JP6472375B2 - モータ - Google Patents

Description

この発明は、インナーロータ型モータに関し、特に、回転位置を保持できるインナーロータ型モータに関する。

インナーロータ型モータは、例えば事務機器や家電機器における駆動源として多く用いられている。この種のインナーロータ型モータとしては、モータの回転軸に取り付けられる機器の回転位置を保持することが必要な用途に用いられるものがある。

下記特許文献１には、ブレーキ作用を行う固定側と可動側との制動部材をケーシング内に内蔵し、非通電時に停止保持トルクを得ることができるようにしたインナーロータ型の電動機の構造が開示されている。この構造では、ケーシング側のマグネットの磁気中心とロータの軸方向中心の位置がずれていることにより生じる吸引力により、非通電状態においてブレーキが作動状態になる。

下記特許文献２には、モータフレームの外側において、ロータ側とステータ側との一方に複数の磁極を有する多極着磁磁石を設け、それに対向するように、他方に複数の着磁部とヒステリシス部の両者を形成した多極着磁磁石を設けることにより、制動力と保持力とが得られるようにした装置の構造が開示されている。

なお、下記特許文献３には、排気ガス再循環装置等に用いられるバルブ開閉装置において、装置内に閉弁用のリターンスプリングを有する構造が開示されている。

下記特許文献４には、モータの軸方向外側にブレーキ用のコイルばねが配置されている、ブレーキ装置が内蔵されたスピンドル駆動装置の構造が開示されている。

特開２００１−３２０８５６号公報 特開平１０−１５０７６２号公報 特開２０１１−２１１８２５号公報 ドイツ特許出願公開明細書ＤＥ１０２００８０６１１１７Ａ１

ところで、上記のようなインナーロータ型モータを用いて部材を変位させるような装置（セット）において、部材の位置に対応するモータの回転位置を保持する必要がある場合には、セットのうち、対象となる部材の近くに保持機構を設けることが一般的である。しかしながら、特に歯車等で構成される減速機構によりモータ回転スピードを減速して部材を変位させるような構成を有するセットにおいて、モータから減速機構を経た後に保持機構を設ける場合には、保持機構により大きな保持力を作用させなければならない。そのため、このような場合には、サイズや構造が大掛かりな保持機構を設ける必要があり、インナーロータ型モータを用いたセットが大型化したり、製造コストが高くなったりする。

特許文献１に記載されているようにモータの内部にブレーキ機構が設けられている場合には、モータの保持力が減速比分だけ増幅されるので、保持機構を簡素化することができる。しかしながら、特許文献１に記載されているような構造は、部品点数が多く、また、モータの内部に仕切り板が設けられている複雑なもので、製造コストが高くなるという問題がある。さらに、非通電時に摩擦保持力を発生する力が、ロータの磁気スラスト力のみであるため、高い保持力を得ることが難しく、高い保持力を得ようとする場合には強力なマグネットを使用せざるを得ずコスト的に不利な点で課題がある。

特許文献２に記載されているような構造は、モータの外側に磁石等が設けられており、取り扱いにくいという問題がある。また、一方の磁石を偏肉で構成する必要があり、特に小型化する際には製造上の支障がある。また、多極着磁された磁石を、一方は回転側、一方は固定側に形成することで、スラスト方向の振動発生の懸念がある。

特許文献３及び特許文献４には、上述の問題点に対して有効な解決策は開示されていない。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、簡素且つ小型化可能な構成で、回転位置を高い保持力で保持できるインナーロータ型モータを提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、モータは、回転軸とアマチュア部とを有するアマチュア組立体と、軸方向の一側方に位置する第１軸受部と、軸方向の他側方に位置する第２軸受部と、第１軸受部と第２軸受部とを保持するフレームと、アマチュア組立体に設けられた押し付け部と、押し付け部を第２軸受部から第１軸受部に向けて押し付けるコイルばねと、回転軸にはめ込まれた摺動ワッシャとを備え、摺動ワッシャは、回転軸周りに回転自在であるとともに、軸方向に変位可能であり、回転軸のうち、第２軸受部とアマチュア部との間の部位には、コイルばねを支持する整流子が固定されている。

好ましくは、コイルばねは、整流子と共に回転するように、整流子に取り付けられており、コイルばねは、コイルばねと第２軸受部との間に軸方向に変位可能に設けられた押し付け部材を第２軸受部に対して押し付ける。

