JPH11308808A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は回転軸が軸方向に移動可能な構成とさ
れたモータに関し、ソレノイド機構の機能を持たせたる
ことにより多機能化及び小型化を図ることを課題とす
る。 【解決手段】磁性体によりなりハウジング１１に回転可
能かつ軸方向（Ｘ１，Ｘ２方向）に移動可能に配設され
た１本のシャフト１４と、このシャフト１４を回転駆動
するモータ部１２と、シャフト１４を直線的に駆動する
ソレノイド部１３とを設け、モータ部１２とソレノイド
部１３をハウジング１１内に一体的にかつ直列的に設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータに係り、特に
回転軸が軸方向に移動可能な構成とされたモータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、フロッピーディスク装置，ビデ
オカメラ，コンパクトディスク装置等の電子機器は、内
部にヘッドキャリッジ駆動機構，テープローディング機
構，或いはピックアップ駆動機構等の各種駆動機構を有
している。この駆動機構の駆動源としては、安定した出
力を得られると共に小型化が図れる直流モータ（ＤＣモ
ータ）が一般に用いられている。

【０００３】この直流モータは、種々の構成のものが提
供されている。一般的なものとしては、ハウジングに回
転可能に軸承された回転シャフトに電機子を設けると共
に、この電機子と対向するようハウジングに永久磁石を
設け、電機子に設けられた電機子コイルに整流子を介し
て外部から電源供給することにより、電機子に回転力を
発生させる構成の直流モータが知られている。

【０００４】一方、上記した各種電子機器内には、機器
状態の切り換えを行う機構が設けられているものもあ
る。例えば、フロッピーディスク装置を例に挙げれば、
磁気ディスクに対し記録再生処理時においてはヘッドキ
ャリッジを移動可能な状態とし、磁気ディスク排出時に
はヘッドキャリッジの移動をロックするロック機構が設
けられている。このように、機器状態を切り換えるため
の駆動手段としては、ソレノイド機構が一般に用いられ
ている。

【０００５】このソレノイド機構は、磁性体により構成
されると共にハウジング内に直線移動可能に軸承された
駆動シャフトと、この駆動シャフトを囲繞するようハウ
ジング内に配設されたソレノイドコイルを有しており、
ソレノイドコイルに電源供給することにより駆動シャフ
トを直線的に駆動する構成とされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では上
記した各種電子機器では、小型化の要求が高まってお
り、これに伴いモータ及びソレノイド機構の小型化が要
求されている。しかるに、従来のモータは回転シャフト
を回転させる機能のみを有した構成であったため、上記
のように機器状態の切り換え機構が必要な場合には、モ
ータに加えて別個にソレノイド機構を設ける必要があっ
た。このため、モータ及びソレノイド機構の夫々の配設
スペースが必要となり、電子機器が大型化してしまうと
いう問題点があった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、ソレノイド機構の機能を持たせたることにより多
機能化及び小型化を図ったモータを提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、次に述べ
る手段を講じることにより解決することができる。請求
項１記載の発明に係るモータでは、磁性体によりなり、
ハウジングに回転可能かつ軸方向に移動可能に配設され
た一のシャフトと、前記シャフトを回転駆動するモータ
部と、前記シャフトを直線的に駆動するソレノイド部と
を具備し、前記モータ部と前記ソレノイド部を前記ハウ
ジング内に一体的にかつ直列的に設けたことを特徴とす
るものである。

【０００９】また、請求項２記載の発明では、前記請求
項１記載のモータにおいて、前記モータ部は、前記シャ
フトに設けられたロータコイルと、前記ハウジングに設
けられた磁石と、前記ロータコイルに電源供給するため
の整流子とを具備し、かつ、前記磁石及び前記整流子の
軸方向に対する長さを、前記シャフトの直線移動距離よ
りも大きく設定したことを特徴とするものである。

【００１０】更に、請求項３記載の発明では、前記請求
項１または２記載のモータにおいて、前記シャフトを一
の軸方向にのみ付勢する予圧ばねを具備することを特徴
とするものである。上記した各手段は、次のように作用
する。

【００１１】請求項１記載の発明によれば、モータ部及
びソレノイド部は、夫々が一のシャフトを駆動する構成
となる。即ち、モータ部はシャフトを回転駆動し、ソレ
ノイド部はシャフトを直線的に駆動するため、モータに
ソレノイドとしての機能を持たせることができる。ま
た、モータ部とソレノイド部はハウジング内に一体的に
かつ直列的に配設されるため小型化及びコンパクト化を
図ることができ、従来のようにモータとソレノイド機構
を別個に設ける構成に比べ、配設スペースの省スペース
化を図ることができる。

