JPH0588179U - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バランサのアンバランス量およびアンバラン
ス修正作業を軽減する。 【構成】 モータ軸１５の端部に偏心軸３０が一体回転
するように配設されているとともに、偏心軸３０との回
転バランスを確保するためのバランサがモータ軸１５と
一体回転するように固定されているモータにおいて、バ
ランサが偏心軸３０の軸方向両側にそれぞれ配設された
第１バランサ３４および第２バランサ４０によって構成
されており、第１バランサ３４および第２バランサ４０
は偏心軸３０に対してダイナミックアンバランスおよび
スタティックアンバランスを修正するように構成されて
いる。 【効果】 偏心軸３０についてダイナミックおよびスタ
ティックアンバランスが偏心軸３０の近傍で同時に修正
されるため、第１、第２バランサ３４、４０のアンバラ
ンス量を小さく設定でき、その分、修正作業が簡単にな
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、モータに関し、特に、偏心軸付モータ軸の回転バランスを確保する ためのバランサの取付構造に係り、例えば、往復ピストン容積形ポンプ駆動用の モータに利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、往復ピストン容積形ポンプがモータにより駆動される場合、モータ軸 の先端部に偏心軸が一体回転するように設けられ、この偏心軸にピストンのコネ クティングロッドが軸受を介して回転自在に連結されている。このモータにおい ては、この偏心軸にバランサが取り付けられることにより、偏心軸分の回転バラ ンスが確保されている。

【０００３】 従来のこの種のモータにおけるバランサの取り付け方法としては、モータ軸の 先端に配設された偏心軸の片側にバランサを嵌合して一体回転するように固定す る方法が採用されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このような取付方法によってバランサが取り付けられた往復ピストン容積形ポ ンプ駆動用モータにおいては、偏心軸に対するスタティック（径方向）アンバラ ンスを解消することができるが、ダイナミック（軸方向）アンバランスを解消す ることができないため、モータ全体として回転アンバランスを修正する作業が難 しくなるとともに、バランサのアンバランス量が大きくなるという問題点がある 。

【０００５】 本考案の目的は、バランサのアンバランス量および回転アンバランスの修正作 業を軽減することができるモータを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るモータは、モータ軸の端部に偏心軸が一体回転するように配設さ れているとともに、偏心軸との回転バランスを確保するためのバランサがモータ 軸と一体回転するように固定されているモータにおいて、 前記バランサが前記偏心軸の軸方向両側にそれぞれ配設された第１バランサお よび第２バランサによって構成されており、 第１バランサおよび第２バランサは前記偏心軸に対してダイナミックアンバラ ンスおよびスタティックアンバランスを修正するように構成されていることを特 徴とする。

【０００７】

【作用】

前記した手段によれば、偏心軸の両側に第１バランサおよび第２バランサがそ れぞれ配設され、第１バランサおよび第２バランサによって偏心軸分のスタティ ックアンバランスおよびダイナミックバランスの双方が、偏心軸の近傍で同時に 修正されているため、バランサのアンバランス量を小さく設定することができる 。その結果、モータ軸全体としての回転アンバランスの修正作業を軽減させるこ とができる。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案の一実施例である往復ピストン容積形ポンプ駆動用モータを示す 縦断面図、図２はその要部を示す分解斜視図、図３（ａ）、（ｂ）はその作用を 説明するための各説明図である。

【０００９】 本実施例において、本考案に係るモータは、往復ピストン容積形ポンプ駆動用 モータとして構成されている。このモータ１０はモータ部と、ピストンが往復動 する容積形ポンプ部とを備えている。

【００１０】 モータ部１１はヨーク１３とエンドブラケット１２とから成るハウジングを備 えており、ヨーク１３の内周にはマグネット１４が複数個、磁界を形成するよう に周方向に等間隔に配されて固定されている。モータハウジング内にはヨーク１ ３の長さよりも長いモータ軸１５が回転自在に軸架されており、モータ軸１５に はアーマチュア１６およびコミテータ１７が互いに隣合わせに配されて固装され ている。このコミテータ１７にはブラシ１８が摺接されており、モータ軸１５は その一端部が端部軸受１９により、また、中間部が中間部軸受２０によりそれぞ れ回転自在に支承されている。

【００１１】 モータ軸１５の中間部軸受２０側の先端部はハウジングの外部に突出されてお り、その突出端部には取付部２１が、軸線方向に一体的に形成されている。この 取付部２１は、モータ軸１５よりも直径の小さな円柱形状に形成されている小径 部２２と、この小径部２２の基端側片脇に形成されている雄一方取り部２３と、 小径部２２の先端部に形成されており、ストッパリング２６が嵌着される環状溝 ２５とによって構成されている。

