JPH05219705A - 小型モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長いロータの利用によって高トルクを発生で
き、しかもロータが長くてもそれに沿わせる磁極歯は短
くて足りて、それをケースや蓋の一部を切起こすことに
よって形成できるようにする。 【構成】 ケースの底板と蓋との間のコイルは複数個が
多層状に設けられ、それらのコイルの間に介設した磁極
板からもロータに沿う磁極歯が突設してある。従って底
板や蓋に設けられる磁極歯の長さはロータの長さに比べ
て短くて足りる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は永久磁石製のロータを、
その周囲に配設した磁極歯をコイルにより磁化させるこ
とによって回動させるようにしてある小型モータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の小型モータの一例として例えば
実公平３−１４９３８号公報に示される小型モータは、
図６の（Ａ）に示すように磁性材料製の有底円筒状のケ
ース4f内に回動自在のロータ20fをその軸芯がケース4f
の筒芯方向を向く状態に配設すると共に、上記ケース4f
の開口部には磁性材料製の蓋16fを設け、上記ロータ20f
の周囲には上記ケース4fにおける底板8f及び上記蓋16f
から夫々切り起こした磁極歯10f,18fを位置させ、上記
ケース4f内には上記磁極歯10f,18fを磁化させる為のコ
イル23fを配設している。

【０００３】このような小型モータはコイル23fへの通
電により磁極歯10f,18fが磁化し、それらの磁極歯とロ
ータとの間の磁気的な力によってロータ20ｆが回動す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような小型モータ
において高トルクのモータの要求があった場合、その対
応方法としては、大きい直径のロータを用いる、長
いロータを用いるの２例がある。しかし、前者はその周
囲のコイルも対応して大きくなる為、平面形状が大形化
する問題点がある。また後者では、図６の（Ｂ）の如く
磁極歯10f,18fもロータ20fの長さに対応して長くなくて
はならぬ。そうするとそれらの磁極歯は、矢印71,72か
ら明らかなようにケースの底板8fあるいは蓋16ｆからの
切り起こしでは形成できぬ為、別途形成した磁極歯を底
板や蓋にろう付けするといった面倒な作業が必要となる
問題点があった。

【０００５】本願発明は上記従来技術の問題点（技術的
課題）を解決する為になされたもので、長いロータの利
用によって平面形状を大形化することなく高トルクを生
ずるようにでき、しかもそのような長いロータを利用す
るものでも、ケースや蓋の磁極歯は短いもので足りて、
それらを切り起こし手段の利用によって形成することが
できるようにした小型モータを提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明における小型モータは、磁性材料製の有底
円筒状のケース内に回動自在のロータをその軸芯がケー
スの筒芯方向を向く状態に配設すると共に、上記ケース
の開口部には磁性材料製の蓋を設け、上記ロータの周囲
には上記ケースにおける底板及び上記蓋から夫々相手方
に向けて突出させた磁極歯を位置させ、上記ケース内に
は上記磁極歯を磁化させる為のコイルを配設している小
型モータにおいて、上記コイルは複数個を上記筒芯方向
に積層状に備えさせ、隣接コイル相互間には磁極板を介
設すると共に、その磁極板からは、上記底板及び蓋の磁
極歯と夫々対応する位置において、それらの磁極歯とは
反対の側に夫々磁極歯を突出させ、かつそれらの磁極歯
は上記ロータの周囲に位置させ、上記ケースの底板及び
蓋の磁極歯は、最寄の磁極板に向けて突出させたもので
ある。

【０００７】

【作用】コイルへの通電によりケース、蓋あるいは磁極
板に備えさせた磁極歯が磁化される。それら磁化された
磁極歯とロータとの磁気的な吸引力及び反発力によって
ロータが回動する。