好ましくは、モータは、アマチュア部と第２軸受部との間に配置されたワッシャを備え、軸方向において、摺動ワッシャは、アマチュア部と第２軸受部との間に配置されたワッシャと、第２軸受部との間にあり、軸方向において、コイルばねは、アマチュア部と第２軸受部との間に配置されたワッシャと、アマチュア部との間にある。
好ましくは、モータは、摺動ワッシャを第１の摺動ワッシャとして、第２の摺動ワッシャと、アマチュア部と第１軸受部との間に配置されたワッシャとを備え、軸方向において、第２の摺動ワッシャは、アマチュア部と第１軸受部との間に配置されたワッシャと第１軸受部との間にある。
好ましくは、アマチュア部と第１軸受部との間に配置されたワッシャは、回転軸とともに回転可能である。
好ましくは、押し付け部は、第２の摺動ワッシャを介して第１軸受部に押し付けられている。
好ましくは、アマチュア部と第２軸受部との間に配置されたワッシャは、軸方向に変位可能である。

この発明の他の局面に従うと、モータは、回転軸とアマチュア部とを有するアマチュア組立体と、軸方向の一側方に位置する第１軸受部と、軸方向の他側方に位置する第２軸受部と、第１軸受部と第２軸受部とを保持するフレームと、アマチュア組立体に設けられた押し付け部と、押し付け部を第２軸受部から第１軸受部に向けて押し付ける付勢構造とを備え、軸方向において、付勢構造は、対向する第１の永久磁石と第２の永久磁石とを備え、第１の永久磁石と第２の永久磁石との同じ極が対向しており、回転軸のうち、第２軸受部とアマチュア部との間の部位には、付勢構造を支持する支持部材が固定されており、第１の永久磁石は、支持部材と共に回転するように支持部材に配置されており、第２の永久磁石は、支持部材と共に回転するように、かつ、軸方向に変位可能に、支持部材に配置されており、付勢構造により第２軸受部に対して押し付けられる。
好ましくは、支持部材は、整流子である。
この発明のさらに他の局面に従うと、モータは、回転軸とアマチュア部とを有するアマチュア組立体と、軸方向の一側方に位置する第１軸受部と、軸方向の他側方に位置する第２軸受部と、第１軸受部と第２軸受部とを保持するフレームと、アマチュア組立体に設けられた押し付け部と、押し付け部を第２軸受部から第１軸受部に向けて押し付ける付勢構造とを備え、軸方向において、付勢構造は、対向する第１の永久磁石と第２の永久磁石とを備え、第１の永久磁石と第２の永久磁石との同じ極が対向しており、回転軸のうち、第２軸受部とアマチュア部との間の部位には、付勢構造を支持する整流子が固定されている。

好ましくは、モータは、回転軸にはめ込まれた摺動ワッシャを備え、摺動ワッシャは、回転軸周りに回転自在であるとともに、軸方向に変位可能である。

好ましくは、モータは、摺動ワッシャを第１の摺動ワッシャとして、第２の摺動ワッシャを備え、押し付け部は、第２の摺動ワッシャを介して第１軸受部に押し付けられている。

好ましくは、モータは、アマチュア部と第１軸受部との間に配置されたワッシャを備え、アマチュア部と第１軸受部との間に配置されたワッシャは、回転軸とともに回転可能である。

これらの発明に従うと、簡素且つ小型化可能な構成で、回転位置を高い保持力で保持できるインナーロータ型モータを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるインナーロータ型モータを示す側断面図である。 第２の実施の形態に係るインナーロータ型モータを示す側断面図である。 第３の実施の形態に係るインナーロータ型モータを示す側断面図である。 第３の実施の形態に係る整流子を軸方向から見た側面図である。

以下、本発明の実施の形態におけるインナーロータ型モータについて説明する。

［第１の実施の形態］

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるインナーロータ型モータ１を示す側断面図である。

図１において、左右方向を軸方向と呼ぶことがある。

図１に示されるように、インナーロータ型モータ（以下、単にモータということがある）１は、大まかに、フレーム組立体１ａと、フレーム組立体１ａに対して回転可能に軸支されたアマチュア組立体（以下、単にアマチュアということがある）１ｂとを有している。モータ１は、いわゆるブラシ付ＤＣモータである。

アマチュア組立体１ｂは、回転軸（シャフト）２、アマチュア部４、及び整流子３０などを有している。

アマチュア部４は、回転軸２に取り付けられている。アマチュア部４は、ラジアル方向に複数突出する突極を有するアマチュアコア５及び各突極に巻回された巻線（図示せず）などを有している。

整流子３０は、回転軸２の一方の端部近傍（底部近傍）に設けられている。整流子３０は、巻線に接続されている整流子片（図示せず）を有している。

フレーム組立体１ａは、フレーム１０、ブラケット１２、プレート１３、マグネット８などで構成されている。

フレーム１０は、一端部（図１において左側の部位；頂部ということがある）が回転軸２が突出するようにしてふさがれた筒形状を有している。フレーム１０の他端部（図１において右側の端部；底部ということがある）の開口部は、プレート１３によりふさがれている。フレーム１０の内部にアマチュア１ｂが収納され、フレーム１０の底部がプレート１３により構成されることで、アマチュア部４を内部に収容する筐体が構成される。回転軸２の一端部は、フレーム１０の頂部から突出している。回転軸２の突出した部分から、モータ２の動力を外部に取り出すことができる。