【００１２】また、請求項２記載の発明によれば、モー
タ部を構成する磁石及び整流子の軸方向に対する長さを
シャフトの直線移動距離よりも大きく設定したことによ
り、ソレノイド部によりシャフトが直線移動したとして
も、モータ部によるシャフトの回転駆動を確実に維持す
ることができる。

【００１３】更に、請求項３記載の発明によれば、シャ
フトを一の軸方向にのみ付勢する予圧ばねを設けたこと
により、ソレノイド部の駆動を停止した際に、常にシャ
フトを所定位置に戻すことができ、次回の駆動の際に安
定した駆動を行わせることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１乃至図３は、本発明の一実
施例であるモータ１０を示している。図１はモータ１０
の断面図であり、図２はモータ１０の外観図であり、ま
た図３はモータ１０の内部構成を説明するための斜視図
である。

【００１５】モータ１０は、大略するとハウジング１
１，モータ部１２，ソレノイド部１３，及びシャフト１
４等により構成されている。ハウジング１１は有底筒状
の形状を有し、図中左端部分に後述するシャフト１４を
軸承する軸受１５が配設されると共に、図中右端部には
キャップ２５が装着される。このキャップ２５には、シ
ャフト１４を軸承する磁性体よりなる軸受１６が配設さ
れると共に、モータ用端子２６Ａ，２６Ｂ及びソレノイ
ド用端子２７Ａ，２７Ｂが配設されている。

【００１６】シャフト１４は上記のようにハウジング１
１に配設された軸受１５，１６に回転可能に、かつ軸方
向（図中、矢印Ｘ１，Ｘ２で示す方向）に直線的に移動
可能に軸承されている。即ち、本実施例では、ハウジン
グ１１に一の（１本の）シャフト１４のみが配設された
構成とされている。モータ部１２はハウジング１１内に
配設されており、大略すると界磁用マグネット１８、電
機子１９、整流子２２、及びブラシ２３Ａ，２３Ｂ等に
より構成されている。

【００１７】界磁用マグネット１８は、ハウジング１１
内に一対設けられている。この一対の界磁用マグネット
１８は、ハウジング１１の内壁に例えば接着等により対
向するよう配設されている。この界磁用マグネット１８
の軸方向（Ｘ１，Ｘ２方向）の長さは、少なくとも電機
子１９の軸方向の長さよりも長くなるよう設定されてい
る。具体的には、界磁用マグネット１８の軸方向（Ｘ
１，Ｘ２方向）の長さは、後述するシャフト１４の直線
移動距離よりも大きくなるよう設定されている。

【００１８】整流子２２はシャフト１４に固定されてお
り、電機子鉄心２０と電機子コイル２１とにより構成さ
れている。本実施例では、電機子鉄心２０は３個形成さ
れており、夫々の電機子鉄心２０に電機子コイル２１が
巻回されている。電機子鉄心２０は、前記した界磁用マ
グネット１８と対向しシャフト１４の回転に伴い一対の
界磁用マグネット１８の内側で回転しうるよう配設され
ている。また、電機子コイル２１の両端部は、シャフト
１４に固定されている整流子２２に電気的に接続されて
いる。

【００１９】この整流子２２の軸方向（Ｘ１，Ｘ２方
向）の長さは、少なくとも電機子１９の軸方向の長さよ
りも長くなるよう設定されている。具体的には、整流子
２２の軸方向（Ｘ１，Ｘ２方向）の長さは、後述するシ
ャフト１４の直線移動距離よりも大きくなるよう設定さ
れている。また、前記したキャップ２５にはブラシ２３
Ａ，２３Ｂが配設されている。このブラシ２３Ａ，２３
Ｂの図中Ｘ１方向側の端部はモータ部１２まで延出して
おり、シャフト１４に固定された整流子２２に接触し電
気的に接続される構成とされている。また、ブラシ２３
Ａ，２３Ｂの図中Ｘ２方向側の端部は、キャップ２５の
外側に延出し、モータ用端子２６Ａ，２６Ｂを形成して
いる。

