JPH05276694A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヨーク機能を最小限に抑えることにより高性
能な希土類磁石を使用することなく小型軽量化を図る。 【構成】 円筒状のヨーク１、ヨーク内周面に配設され
た永久磁石２、軸受９および樹脂製ハウジング２１をイ
ンサート成形によって一体成形して固定子３を製作す
る。ヨーク１の長さＬ2 をハウジング２１の長さＬより
短くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヨーク内周面に永久磁
石を配設した固定子内に回転電機子を同軸配置した電動
機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の自動車は高性能、安全性、利便性
等の向上を図るため車輌１台当たり数十個の電動機を搭
載しており、その大半が磁石界磁電動機である。図８お
よび図９はそれぞれこの種の電動機の従来例を示すもの
で、１は軟鋼等によって円筒状に形成されたヨーク、２
はヨーク１の内周面に対設された一対の永久磁石で、こ
れらによって固定子３を形成し、内部に回転電機子４が
同軸に配設されている。回転電機子４は、鉄心５、コイ
ル６、整流子７および出力軸８とを備え、出力軸８が軸
受９によって回転自在に軸支されている。磁気回路を形
成するヨーク１は、永久磁石２および回転電機子４を収
納し、装置固定部にボルトによって直接もしくはゴム等
の振動吸収部材を介して固定されることにより、ヨーク
本来の機能に加えて機械構造体としての機能と、電動機
のハウジング機能をも併せ持っている。この場合、図８
の電動機は、ヨーク１を両端開放の筒状体とし、これと
は別個独立に製作された円板状の蓋体１０によってヨー
ク１の一端開口部を覆い、この蓋体１０の中央部に設け
た円筒状の軸受部１１内に前記軸受９を嵌合固定した例
を示す。一方、図９の電動機は、ヨーク１を一端が開放
する有底円筒体に形成し、この底板部１ａの中央部に設
けた円筒状の軸受部１１内に軸受９を嵌合固定した例を
示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の電動機におけるヨーク１にあっては磁気回路を
形成するヨーク機能に加えて他の機能、すなわち機械構
造体としての機能と、ハウジング機能を兼ね備えている
ため、ヨーク機能以外の占有部位が多く、しかも比重の
大きい軟鋼等の磁性材で製作されていることから重量の
軽減ができないという問題があった。ちなみに、直径６
ｃｍの自動車用電動機ではヨーク１の板厚が２ｍｍもあ
るため、軽量小型化の大きな障害となっている。また、
軽量小型化を図るため高性能の希土類磁石を用いたもの
も知られているが、その場合はコストが著しく高くなる
という問題があった。

【０００４】したがって、本発明は上記したような従来
の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とする
ところは、ヨーク機能を最少限に抑えることにより高性
能な希土類磁石を使用することなく小型軽量化を図るよ
うにした電動機を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電動機は上
記目的を達成するために成されたもので、その第１の発
明は、回転電機子と、回転電機子の外周に配設された固
定子とを備えた電動機において、前記固定子は複数個の
永久磁石と、内周面に前記永久磁石が配設された円筒状
のヨークと、インサート成形によって前記ヨークおよび
永久磁石と共に一体成形された樹脂製ハウジングとから
なり、前記ヨークは前記永久磁石の外側を覆い、前記ハ
ウジングに前記回転電機子の軸受部を一体に設けたもの
である。

【０００６】第２の発明は、回転電機子と、回転電機子
の外周に配設された固定子とを備えた電動機において、
前記固定子は複数個の永久磁石と、内周面に前記永久磁
石が配設された円筒状のヨークと、インサート成形によ
って前記ヨークおよび永久磁石と共に一体成形された樹
脂製ハウジングとからなり、前記ハウジングに前記回転
電機子の軸受部を一体に設け、前記ヨークは前記永久磁
石の外側を覆うと共に両端面に、先端が前記ハウジング
の少なくとも一端近傍にまで延在する補強部を前記ハウ
ジングの固定部に対応して延設したものである。