【００１２】 取付部２１には偏心軸が一体回転するように取り付けられているとともに、そ の両側に第１バランサおよび第２バランサが配設されて一体回転するように固定 されている。

【００１３】 偏心軸３０は焼結成形法によって略円柱形状に一体成形されており、その中央 部には取付部２１の小径部２２と同径の軸挿通孔３１が、その孔心（Ａ）がこの 偏心軸３０の中心線Ｂ（以下、偏心Ｂということがある。）に対して寸法Ｅだけ 偏心されて開設されている。

【００１４】 この軸挿通孔３１の一端部には、モータ軸１５の外径と同径の円形形状に形成 された回り止め穴３２が連続するように開設されており、この回り止め穴３２は モータ軸１５の中心線Ａと同軸上に配されている。したがって、この回り止め穴 ３２は軸挿通孔３１に対して同心になっており、また、偏心軸３０の偏心Ｂに対 して寸法Ｅだけ偏心した状態になっている。また、回り止め穴３２の一部には雄 一方取り部２３に嵌合する雌一方取り部３３が形成されている。

【００１５】 この偏心軸３０の片側端部には第１バランサ３４が嵌合されている。第１バラ ンサ３４は焼結成形法によって略円盤形状に一体成形されている。第１バランサ ３４の中心線上には軸挿通孔３５が開設されており、軸挿通孔３５にはモータ軸 １５が挿通されている。軸挿通孔３５には雄一方取り部２３に嵌合する雌一方取 り部３６が形成されている。

【００１６】 第１バランサ３４には回り止め穴３７が軸挿通孔３５の端部に連続するように 開設されており、この回り止め穴３７は軸挿通孔３１の中心線Ｂと同心に配され ている。第１バランサ３４がモータ軸１５に嵌合される以前に、回り止め穴３７ には偏心軸３０が圧入される。このとき、偏心軸３０の軸挿通孔３１と第１バラ ンサ３４の軸挿通孔３５とが芯合わせされる。

【００１７】 偏心軸３０の外周には後記するコネクティングロッド軸受４９が第１バランサ ３４に隣接して嵌合されており、この軸受４９には後記するコネクティングロッ ドが嵌合されている。

【００１８】 取付部２１の小径部２２における先端部には第２バランサ４０が、コネクティ ングロッド軸受４９に隣接して一体回転するように嵌合されている。第２バラン サ４０は焼結成形法によって略円盤形状に一体成形されている。第２バランサ４ ０には軸挿通孔４１がモータ軸１５の中心線Ａと同心に開設されている。

【００１９】 第２バランサ４０には第２の回り止め穴４３が、軸挿通孔４１におけるコネク ティングロッド軸受側の端部に配されて連続するように開設されており、この回 り止め穴４３はモータ軸１５の中心線Ａに対して偏心量Ｅだけ偏心されている。 したがって、回り止め穴４３は偏心軸３０の軸挿通孔３１の中心線Ｂと同心に配 されている。そして、第２バランサ４０の回り止め穴４３は偏心軸３０の端部に 嵌合されており、この状態で、取付部２１の小径部２２と軸挿通孔４１とが嵌合 されている。

【００２０】 取付部２１の環状溝２５にはストッパリング２６が嵌着されており、このスト ッパリング２６によって第１バランサ３４、偏心軸３０および第２バランサ４０ は軸方向への抜けが阻止されるようになっている。

【００２１】 そして、本実施例において、第１バランサ３４および第２バランサ４０は、偏 心軸３０に対してダイナミックアンバランスおよびスタッティックアンバランス を同時に修正するために、図３（ａ）に示されている重心Ｇ１、Ｇ２のアンバラ ンス量および位置が次式を満足するように設定されている。

【００２２】 Ｍ１×Ｌ１＝Ｍ２×Ｌ２・・・ Ｍ１＋Ｍ２＝Ｍ３ ・・・

【００２３】 ここで、Ｍ１は第１バランサ３４の重心Ｇ１における第１バランサ３４のアン バランス量であって、第１バランサ３４の質量×中心線Ａからの距離、によって 求められる。Ｍ２は第２バランサ４０の重心Ｇ２における第２バランサ４０のア ンバランス量であって、第２バランサ４０の質量×中心線Ａからの距離、によっ て求められる。Ｍ３は偏心軸３０の重心Ｇ３における偏心軸３０のアンバランス 量であって、偏心軸３０×中心線Ａからの距離、によって求められる。Ｌ１は第 １バランサ３４の重心Ｇ１と偏心軸３０の重心Ｇ３との距離、Ｌ２は第２バラン サ４０の重心Ｇ２と偏心軸３０の重心Ｇ３との距離、である。