【０００８】

【実施例】以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。図１及び図３において、１は小型ギヤードモータを
示す。このギヤードモータはモータ部２と、減速ギヤ部
３とから構成される。先ずモータ部２について説明す
る。４はケースで、磁性材料である鋼板でもって有底円
筒状に形成してあり、図３に示されるようにモータ部の
ケース５とギヤ部のケース６とを兼ねている。７はケー
ス４における円筒状の周側壁で、端子露出用の開口部7a
と、ギヤ部の蓋を嵌合させる為の嵌合凹部7bとが形成し
てある。８はケース４の底板で、中央位置にはロータ軸
９がケース４の筒芯方向を向く状態に固着され、その周
囲においては複数の磁極歯10が底板８の一部を切り起こ
すことによって形成してある。磁極歯10の長さは後述の
コイル23によって発生される磁束を充分にロータに及ぼ
し得る長さにされる。11は位置決孔である。又12は取付
片を示す。次に16はモータ部の蓋で、磁性材料である鋼
板をプレス成形して形成してある。17はロータ存置用の
透孔、18は蓋16の一部を切り起こして形成した磁極歯で
ある。磁極歯18の長さは後述のコイル24によって発生さ
れる磁束を充分にロータに及ぼし得る長さにされる。19
は位置決孔を示す。次に20はロータで、ロータ軸９に回
動自在に装着してある。このロータ20は周知のように合
成樹脂製のボスの周囲に円筒状の永久磁石を取付けて構
成してあり、上記磁石はその外周面にＮ，Ｓの磁極を周
方向に交互に有している。21は上記ボスと一体に形成し
たピニオンである。

【０００９】次に23, 24は夫々環状のコイルで、図３の
如く上記筒芯方向に積層状に設けてある。25, 26は両コ
イル23, 24間に介設した磁極板である。上記両コイル2
3, 24は同一のものであり、その構造について説明す
る。27はロータ及び磁極歯を位置させる為の透孔、28は
ボビンで、合成樹脂材料例えばＰＢＴで形成してあり、
その一面には位置決片29と位置決孔30とが同軸状に形成
され、他面には位置決片31が形成してある。32，33はボ
ビン28にインサートした接続用の端子、34はボビン28に
巻いた銅線で、その一端及び他端は上記端子32，33の接
続片32ａ,33ａに夫々接続してある。尚コイル24の端子
は符号32',33'で示す。次に上記磁極板25,26は同一のも
ので、互いに裏返しの状態に重ねた状態で使用してあ
る。これらの磁極板の構造について説明すると、36はロ
ータ存置用の透孔、37は磁極板の一部を切り起こして形
成した磁極歯である。磁極歯37の長さは、磁極板25にあ
ってはコイル23によって発生される磁束を充分にロータ
20に及ぼし得る長さにされ、磁極板26にあってはコイル
24によって発生される磁束を充分にロータ20に及ぼし得
る長さにされる。38は位置決孔を示す。尚これらの磁極
板25, 26は一枚板の構成にし、その一枚板の磁極板にコ
イル23側に切り起こした磁極歯とコイル24側に切り起こ
した磁極歯を具備させた構造にしてもよい。次に40は端
子カバーで、合成樹脂材料例えばＰＢＴで形成され、端
子貫通用の透孔41が穿設してある。尚上記コイルは３個
以上を積層状に設け、各々の間に夫々磁極板を配設して
も良い。

【００１０】次に減速ギヤ部３について説明する。43は
地板で、鋼板をプレス成形して形成してある。44は透孔
で、ロータ存置用のものである。45は位置決孔を示す。
46は地板43から曲げ起こされた支柱で、上端部には受部
47と嵌合片48とを備える。49は地板43の一部を切り起こ
して形成した押圧片である。50, 50・・・は地板43に取
付けた歯車支承軸、51は出力軸の軸受である。次に52は
蓋で、鋼板をプレス成形して形成してあり、ケース４と
の嵌合片53及び端子カバー40の押え片54を有すると共
に、嵌合孔55が穿設してある。56はロータ軸９の先端を
支える為の透孔、57は支承軸50の先端を支える為の透
孔、58は出力軸の軸受を夫々示す。次に60は軸受51, 58
に回動自在に装着した出力軸、61は出力軸と一体形成の
出力歯車、62は出力歯車61と噛み合う４番車を夫々示
す。尚図示はしないがピニオン21の回動を減速して４番
車62まで伝える為の他の歯車が周知の如く備わってい
る。