【００２０】よって、このモータ用端子２６Ａ，２６Ｂ
に直流電流を流すことにより、この直流電流はブラシ２
３Ａ，２３Ｂ及び整流子２２を介して電機子コイル２１
に供給され、電機子鉄心２０に磁力が発生する。電機子
１９で発生する発生磁力と界磁用マグネット１８の磁力
により、電機子１９には回転力が発生し、シャフト１４
は回転駆動される。

【００２１】続いて、ソレノイド部１３について説明す
る。ソレノイド部１３は、シャフト１４，コア１７，及
びソレノイドコイル３０等により構成されている。ソレ
ノイドコイル３０は、ハウジング１１の内部に配設され
ており、所定のターン数で巻回されたコイルである。こ
のソレノイドコイル３０の端線２８は、キャップ２５に
配設されているソレノイド用端子２７Ａ，２７Ｂに電気
的に接続されている。

【００２２】コア１７は磁性体により形成されており、
シャフト１４に固定されている。よって、ソレノイド用
端子２７Ａ，２７Ｂに電流を流し、これによりソレノイ
ドコイル３０に磁界が発生することにより、磁性体より
なるコア１７は付勢され、コア１７と一体化されたシャ
フト１４は軸方向（Ｘ１，Ｘ２方向）に直線的に駆動さ
れる。

【００２３】一方、前記したように、シャフト１４はハ
ウジング１１に形成された軸受１５，１６に軸方向に移
動可能に軸承された構成となっている。よって、上記の
ようにソレノイドコイル３０に磁界が発生することによ
り、シャフト１４は図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に直線的に
移動する。また、図１に示されるように、シャフト１４
の矢印Ｘ２方向端部には、予圧ばね２９が配設されてい
る。この予圧ばね２９は、常にシャフト１４を矢印Ｘ１
方向に付勢するよう弾性力を発生する構成とされてい
る。

【００２４】いま、ソレノイド用端子２７Ａ，２７Ｂに
電流を流すことにより、ソレノイドコイル３０にシャフ
ト１４（コア１７）を矢印Ｘ２方向に付勢する力が発生
する構成であったとする。この場合、ソレノイド用端子
２７Ａ，２７Ｂに電流を流すことにより、図１（Ｂ）に
示すように、シャフト１４は予圧ばね２９を弾性変形さ
せつつ矢印Ｘ２方向に移動する。

【００２５】一方、シャフト１４が矢印Ｘ２方向に移動
した時点でソレノイド部１３への通電を停止すると、シ
ャフト１４は予圧ばね２９の弾性復元力により矢印Ｘ１
方向に移動して図１（Ａ）に示す状態に戻る。よって、
シャフト１４を一の軸方向（本実施例の場合には、矢印
Ｘ１方向）にのみ付勢する予圧ばね２９を設けることに
より、ソレノイド部１３の駆動を停止した際に、常にシ
ャフト１４を所定位置に戻すことができ、次回の駆動の
際に安定した駆動を行わせることができる。

【００２６】上記のように本実施例では、モータ部１２
及びソレノイド部１３が１本のシャフト１４を駆動する
構成となる。即ち、モータ部１２はシャフト１４を回転
駆動し、ソレノイド部１３はシャフト１４を直線的に駆
動する。この際、モータ部１２とソレノイド部１３とを
同時に機能させることができ、シャフト１４を回転させ
つつ矢印Ｘ１，Ｘ２方向に直線移動させることができ
る。また、前記のように界磁用マグネット１８及び整流
子２２の軸方向に対する長さは、シャフト１４の直線移
動距離よりも大きく設定されているため、シャフト１４
が直線移動したとしても、モータ部１２によるシャフト
１４の回転駆動を確実に維持することができる。

【００２７】よって、モータ１０はモータとしての機能
に加え、ソレノイド機構としての機能を有した構成とな
る。また、モータ部１２とソレノイド部１３は１本のシ
ャフト１４を共有するため、ハウジング１１内において
モータ部１２とソレノイド部１３は一体的にかつ直列的
に配設された構成となる。このため、モータ１０の小型
化及びコンパクト化を図ることができ、従来のようにモ
ータとソレノイド機構を別個に設ける構成に比べ、配設
スペースの省スペース化を図ることができる。また、モ
ータ部１２とソレノイド部１３でハウジング１１を共用
しているため、部品点数の削減を図ることができ、コス
トの低減を図ることもできる。