【００２４】 前記式によってダイナミックアンバランスが修正され、前記式によってス タティックアンバランスが修正される。なお、第１バランサ３４にはモータ軸１ ５、バランサ３４および偏心軸３０に形成された一方取り部２３、３６、３３等 によって発生するアンバランスについての修正分が加味されている。

【００２５】 他方、ポンプ部５０はポンプケーシング５１を備えており、ポンプケーシング ５１はモータ部１１のエンドブラケット１２に隣接されて固定されている。ポン プケーシング５１にはシリンダ室５２が一体的に形成されており、このシリンダ 室５２にはピストン５３が摺動自在に嵌合されている。

【００２６】 ピストン５３にはコネクティングロッド５４の一端部がピン５５を介して回転 自在に連結されており、このコネクティングロッド５４の他端部はコネクティン グロッド軸受４９により回転自在に支承されている。

【００２７】 シリンダ室５２の一端（上端部）にはシリンダヘッド５６が当接されて固定さ れており、このシリンダヘッド５６には吐出口５７および吸入口５８がそれぞれ 開設されている。吐出口５７側には吐出弁５９が流体の流通を開閉するように配 設されており、吸入口５８には吸入弁６０が流体の流通を開閉するように配設さ れている。

【００２８】 吐出弁５９はスプリング（図示せず）の付勢力によって吐出口５７を閉鎖し、 シリンダ室５２内の圧力が上昇したときにスプリングの付勢力に抗して吐出口５ ７を開くように構成されている。吸入弁６０はスプリング（図示せず）の付勢力 によって吸入口５８を閉鎖し、シリンダ室５２内の圧力が低下したときにスプリ ングの付勢力に抗して吸入口５８を開くように構成されている。

【００２９】 次に作用を説明する。 モータが運転されてモータ軸１５が回転すると、両バランサ３４、４０自体は Ａ軸を中心として回転（自転）するが、偏心軸３０はモータ軸１５の中心線Ａを 中心点とし、偏心軸３０の中心線である偏心Ｂを軌跡とする円（すなわち、中心 線Ａと偏心Ｂとの偏心量Ｅを半径とする円）に沿って公転する。

【００３０】 したがって、この偏心軸３０の公転運動に追従してコネクティングロッド軸受 ４９も公転運動を行い、このコネクティングロッド軸受４９の公転運動に伴い、 このコネクティングロッド軸受４９に支承されたコネクティングロッド５４を介 してピストン５３がシリンダ５２内を往復運動する。

【００３１】 ピストン５３の往復運動の際、ピストン５３が上昇して圧縮行程に移行すると 、シリンダ室５２内が加圧され、加圧された流体が吐出口５７を介して排出され る。次に、ピストン５３が下降し吸入行程に入ると、吸入弁６０を介してシリン ダ５２内に流体が導入される。この動作を繰り返すことによって、ポンプ作用が 実行される。

【００３２】 ところで、モータ軸１５には偏心軸３０が一体的に突設されているため、ポン プ部５０を除いたモータ軸１５自体の回転バランスは、偏心軸３０のアンバラン ス量分だけ不均衡になっている。

【００３３】 しかし、本実施例においては、モータ軸１５の中間部に第１バランサ３４と第 ２バランサ４０とがモータ軸１５と一体回転するように嵌着されているため、偏 心軸３０の不均衡が第１、第２バランサ３４、４０によって修正されることにな る。つまり、モータ軸１５自体の回転バランスは偏心軸３０と第１、第２バラン サ３４、４０との相殺により均衡が図られた状態になる。

【００３４】 このとき、第１バランサ３４および第２バランサ４０は、前記式およびを 満足するように構成されているため、偏心軸３０についてのダイナミックアンバ ランスおよびスタティックアンバランスが偏心軸３０の近傍において同時に修正 される。このため、本実施例によれば、第１バランサ３４および第２バランサ４ ０のアンバランス量をいずれも小さく抑制することができる。その結果、モータ 軸１５全体としての回転アンバランスの修正作業を簡略化することができる。

【００３５】 すなわち、例えば、図３（ｂ）に示されているように、偏心軸３０の片側にバ ランサｂが付設されることによって、偏心軸３０のアンバランスが修正される従 来例の場合には、モータ軸１５のアーマチュア１６に第１バランサとしてパテａ が固定的に取り付けられたり、反対に、アーマチュア１６に切欠部（図示せず） が切設されたりすることにより、モータ軸１５全体の回転アンバランスが修正さ れることになる。