フレーム１０の頂部の中央部には、第１軸受部２１が保持されている。プレート１３の中央部には、第２軸受部２６が保持されている。すなわち、第１軸受部２１は、アマチュア部４の軸方向の一側方に位置し、第２軸受部２６は、アマチュア部４の軸方向の他側方に位置している。回転軸２は、２箇所の第１軸受部２１及び第２軸受部２６（軸受２１，２６ということがある）により軸支されている。アマチュア１ｂは、軸受２１，２６により、フレーム１０に対して回転可能に保持されている。

プレート１３、ブラケット１２、第２軸受部２６、及び図示しない端子やブラシで、ブラケットユニット２０が構成されている。すなわち、プレート１３の内側に、ブラケット１２が取り付けられている。ブラケット１２には、外部からの電流が供給される端子が保持されている。端子の先端部にはブラシが連結されている。ブラシは、先端部がアマチュア１ｂの整流子３０に接触するように配置されている。ブラシを介して整流子３０上の整流子片に電力が供給されることにより、モータ１が駆動する。

本実施の形態において、モータ１は、回転軸２を軸方向の一方向に付勢する付勢構造４０を有している。付勢構造４０は、モータ１のフレーム組立部１ａの内部において、第２軸受部２６とアマチュア部４との間に設けられている。回転軸２のうち、アマチュア部４と第１軸受部２１との間の部位には、第１軸受部２１により支持される部分よりも大きな径寸法を有する押し付け部２ａが設けられている。押し付け部２ａよりも第１軸受部２１側には、ワッシャ５１が配置されている。ワッシャ５１は、回転軸２と共に回転可能である。なお、ワッシャ５１は、回転軸２に圧入されていてもよいし、回転軸２に緩やかにはめられて配置されていてもよい。付勢構造４０は、回転軸２を第２軸受部２６から離れる方向（図１において左方向）に付勢する。これにより、押し付け部２ａが、ワッシャ５１と共に、第１軸受部２１に向けて押し付けられる。

付勢構造４０は、コイルばね４１と、ワッシャ（押し付け部材の一例）５６とを含んでいる。コイルばね４１は、回転軸２を付勢する場合に支持部材として機能する整流子３０と、第２軸受部２６との間に配置されている。ワッシャ５６は、コイルばね４１と第２軸受部２６との間に配置されている。ワッシャ５６は、回転軸２に緩やかにはめられて、軸方向に変位可能に配置されている。

コイルばね４１は、そのコイル軸が軸方向にほぼ一致するようにして配置されている。コイルばね４１は、整流子３０とワッシャ５６との間に、圧縮された状態で取り付けられている。なお、本実施の形態において、整流子３０の第２軸受部２６側の端面には、コイルばね４１の一部が軸方向に埋め込まれる溝部３３が形成されている。コイルばね４１の軸方向の一端部は、溝部３３に埋め込まれている。このようにコイルばね４１が溝部３３に配置されているので、モータ１の内部にコイルばね４１を配置するために要するスペースを省スペース化することができ、モータ１の軸方向の寸法を小さくすることができる。コイルばね４１は、このようにして整流子３０に取り付けられているので、回転軸２及び整流子３０と共に回転する。

コイルばね４１は、整流子３０とワッシャ５６との間で、圧縮された状態から伸長しようとする。この復元力が、整流子３０とワッシャ５６との間隔を大きくするように作用する。すなわち、コイルばね４１は、復元力により、押し付け部２ａを、ワッシャ５１と共に、第１軸受部２１に向けて押し付ける。また、コイルばね４１は、復元力により、ワッシャ５６を第２軸受部２６に向けて押し付ける。

第１軸受部２１とワッシャ５１との間には、摺動ワッシャ６１が配置されている。摺動ワッシャ６１は、回転軸２に対して緩やかにはめ込まれている。摺動ワッシャ６１は、回転軸２に対して回転軸２周りに回転自在であり、第１軸受部２１に対して回転軸２周りに回転自在であり、軸方向に変位可能である。ワッシャ５１は、摺動ワッシャ６１を介して、第１軸受部２１に押し付けられている。なお、摺動ワッシャ６１は１枚だけでなく、複数枚が用いられてもよい。

