。

マグネット３の着磁については、マグネットスペーサ４を使用してフレーム内面２Ａにマグネット３を装着する前に、マグネット３単体の状態で実施してもよいし、マグネットスペーサ４を使用してフレーム内面２Ａにマグネット３を装着した後に実施してもよい。マグネット３単体の状態で着磁した場合は、マグネット３内側の磁極性（Ｎ極、Ｓ極）を確認して、マグネットスペーサ４に交互に装着する。

従来のように接着剤でフレーム内面にマグネットを装着する方式では、装着前にマグネットが着磁されていると、マグネットとフレーム内面とが磁力で互いに引き合うので、フレーム内面にマグネットを装着する作業が大変であり、隣り合う２つのマグネットの間隔を設計書通りに設定するのが困難であり、マグネット間隔にバラツキが生じやすい。それに対し、本実施形態のようにマグネットスペーサ４を使用してフレーム内面２Ａにマグネット３を装着する方式によると、マグネットスペーサ４のマグネット保持部６によりマグネット３を保持した時点でマグネット３の位置決めが完了し、隣り合う２つのマグネットの間隔が設計書通りに設定されるため、着磁後のマグネットでも、マグネット間隔を特に気にすることなく、フレーム内面に装着することができ、フレーム内面へのマグネット装着作業性に優れる。

以上のようにフレーム内面２Ａへのマグネット３取付け作業が完了したら、最後に、回転子５Ａをモータフレーム２のフレーム開口端２Ｂからマグネットスペーサ４の内面側に挿入し、ブラケット板５８をフレーム開口端２Ｂに嵌め込む、及び、ターミナル５７下部をフレーム開口端２Ｂからフレーム内面２Ａの溝部７０に嵌め込むことにより、ＤＣモータ１の組立て作業は完了する。

以上説明した本実施形態においては、ＤＣモータ１の具体的な構成として、マグネット保持部６でマグネット３を保持し、このマグネット３保持済みのマグネットスペーサ４をモータフレーム２のフレーム開口端２Ｂからフレーム内面２Ａ側に挿入することにより、フレーム内面２Ａにマグネット３が取付けられる構成を採用した。このため、（１）マグネット保持部６にマグネット３を保持させ、（２）マグネット３保持済みのマグネットスペーサ４をフレーム内面２Ａへ挿入するという２工程だけで、フレーム内面２Ａへのマグネット３の取付けが完了し、その取付けに接着剤を使用しないから、簡単かつ迅速にモータフレームのフレーム内面にマグネットを取付けることができ、また、モータ全体の組立工数の削減も図れる。

１ＤＣモータ
２モータフレーム
２Ａフレーム内面
２Ｂフレーム開口端
２Ｃフレーム内底面
２０ベアリング
３マグネット
４マグネットスペーサ
５Ａ回転子
５Ｂブラケット組立体
５０シャフト
５１コア
５２整流子
５３電線
５４ブラシ
５５ベアリング
５７入力ターミナル
５８ブラケット板
５９ブラシ保持器
６マグネット保持部
６０マグネット取付け窓
７０溝部
７１凸部
８０第１のテーパー形状部
８１第２のテーパー形状部
８２テーパー当接構造

Claims

モータフレームのフレーム内面にマグネットを取付ける形式のモータであって、
前記モータは、前記モータフレームのフレーム開口端からフレーム内面側に挿入されるマグネットスペーサを有し、
前記マグネットスペーサは、その全体形状が筒状になっていて、前記マグネットを着脱自在に保持するマグネット保持部を備え、
前記マグネット保持部は、前記マグネットスペーサの内外周面を貫通するマグネット取付け窓からなり、該マグネット取付け窓にマグネットを嵌め込むことによって、マグネットを着脱自在に保持するようになっており、
前記マグネット取付け窓には、前記マグネットスペーサ内側へのマグネットの脱落を防止するマグネット脱落防止手段が設けられ、
前記マグネット脱落防止手段は、
前記マグネットスペーサの筒中心軸線より径方向に所定距離オフセットした仮想点を考え、この仮想点から前記マグネット取付け窓の両側に向って線分を引いたときの扇形の開き角度で前記マグネット取付け窓の両側をテーパー形状にカットしてなる第１のテーパー形状部と、
前記マグネット取付け窓両側の前記テーパー形状に合わせて前記マグネットの両側をテーパー形状にカットしてなる第２のテーパー形状部と、
前記マグネット取付け窓にマグネットを嵌め込んだとき、マグネット取付け窓両側の前記テーパー形状部とマグネット両側の前記テーパー形状部とが互いに当接してなるテーパー当接構造とからなり、
前記モータは、さらに、前記マグネットスペーサ及びこれに保持されたマグネットを前記モータフレームのフレーム内面側所定位置に位置決めする位置決め手段を有し、
前記位置決め手段は、前記モータフレームのフレーム内面に形成した溝部と、前記マグネットスペーサの外面より突出した凸部とからなり、その凸部を前記溝部に挿入する構造であること
を特徴とするモータ。