【００１１】次に上記構成のギヤードモータの組立を説
明する。先ずコイル23、磁極板25、磁極板26及びコイル
24を重ね合わせる。この場合、コイル23の位置決片29を
磁極板25, 26の位置決孔38に嵌合させ、コイル24の位置
決片31をコイル23の位置決孔30に嵌合させる。こうする
ことにより上記４者の位置関係が定まる。次に端子カバ
ー40をその透孔41に端子32, 33が貫通する状態に被せ付
ける。次にそれらの組合わされたものをケース４内に挿
入する。この場合、端子カバー40を開口部7aに位置さ
せ、コイル23の位置決片31を底板８の位置決孔11に嵌合
させる。次に蓋16をケース４内のコイル24の上に被せ付
ける。この場合、コイル24の位置決片29を蓋16の位置決
孔19に嵌合させる。このように組んだ状態では、磁極板
26の磁極歯37は底板８の磁極歯10と筒芯方向に位置が対
応し、かつ磁極歯10とは反対の側に突出した状態とな
り、又、磁極板25の磁極歯37は蓋16の磁極歯18と筒芯方
向に位置が対応し、かつ磁極歯18とは反対の側に突出し
た状態となる。次にロータ20をロータ軸９に装着する。
次に地板43を蓋16の上に重ねる。この場合、位置決孔19
から突出している位置決片29を地板43の位置決孔45に嵌
合させる。然る後出力軸60や４番車62その他の歯車を地
板43の軸受51或いは支承軸50に夫々装着する。次に蓋52
を被せ付ける。この場合、嵌合片53をケース４の嵌合凹
部7bに嵌合させ、支柱46の嵌合片48を嵌合孔55に嵌合さ
せる。次に蓋52を支柱46の受部47に押し付けると共に、
その押し付け力により押圧片49が蓋16に当接して弾力的
に撓む状態において、ケース４における周側壁７の開口
縁部を図２に符号63で示す如く蓋52にかしめ付け、その
固定を行う。これによりギヤードモータ１が完成する。

【００１２】上記のようにして組立てられる多数のギヤ
ードモータ１にあっては、符号23,25, 26, 24, 16, 43,
46で示される部材に厚み方向（ケース４の筒芯方向）
の寸法のばらつきがあって、それらを加え合わせた高さ
寸法がケース４の深さ寸法に対して種々にばらついて
も、そのばらつきは押圧片49の撓み量の大小によってク
リアされる。そしていずれの製品においても、上記押圧
片49の弾発力がモータ部２における各部材16, 24, 26,
25, 23を押圧固定することによって、モータ作動時にウ
ナリ音の発生を防止し、かつ極バランスを安定させる。
また減速ギヤ部３においては、上記押圧片49の弾発力が
支柱46の受部47を蓋52に押し付けるので、歯車空間即ち
地板43と蓋52との間の空間が精度良く保たれる。更に上
記弾発力によって、モータ部２の各部材はケース４の底
板８に向けて押付けられ、減速ギヤ部３の各部材は蓋52
を介してケース４に固定されるので、モータ部２と減速
ギヤ部３の位置関係が安定する。

【００１３】次に上記ギヤードモータ１の使用法につい
て説明する。上記各コイル23, 24は例えば100 Ｖ用に製
造されている（その他の電圧用の場合もある）。従って
上記モータ１を100 Ｖ用（低電圧用）として使用する場
合は、図４の（Ａ）の如く100 Ｖの電源65に対して端子
32, 33, 32', 33'を並列に接続する。一方、上記モータ
１を200 Ｖ用（高電圧用）として使用する場合は、図４
の（Ｂ）の如く200 Ｖ用の電源66に対して端子32, 33,
32', 33'を直列に接続する。