第２軸受部２６とワッシャ５６との間には、摺動ワッシャ６６が配置されている。摺動ワッシャ６６は、回転軸２に対して緩やかにはめ込まれている。摺動ワッシャ６６は、回転軸２に対して回転軸２周りに回転自在であり、第２軸受部２６に対して回転軸２周りに回転自在であり、軸方向に変位可能である。ワッシャ５６は、摺動ワッシャ６６を介して、第２軸受部２６に押し付けられている。なお、摺動ワッシャ６１は１枚だけでなく、複数枚が用いられてもよい。

軸受２１，２６は、例えばメタル軸受（含油軸受）である。軸受２１，２６のそれぞれのアマチュア部４側の端面は、回転軸２に対して垂直な平滑面を有している。摺動ワッシャ６１は、第１軸受部２１とワッシャ５１とに挟まれた状態で、第１軸受部２１の端面とワッシャ５１とのそれぞれに対して、回転軸２周りに摺動可能である。同様に、摺動ワッシャ６６は、第２軸受部２６とワッシャ５６とに挟まれた状態で、第２軸受部２６の端面とワッシャ５６とのそれぞれに対して、回転軸２周りに摺動可能である。

このように、本実施の形態では、アマチュア１ｂ側にコイルばね４１を用いた付勢構造４０が配置されており、付勢構造４０により、第１軸受部２１と第２軸受部２６とに対して軸方向のスラスト荷重が加えられている。これにより、加えられた荷重と、スラスト荷重を受ける面についての摩擦係数と、その面の面積とに応じた摩擦力によって、アマチュア１ｂの回転についての保持トルクが得られる。すなわち、第１軸受部２１の端面と摺動ワッシャ６１との間、摺動ワッシャ６１とワッシャ５１との間、ワッシャ５６と摺動ワッシャ６６との間、摺動ワッシャ６６と第２軸受部２６の端面との間で、静止摩擦力による保持トルクや、ロストルクによる保持トルクが得られる。回転トルクがかからない状態では、このような保持トルクの影響により、回転軸２にかかる外力に抗して、アマチュア１ｂの回転位置を保持することができる。

モータ１が回転する際には、摺動ワッシャ６１が、第１軸受部２１の端面とワッシャ５１とのそれぞれに対して、回転軸２周りに摺動する。また、摺動ワッシャ６６が、第２軸受部２６の端面とワッシャ５６とのそれぞれに対して、回転軸２周りに摺動する。したがって、モータ１は、スムーズに回転可能になっている。なお、摺動ワッシャ６１，６６に対して摺動する部材は、各軸受２１，２６やワッシャ５１，５６のすべてでなくてもよく、モータ１の回転状況により適宜変化し得る。

モータ１の内部に、コイルばね４１、ワッシャ５１，５６、及び摺動ワッシャ６１，６６等を設けることによる簡素な構成で、モータ１の保持トルクを発生させることができる。モータ１の構成を簡素なものにすることができるので、モータ１の製造コストを低減することができる。モータ１を減速機等で減速させて用いるような多くの用途において、減速した後に保持機構を設ける場合と比較して、モータ１側で小さな保持トルクを発生させるだけで同等の保持力を発生させることができる。したがって、モータ１を用いたシステムの構成を、小型化したり簡素化したりすることができる。また、モータ１を用いたシステムの信頼性を高くすることができる。

［第２の実施の形態］

第２の実施の形態におけるモータの基本的な構成は、第１の実施の形態におけるそれと同じであるため、ここでの説明を繰り返さない。第１の実施の形態と同様の機能を有する部材については、第１の実施の形態と同じ符号を付し、具体的な説明を省略することがある。付勢構造が、コイルばね及びワッシャを含んで構成されている点も、第１の実施の形態と同様である。第２の実施の形態においては、付勢構造が設けられている位置や、付勢する方向などが第１の実施の形態と異なる。第２の実施の形態においては、コイルばねは、固定体側すなわちフレーム組立体側に設けられている。

図２は、第２の実施の形態に係るインナーロータ型モータ２０１を示す側断面図である。

図２において、左右方向を軸方向と呼ぶことがある。モータ２０１は、フレーム組立体２０１ａと、アマチュア２０１ｂとを有している。

図２に示されるように、フレーム組立体２０１ａにおいて、フレーム１０の頂部の中央部には、第２軸受部２２６が保持されている。反対に、プレート１３の中央部には、第１軸受部２２１が保持されている。アマチュア２０１ｂの回転軸２は、第１軸受部２２１と第２軸受部２２６により軸支されている。

フレーム１０の頂部の内側には、固定部材２５０が固定されている。固定部材２５０には、上述の第１の実施の形態における溝部３３と同様に、コイルばね４１が埋め込まれる溝部２５３が形成されている。溝部２５３は、第１軸受部２２１に向けて開口するように、回転軸２と略同軸の円環状に形成されている。