【００３６】 そして、この従来例の場合におけるアンバランスの修正作業は、次式、を 満足するように実行されることになる。

【００３７】 Ｍａ×Ｌａ＝Ｍｂ×Ｌｂ・・・ Ｍｂ＋Ｍａ＝Ｍ３ ・・・

【００３８】 前記式中、Ｍａはアーマチュア１６に固着されるパテａの重心Ｇａにおけるパ テａのアンバランス量であって、パテａの質量×中心線Ａからの距離、によって 求められる。Ｌａはパテａの重心Ｇａと偏心軸３０の重心Ｇ３とからの距離、Ｍ ｂはバランサｂの重心Ｇｂにおけるバランサｂのアンバランス量であって、バラ ンサｂの質量×中心線Ａからの距離、によって求められる。Ｌｂはバランサｂの 重心Ｇｂと偏心軸３０の重心Ｇ３との距離である。

【００３９】 前記式、において、ＬａはＬｂよりもきわめて大きいから、偏心軸３０の 片側に配設されるバランサｂのアンバランス量Ｍｂは、パテａのアンバランス量 Ｍａよりも遙かに大きく設定する必要がある。したがって、従来例におけるバラ ンサｂのアンバランス量Ｍｂは、本実施例における第１バランサ３４および第２ バランサ４０のアンバランス量Ｍ１とＭ２との総和と同じになる。

【００４０】 バランサｂのアンバランス量Ｍｂが大きくなると、バランサｂのサイズが大き くなるため、バランサｂがポンプ部５０の構成部品と干渉し易くなる。

【００４１】 しかし、本実施例においては、第１バランサ３４および第２バランサ４０のア ンバランス量のそれぞれＭ１、Ｍ２を小さく抑制することができるため、第１バ ランサ３４および第２バランサ４０を小型化することができ、その結果、ポンプ 部５０の構成部品との干渉を未然に回避することができる。

【００４２】 また、バランサｂのアンバランス量Ｍｂが大きくなると、バランサｂによるア ンバランスの修正において誤差が発生し易く、かつ、その誤差の量も大きくなり 易い。そこで、モータ軸１５全体としてパテａによるアンバランスの修正作業が 実施されることになるが、大きい誤差が発生する分だけ、その修正作業は難しく なる。

【００４３】 しかし、本実施例においては、第１バランサ３４および第２バランサ４０によ って偏心軸３０分のアンバランスはダイナミックおよびスタティックの双方につ いて小さなアンバランス量によって修正されるため、第１バランサ３４、第２バ ランサ４０によるアンバランスの修正において、誤差の発生頻度は抑制され、か つ、発生する誤差の量はきわめて抑制される。

【００４４】 したがって、本実施例においては、モータ軸１５全体としてのアンバランスの 修正作業は、偏心軸３０分を除く、アーマチュア１６やコミテータ１７に関する アンバランスの修正に限定されることになるため、きわめて簡単に実施すること ができる。

【００４５】 なお、本考案は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない 範囲において、種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４６】 例えば、第１バランサ３４および第２バランサ４０はこれらの回り止め穴３７ 、４３においてモータ軸１５と偏心軸３０とに跨がって嵌合されていることによ り、その偏心関係によって回り止めされた状態になるため、一方取り部２３、３ ３、３６は省略することができる。

【００４７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、偏心軸およびモータ軸のアンバランス 修正作業を簡単に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である揺動ピストン容積形ポ
ンプ駆動用モータを示す縦断面図である。

【図２】その要部を示す分解斜視図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）はその作用を説明するための各
説明図である。

【符号の説明】

１０…揺動ピストン容積形ポンプ駆動用モータ、１１…
モータ部、１２…エンドブラケット、１３…ヨーク、１
４…マグネット、１５…モータ軸、１６…アーマチュ
ア、１７…コミテータ、１８…ブラシ、１９…端部軸
受、２０…中間部軸受、２１…取付部、２２…小径部、
２３…雄一方取り部、２５…環状溝、２６…ストッパリ
ング、３０…偏心軸、３１…軸挿通孔、３２…回り止め
穴、３３、３６…雌一方取り部、３４…第１バランサ、
３５…軸挿通孔、３７…回り止め穴、４０…第２バラン
サ、４１…軸挿通孔、４３…回り止め穴、４９…コネク
ティングロッド軸受、５０…ポンプ部、５１…ポンプケ
ーシング、５２…シリンダ室、５３…ピストン、５４…
コネクティングロッド、５５…ピン、５６…シリンダヘ
ッド、５７…吐出口、５８…吸入口、５９…吐出弁、６
０…吸入弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ軸の端部に偏心軸が一体回転する
   ように配設されているとともに、偏心軸との回転バラン
   スを確保するためのバランサがモータ軸と一体回転する
   ように固定されているモータにおいて、 前記バランサが前記偏心軸の軸方向両側にそれぞれ配設
   された第１バランサおよび第２バランサによって構成さ
   れており、 第１バランサおよび第２バランサは前記偏心軸に対して
   ダイナミックアンバランスおよびスタティックアンバラ
   ンスを修正するように構成されていることを特徴とする
   モータ。