【００１４】次に上記ギヤードモータ１の動作を説明す
る。上記いずれの接続法の場合も、各コイル23, 24への
通電により、それらから発せられる磁束により各磁極歯
10,37, 18が磁化される。この場合コイル23による底板
８及び磁極板25の各磁極歯10, 37の磁化の状態と、コイ
ル24による磁極板26及び蓋16の各磁極歯37, 18の磁化の
状態とは同一であり、またそれはこの種の小型モータ
（同期モータ）における磁極歯の磁化の状態と同じであ
る。上記のように各磁極歯が磁化されると、それとロー
タ20の磁極との磁気的な吸引力及び反発力によって、ロ
ータ20が回動する。ロータ20の回動は減速用の歯車（１
番車から３番車及び４番車）を介して出力歯車61に減速
して伝えられ、出力軸60がゆっくりと回動する。

【００１５】次に図５は端子の構造の異なる例を示すも
ので、ギヤードモータのメーカにおいて予め低電圧用あ
るいは高電圧用の端子結線を行なっておく場合の例を示
すものである。この場合、端子32と端子33' は図の如く
予め短かく形成しておく。そしてメーカにおいては、低
電圧用の製品となるものについては、（Ａ）の如く端子
32, 33, 32', 33'を銅線67, 68でもって並列に接続して
おく。また高電圧用の製品となるものについては、
（Ｂ）の如く上記各端子を銅線69でもって直列に接続し
ておく。一方ユーザーは、低電圧用の場合も高電圧用の
場合も、端子33, 32' のみに電源の結線を行なえばよ
い。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、コイ
ル23, 24に通電することによりケースの底板８や蓋16の
磁極歯10, 18を磁化させ、その磁極歯10, 18とロータ20
との間の磁気的な吸引力及び反発力によってロータ20を
回すことができるは勿論のこと、

【００１７】本願発明は上記コイル23, 24を複数個積層
した構造だから、その積層したコイル23, 24の高さに対
応した長さの長いロータ20を利用でき、高トルクを生ず
るようにできる効果がある。このことはロータ20の径を
大きくして前記従来技術の如くモータの平面形状を大型
化してしまうことを防止し、モータの平面形状を小型化
するに役立つ。

【００１８】しかも上記の如く高トルクを得る為に長い
ロータ20を利用するものでも、本願発明においては上記
底板８と蓋16との中間に磁極板25, 26を設け、その磁極
板25, 26からも磁極歯37を突出させた構成だから、底板
８や蓋16の磁極歯10, 18は上記中間の磁極板25, 26に至
るよりも長くする必要はなく、その長さは短いもので足
りる特長がある。即ちロータ20の長さに比べて著しく短
いものでよい特長がある。このことは必要充分な長さの
磁極歯10, 18を、底板８や蓋16からの切り起こしという
簡易な手段を利用して形成することを可能にできる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ギャードモータの分解斜視図。

【図２】ギャードモータの斜視図。

【図３】ギャードモータの縦断面図。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）は電源とコイルとの結線を示す
図。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は端子の構造の異なる例を示す
部分斜視図。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は従来の小型モータの縦断面
図。

【符号の説明】

４ ケース ８ 底板 16 蓋 10，18 磁極歯 20 ロータ 23，24 コイル 25，26 磁極板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材料製の有底円筒状のケース内に回
   動自在のロータをその軸芯がケースの筒芯方向を向く状
   態に配設すると共に、上記ケースの開口部には磁性材料
   製の蓋を設け、上記ロータの周囲には上記ケースにおけ
   る底板及び上記蓋から夫々相手方に向けて突出させた磁
   極歯を位置させ、上記ケース内には上記磁極歯を磁化さ
   せる為のコイルを配設している小型モータにおいて、上
   記コイルは複数個を上記筒芯方向に積層状に備えさせ、
   隣接コイル相互間には磁極板を介設すると共に、その磁
   極板からは、上記底板及び蓋の磁極歯と夫々対応する位
   置において、それらの磁極歯とは反対の側に夫々磁極歯
   を突出させ、かつそれらの磁極歯は上記ロータの周囲に
   位置させ、上記ケースの底板及び蓋の磁極歯は、最寄の
   磁極板に向けて突出させたことを特徴とする小型モー
   タ。
2. 【請求項２】 各コイルには、電源に対してそれらを直
   列或いは並列接続可能に夫々二つの端子を備えさせた請
   求項１記載の小型モータ。