コイルばね４１の軸方向の一端部は、溝部２５３に埋め込まれている。すなわち、コイルばねは、フレーム組立体２０１ａに対して回転しないように、フレーム組立体２０１ａに取り付けられている。

第２の実施の形態において、アマチュア２０１ａは、第１の実施の形態とは構成が異なる整流子２３０と、支持部材２３５とを有している。

整流子２３０は、第１の実施の形態における整流子３０とは異なり、溝部３３を有しておらず、コイルばね４１も埋め込まれていないものである。整流子２３０は、後述のように回転軸２が付勢される際に第１軸受部２２１に向けて押し付けられる押し付け部として機能する。整流子２３０よりも第１軸受部２２１側には、ワッシャ５１が配置されている。ワッシャ５１は、回転軸２と共に回転可能である。なお、ワッシャ５１は、回転軸２に圧入されていてもよいし、回転軸２に緩やかにはめられて配置されていてもよい。

支持部材２３５は、アマチュア部４と第２軸受部２２６との間に配置されている。支持部材２３５は、アマチュア部４から頂部側に突出するスラストホルダ２３８と、軸受部材２３６とを含んでいる。

軸受部材２３６は、例えば、焼結含油メタルである。スラストホルダ２３８は、例えば樹脂製であり、アマチュア部４に接続されている。軸受部材２３６は、回転軸２に圧入されている。スラストホルダ２３８及び軸受部材２３６は、回転軸２と共に回転する。スラストホルダ２３８は、第２軸受部２２６に向けて開口する椀形状を有しており、その内部に、軸受部材２３６が配置されている。軸受部材２３６の外周がスラストホルダ２３８により覆われているので、アマチュア２０１ｂの回転時に遠心力によって軸受部材２３６が含んでいるオイルが飛散することが防止される。

第２の実施の形態において、付勢構造２４０は、固定部材２５０に取り付けられているコイルばね４１と、ワッシャ（押し付け部材の一例）５６とを含んでいる。ワッシャ５６は、コイルばね４１と、支持部材２３５の軸受部材２３６との間に配置されている。ワッシャ５６は、回転軸２に緩やかにはめられて、軸方向に変位可能に配置されている。コイルばね４１は、支持部材２３５と固定部材２５０との間（すなわち、支持部材２３５と第２軸受部２２６との間）に、圧縮されて取り付けられている。

付勢構造２４０は、コイルばね４１の復元力により、回転軸２を第２軸受部２２６から離れる方向（図２において右方向）に付勢する。すなわち、コイルばね４１は、整流子２３０を、ワッシャ５１と共に、第１軸受部２２１に向けて押し付ける。また、コイルばね４１は、ワッシャ５６を軸受部材２３６に向けて押し付ける。

第１軸受部２２１とワッシャ５１との間には、第１の実施の形態と同様に摺動ワッシャ６１が配置されている。すなわち、整流子２３０は、摺動ワッシャ６６を介して、第１軸受部２２１に押し付けられている。摺動ワッシャ６１は、第１軸受部２２１とワッシャ５１とに挟まれた状態で、第１軸受部２２１の端面とワッシャ５１とのそれぞれに対して、回転軸２周りに摺動可能である。また、軸受部材２３６とワッシャ５６との間には、第１の実施の形態と同様に摺動ワッシャ６６が配置されている。摺動ワッシャ６６は、軸受部材２３６とワッシャ５６とに挟まれた状態で、軸受部材２３６の端面とワッシャ５６とのそれぞれに対して、回転軸２周りに摺動可能である。すなわち、付勢構造２４０によりワッシャ５１，５６がそれぞれ付勢されている状態で、摺動ワッシャ６１，６６は、第１軸受部２２１とワッシャ５１との間や、軸受部材２３６とワッシャ５６との間で、第１の実施の形態と同様に作用する。

このように、第２の実施の形態においては、フレーム組立体２０１ａ側にコイルばね４１を用いた付勢構造２４０が配置されており、付勢構造２４０により、第１軸受部２２１と軸受部材２３６とに対して軸方向のスラスト荷重が加えられている。そのため、第１軸受部２２１の端面と摺動ワッシャ６１との間、摺動ワッシャ６１とワッシャ５１との間、ワッシャ５６と摺動ワッシャ６６との間、摺動ワッシャ６６と軸受部材２３６の端面との間で、静止摩擦力による保持トルクや、ロストルクによる保持トルクが得られる。したがって、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

第２の実施の形態においては、コイルばね４１が固定体側に配置されているので、整流子２３０について、より簡素な構成にすることができる。

［第３の実施の形態］

第３の実施の形態におけるモータの基本的な構成は、第１の実施の形態におけるそれと同じであるため、ここでの説明を繰り返さない。第１の実施の形態と同様の機能を有する部材については、第１の実施の形態と同じ符号を付し、具体的な説明を省略することがある。第３の実施の形態においては、付勢構造が一組の付勢マグネットを用いて構成されている点などが第１の実施の形態と異なる。