【００２８】図４及び図５は、本実施例に係るモータ１
０の適用例を示している。各図に示す例では、モータ１
０をフロッピーディスク装置のヘッドキャリッジロック
機構と、リフター機構の駆動源として用いた例を示して
いる。本適用例では、モータ１０のシャフト１４に駆動
歯車３１を設けている。また、図示される第１の従動歯
車３２はヘッドキャリッジロック機構に接続されてお
り、第２の従動歯車３３はリフター機構に接続されてい
る。

【００２９】いま、ソレノイド用端子２７Ａ，２７Ｂに
通電がされていない状態であったとすると、ソレノイド
部１３のソレノイドコイル３０は磁界を発生しておら
ず、よってシャフト１４は予圧ばね２９の弾性力により
矢印Ｘ１方向に移動している。よって、駆動歯車３１は
ヘッドキャリッジロック機構に接続され第１の従動歯車
３２と噛合しており、よってモータ部１２によりシャフ
ト１４に発生する回転力はヘッドキャリッジロック機構
に伝達される（図４に示す状態）。

【００３０】一方、ソレノイド用端子２７Ａ，２７Ｂに
通電されると、ソレノイド部１３のソレノイドコイル３
０に磁界が発生し、よってシャフト１４は予圧ばね２９
の弾性力に抗して矢印Ｘ２方向に移動する。これによ
り、駆動歯車３１は第１の従動歯車３２から離間し、リ
フター機構に接続された第２の従動歯車３３と噛合する
（図５に示す状態）。よって、モータ部１２によりシャ
フト１４に発生する回転力は、リフター機構に伝達され
ることとなる。このように、本実施例のモータ１０を用
いることにより、駆動力の供給先の切り換え処理を容易
に切り換えることが可能となる。

【００３１】尚、上記した適用例では、本発明に係るモ
ータをフロッピーディスク装置に適用した例を示した
が、本発明に係るモータの適用はこれに限定されるもの
ではなく、各種機器・装置に広く適用できるものであ
る。例えば、電気自動車に本願発明のモータを適用する
ことにより、変速機とモータを一体化した構成とするこ
とも可能となる。

【００３２】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次に述べる
種々の効果を実現することができる。請求項１記載の発
明によれば、モータにソレノイドとしての機能を持たせ
ることができ、またモータ部とソレノイド部はハウジン
グ内に一体的にかつ直列的に配設されるため、小型化及
びコンパクト化を図ることができると共に配設スペース
の省スペース化を図ることができる。

【００３３】また、請求項２記載の発明によれば、ソレ
ノイド部によりシャフトが直線移動したとしても、モー
タ部によるシャフトの回転駆動を確実に維持することが
できる。更に、請求項３記載の発明によれば、ソレノイ
ド部の駆動を停止した際に、常にシャフトを所定位置に
戻すことができ、次回の駆動の際に安定した駆動を行わ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるモータの断面図であ
る。

【図２】本発明の一実施例であるモータの外観図であ
る。

【図３】本発明の一実施例であるモータの内部構成を示
す斜視図である。

【図４】本発明の一実施例であるモータの使用例を示す
図である（その１）。

【図５】本発明の一実施例であるモータの使用例を示す
図である（その２）。

【符号の説明】

１０ モータ １１ ハウジング １２ モータ部 １３ ソレノイド部 １４ シャフト １７ コア １８ 界磁用マグネット １９ 電機子 ２０ 電機子鉄心 ２１ 電機子コイル ２２ 整流子 ２３Ａ，２３Ｂ ブラシ ２６Ａ，２６Ｂ モータ用端子 ２７Ａ，２７Ｂ ソレノイド用端子 ２９ 予圧ばね ３０ ソレノイドコイル ３１ 駆動歯車 ３２ 第１の従動歯車 ３３ 第２の従動歯車

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体によりなり、ハウジングに回転可
   能かつ軸方向に移動可能に配設された一のシャフトと、 前記シャフトを回転駆動するモータ部と、 前記シャフトを直線的に駆動するソレノイド部とを具備
   し、 前記モータ部と前記ソレノイド部を前記ハウジング内に
   一体的にかつ直列的に設けたことを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のモータにおいて、 前記モータ部は、前記シャフトに設けられたロータコイ
   ルと、前記ハウジングに設けられた磁石と、前記ロータ
   コイルに電源供給するための整流子とを具備し、 かつ、前記磁石及び前記整流子の軸方向に対する長さ
   を、前記シャフトの直線移動距離よりも大きく設定した
   ことを特徴とするモータ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のモータにおい
   て、 前記シャフトを一の軸方向にのみ付勢する予圧ばねを具
   備することを特徴とするモータ。