図３は、第３の実施の形態に係るインナーロータ型モータ３０１を示す側断面図である。

図３において、左右方向を軸方向と呼ぶことがある。図３に示されるように、モータ３０１は、第１の実施の形態と同様に構成されたフレーム組立体１ａと、アマチュア３０１ｂとを有している。モータ３０１において、アマチュア部４よりも頂部側（図３において左側）の構造は、第１の実施の形態と同様である。

アマチュア３０１ｂにおいては、整流子３０に代えて、整流子３３０が用いられている。整流子３３０は、回転軸２に固定されている。

第３の実施の形態において、モータ１は、回転軸２を軸方向の一方向に付勢する付勢構造３４０を有している。付勢構造３４０は、フレーム組立部１ａの内部において、第２軸受部２６とアマチュア部４との間に設けられている。付勢構造３４０は、第１の実施の形態における付勢構造４０と同様に、回転軸２を第２軸受部２６から離れる方向（図３において左方向）に付勢する。これにより、押し付け部２ａが、ワッシャ５１と共に、第１軸受部２１に向けて押し付けられる。

より具体的には、付勢構造３４０は、整流子３３０と、第２軸受部２６との間に配置されている。整流子３３０は、付勢構造３４０が回転軸２を付勢する場合に、支持部材として機能する。

付勢構造３４０は、整流子３３０側に配置された第１付勢マグネット３４１と、第１付勢マグネット３４１よりも第２軸受部２６側に配置された第２付勢マグネット３４２とを含んでいる。第１付勢マグネット３４１及び第２付勢マグネット３４２のそれぞれは、軸方向に２極に分かれるように着磁された永久磁石である。

整流子３３０は、第２軸受部２６側の端面から軸方向に突出する突出部３３３を有している。第１付勢マグネット３４１と、第２付勢マグネット３４２とは、中央部に設けられた孔部を突出部３３３が貫通するようにして、整流子３３０に配置されている。第１付勢マグネット３４１と、第２付勢マグネット３４２とは、互いに同じ極が対向するように配置されている。

図４は、第３の実施の形態に係る整流子３３０を軸方向から見た側面図である。

図４に示されるように、整流子３３０は略円筒状に形成されて、整流子片（図示せず）が配置される側周面を有する円筒部３３０ａと、各整流子片に接続されるコイルの導線がからげられる整流子ライザ３３０ｂとを有している。第３の実施の形態において、円筒部３３０ａから突出する突出部３３３は、例えば六角などの多角柱形状を有している。第１付勢マグネット３４１と、第２付勢マグネット３４２とは、突出部３３３の形状に適合し、突出部３３３に緩やかにはめ込まれる大きさの例えば六角などの多角形状の孔部を有している。これにより、第１付勢マグネット３４１及び第２付勢マグネット３４２は、共に、軸方向に変位可能であって、整流子３３０と共に回転可能な状態で、整流子３３０に取り付けられている。なお、第１付勢マグネット３４１は、突出部３３３に圧入されていてもよい。

図３に戻って、第１付勢マグネット３４１は、整流子３３０の円筒部３３０ａの端面によって支持されている。また、第２付勢マグネット３４２と第２軸受部２６の端面との間には、摺動ワッシャ６６が配置されている。

第１付勢マグネット３４１と、第２付勢マグネット３４２とは、互いに同じ極が対向するように配置されているので、両者の間で、磁気反発力が作用する。付勢構造３４０は、この反発力により、押し付け部２ａ及びワッシャ５１を、摺動ワッシャ６１を介して、第１軸受部２１に向けて押し付ける。また、付勢構造３４０は、反発力により、第２付勢マグネット３４２自体を、摺動ワッシャ６６を介して、第２軸受部に向けて押し付ける。第２付勢マグネット３４２の第２軸受部２６側の端面は、軸方向に対して垂直な平滑面を有している。

摺動ワッシャ６１は、第１軸受部２１とワッシャ５１とに挟まれた状態で、第１軸受部２１の端面とワッシャ５１とのそれぞれに対して、回転軸２周りに摺動可能である。また、摺動ワッシャ６６は、第２軸受部２６と第２付勢マグネット３４２とに挟まれた状態で、第２軸受部２６の端面と第２付勢マグネット３４２の端面とのそれぞれに対して、回転軸２周りに摺動可能である。すなわち、付勢構造３４０によりワッシャ５１と第２付勢マグネット３４２とがそれぞれ付勢されている状態で、摺動ワッシャ６１，６６は、第１軸受部２１とワッシャ５１との間や第２軸受部２６と第２付勢マグネット３４２との間で、第１の実施の形態と同様に作用する。

このように、第３の実施の形態においては、付勢マグネット３４１，３４２の同磁極面の反力を発生させる付勢構造３４０が用いられ、第１軸受部２１と第２軸受部２６とに対して軸方向のスラスト荷重が加えられている。そのため、第１軸受部２１の端面と摺動ワッシャ６１との間、摺動ワッシャ６１とワッシャ５１との間、第２付勢マグネット３４２と摺動ワッシャ６６との間、及び摺動ワッシャ６６と第２軸受部２６の端面との間で、静止摩擦力による保持トルクや、ロストルクによる保持トルクが得られる。したがって、第３の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

また、第３の実施の形態においては、第１、第２の実施形態のようなコイルばねを用いないため、構成を簡素化することができ、モータ１の製造工数を低減することができる。なおかつ、非接触にて予圧力を発生することにより、コイルばねに起因する異音等の発生の可能性を低減することができる。

［その他］

上記の実施の形態の特徴部分を適宜組み合わせたインナーロータ型モータを構成してもよい。いずれの場合であっても、アマチュア組立体の押し付け部が付勢構造により第１軸受部に向けて押し付けられるような構成を用いることで、簡素な構成のモータにおいて、回転位置を保持させることができる。例えば、上述の第２の実施の形態のように、付勢構造が回転軸の回転に伴って回転しないような構成において、付勢構造として、第３の実施の形態のような一対の付勢マグネットを用いて構成されるものを用いるようにしてもよい。具体的には、第２の実施の形態のような構造を有するモータにおいて、第２付勢マグネットが、フレーム組立体に取り付けられた固定部材に取り付けられており、第１付勢マグネットが、軸方向に変位可能であって、付勢マグネット同士の反発力により支持部材に対して押し付けられるようにすればよい。これにより、第１軸受部に対して摺動ワッシャを介して整流子を押し付けて、保持トルクを発生させることができる。さらに、上述の第２の実施の形態のような多角形状の緩やかなはめあいを利用することなどにより、第１付勢マグネットが固定部材に対して回転軸周りに回転しないようにし、支持部材と第１付勢マグネットとの間でも保持トルクを発生させるようにしてもよい。

摺動ワッシャに代えて、その他の摺動部材が用いられていてもよい。また、摺動ワッシャなどが用いられず、第１軸受部とアマチュア組立体の押し付け部とが対向していたり、第２軸受部と押し付け部材とが対向していたりしてもよい。

上述の第１の実施の形態や第３の実施の形態において、付勢構造は、整流子と共に回転するのではなく、フレーム組立体に対して回転しないように、ブラケットやプレート側に取り付けられていてもよい。コイルばねを用いた付勢構造を利用する場合、コイルばねによりワッシャなどの押し付け部材を整流子の端面に押し付けて、第１軸受部にアマチュア組立体の押し付け部を押し付けることで、第２の実施の形態と同様に保持トルクを発生させることができる。また、一対の付勢マグネットを用いた付勢構造を利用する場合、フレーム組立体に対して回転せず軸方向に変位可能に配置された第１付勢マグネットを整流子の端面に押し付けて、第１軸受部にアマチュア組立体の押し付け部を押し付けることで、第２の実施の形態と同様に保持トルクを発生させることができる。

付勢構造は、上述の実施の形態のようなコイルばねを用いたものや、付勢マグネットを用いたものに限られない。回転軸を第１の軸受部材に向けて押し付けるように、種々の構成を用いることができる。例えば、他の形式のばねを用いて付勢構造が構成されていてもよいし、磁気吸引力を用いて回転軸が付勢されるように、付勢構造が構成されていてもよい。

モータは、上述のようなブラシ付インナーロータ型モータに限られず、ブラシレスインナーロータ型モータなど、他の種類のインナーロータ型モータであってもよい。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，２０１，３０１ インナーロータ型モータ
１ａ，２０１ａ フレーム組立体
１ｂ，２０１ｂ，３０１ｂ アマチュア組立体
２ 回転軸
２ａ 押し付け部
１０ フレーム
２１，２２１ 第１軸受部
２６，２２６ 第２軸受部
３０，３３０ 整流子（支持部材の一例）
４０，２４０，３４０ 付勢構造
４１ コイルばね
５１ ワッシャ
５６ ワッシャ（押し付け部材の一例）
６１，６６ 摺動ワッシャ
２３０ 整流子（押し付け部の一例）
２３５ 支持部材
２５０ 固定部材
３４１ 第１付勢マグネット
３４２ 第２付勢マグネット（押し付け部材の一例）

Claims (13)

1. 回転軸とアマチュア部とを有するアマチュア組立体と、
   軸方向の一側方に位置する第１軸受部と、
   軸方向の他側方に位置する第２軸受部と、
   前記第１軸受部と前記第２軸受部とを保持するフレームと、
   前記アマチュア組立体に設けられた押し付け部と、
   前記押し付け部を前記第２軸受部から前記第１軸受部に向けて押し付けるコイルばねと、
   前記回転軸にはめ込まれた摺動ワッシャとを備え、
   前記摺動ワッシャは、前記回転軸周りに回転自在であるとともに、軸方向に変位可能であり、
   前記回転軸のうち、前記第２軸受部と前記アマチュア部との間の部位には、前記コイルばねを支持する整流子が固定されている、モータ。
2. 前記コイルばねは、前記整流子と共に回転するように、前記整流子に取り付けられており、
   前記コイルばねは、前記コイルばねと前記第２軸受部との間に軸方向に変位可能に設けられた押し付け部材を前記第２軸受部に対して押し付ける、請求項１に記載のモータ。
3. 前記アマチュア部と前記第２軸受部との間に配置されたワッシャを備え、
   軸方向において、前記摺動ワッシャは、前記アマチュア部と前記第２軸受部との間に配置されたワッシャと、前記第２軸受部との間にあり、
   軸方向において、前記コイルばねは、前記アマチュア部と前記第２軸受部との間に配置されたワッシャと、前記アマチュア部との間にある、請求項１又は２に記載のモータ。
4. 前記摺動ワッシャを第１の摺動ワッシャとして、第２の摺動ワッシャと、前記アマチュア部と前記第１軸受部との間に配置されたワッシャとを備え、
   軸方向において、前記第２の摺動ワッシャは、前記アマチュア部と前記第１軸受部との間に配置されたワッシャと前記第１軸受部との間にある、請求項３に記載のモータ。
5. 前記アマチュア部と前記第１軸受部との間に配置されたワッシャは、前記回転軸とともに回転可能である、請求項４に記載のモータ。
6. 前記押し付け部は、前記第２の摺動ワッシャを介して前記第１軸受部に押し付けられている、請求項４又は５に記載のモータ。
7. 前記アマチュア部と前記第２軸受部との間に配置されたワッシャは、軸方向に変位可能である、請求項３から６のいずれか１項に記載のモータ。
8. 回転軸とアマチュア部とを有するアマチュア組立体と、
   軸方向の一側方に位置する第１軸受部と、
   軸方向の他側方に位置する第２軸受部と、
   前記第１軸受部と前記第２軸受部とを保持するフレームと、
   前記アマチュア組立体に設けられた押し付け部と、
   前記押し付け部を前記第２軸受部から前記第１軸受部に向けて押し付ける付勢構造とを備え、
   軸方向において、前記付勢構造は、対向する第１の永久磁石と第２の永久磁石とを備え、
   前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との同じ極が対向しており、
   前記回転軸のうち、前記第２軸受部と前記アマチュア部との間の部位には、前記付勢構造を支持する支持部材が固定されており、
   前記第１の永久磁石は、前記支持部材と共に回転するように前記支持部材に配置されており、
   前記第２の永久磁石は、前記支持部材と共に回転するように、かつ、軸方向に変位可能に、前記支持部材に配置されており、前記付勢構造により前記第２軸受部に対して押し付けられる、モータ。
9. 前記支持部材は、整流子である、請求項８に記載のモータ。
10. 回転軸とアマチュア部とを有するアマチュア組立体と、
    軸方向の一側方に位置する第１軸受部と、
    軸方向の他側方に位置する第２軸受部と、
    前記第１軸受部と前記第２軸受部とを保持するフレームと、
    前記アマチュア組立体に設けられた押し付け部と、
    前記押し付け部を前記第２軸受部から前記第１軸受部に向けて押し付ける付勢構造とを備え、
    軸方向において、前記付勢構造は、対向する第１の永久磁石と第２の永久磁石とを備え、
    前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との同じ極が対向しており、
    前記回転軸のうち、前記第２軸受部と前記アマチュア部との間の部位には、前記付勢構造を支持する整流子が固定されている、モータ。
11. 前記回転軸にはめ込まれた摺動ワッシャを備え、
    前記摺動ワッシャは、前記回転軸周りに回転自在であるとともに、軸方向に変位可能である、請求項８から１０のいずれか１項に記載のモータ。
12. 前記摺動ワッシャを第１の摺動ワッシャとして、第２の摺動ワッシャを備え、
    前記押し付け部は、前記第２の摺動ワッシャを介して前記第１軸受部に押し付けられている、請求項１１に記載のモータ。
13. 前記アマチュア部と前記第１軸受部との間に配置されたワッシャを備え、
    前記アマチュア部と前記第１軸受部との間に配置されたワッシャは、前記回転軸とともに回転可能である、請求項８から１２のいずれか１項に記載のモータ。

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