【０００７】

【作用】第１および第２の発明において、樹脂製ハウジ
ングはヨークと共に機械構造体としての機能と、ハウジ
ング機能を果たす。第２の発明において、ヨークに延設
された補強部は、ハウジングの固定部を装置の取付部に
ボルト等によって締結固定した際の締結力を受け止め、
ハウジングに加わる圧縮応力を緩和する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明に係る電動機の一実施例
を示す断面図、図２は図１のII−II線断面図、図３はヨ
ークの斜視図である。なお、図中図８および図９と同一
部材のものに対しては同一符号を以て示し、その説明を
省略する。これらの図において、本発明は両端開放の円
筒体からなるヨーク１と、ヨーク１の内面に対向して配
設された一対の永久磁石２および出力軸８の一端を軸支
する軸受９と、これら部材とインサート成形によって一
体に成形された有底円筒状の樹脂製ハウジング２１とで
電動機２０の固定子３を形成したものである。

【０００９】前記ヨーク１は、軟鋼等によって製作さ
れ、樹脂製ハウジング２１の軸方向の長さＬよりも小さ
く、永久磁石２の長さＬ1 の１．２〜１．６倍の長さＬ
2 を有し、外周面がハウジング２１の外周面に露呈して
同一面を形成している。また、ヨーク１の周面にはイン
サート成形時の溶融樹脂が注入される適宜穴径を有する
２つの小孔２２が周方向に１８０°ずれて貫通形成され
ている。これらの小孔２２は、２つの永久磁石２、２間
に位置するよう形成されている。

【００１０】前記永久磁石２は半円筒形に形成されて外
周面がヨーク１の内周面に密接され、内周面が樹脂製ハ
ウジング２１の内周面より露呈もしくは若干突出し、回
転電機子４の外周面との間に所要の隙間Ｇ（０．５ｍｍ
以下）を設定している。各永久磁石２の周方向両端面２
ａは互いに対向し、この対向面間に前記樹脂製ハウジン
グ２１が充填されることで、永久磁石２の中心方向への
移動を阻止している。

【００１１】前記樹脂製ハウジング２１は一端が開放す
る有底円筒状に形成され、底面中央部には円筒状の軸受
部２３が一体に突設されており、この中に前記軸受９が
組み込まれている。ハウジング２１のインサート成形に
際しては、ヨーク１、永久磁石２および軸受９を金型内
にインサートしておき、射出成形法により溶融樹脂を金
型内に充填してヨーク１、永久磁石２、軸受９およびハ
ウジング２１を一体成形する。この時、永久磁石２の内
径を寸法基準として成形され、これによって前記隙間Ｇ
が回転電機子４の全周に亙って一定になるようにしてい
る。そして、樹脂製ハウジング２１は、複数個のボルト
（図示せず）によって装置の取付部に固定される。

【００１２】かくしてこのような構成からなる電動機２
０においては小型軽量化を図ることができる。すなわ
ち、磁気回路を形成するヨーク１の長さＬ2 を短くして
ヨーク本来の機能を最少限に抑え、機械構造体としての
機能およびハウジング機能をヨーク２より比重の小さい
樹脂製ハウジング２１に持たせているので、ヨーク自体
が軽量で、電動機２０を軽量化することができる。ちな
みに、従来の電動機に比べて１５〜２０％軽量化するこ
とができた。

【００１３】図８および図９に示した従来の電動機にお
いては、ヨーク１の内周面に永久磁石２を接着剤によっ
て固定する方法をとっているが、この方法ではいずれも
ヨーク１の内径を寸法基準として永久磁石２が接合固定
されるため、磁気回路上最も均一性を確保しなければな
らない永久磁石２と回転電機子４との隙間を一定に設定
することが難しく、そのため隙間Ｇを０．５ｍｍ程度ま
で広げる必要があった。これに対して本発明においては
インサート成形することにより永久磁石２の内径を寸法
基準とすることができるので、隙間Ｇを一定に、しかも
隙間Ｇが一定であれば従来の電動機における隙間より狭
くすることができる（略２分の１）。したがって、高性
能な希土類磁石を用いないでも電動機２０の小型化が可
能である。

【００１４】さらにまた、軸受９をハウジング２１と一
体成形しているので、軸受９の組込工程を必要とせず、
作業工数を削減することができる利点をも有する。

【００１５】図４は本発明の他の実施例を示す固定子の
断面図である。この実施例はヨーク１の防錆効果を高め
るためヨーク１を樹脂製ハウジング２１の内部に埋設
し、外部に露呈させないようにしたものであり、その他
の構成は上記実施例と同様である。なお、ヨーク１と樹
脂製ハウジング２１の回転防止機能を果たす小孔２２は
永久磁石２に対応する位置に設けてあるため、成形時に
おいて溶融樹脂がこの小孔２２を通して永久磁石２を金
型に押し付ける機能をも果たし、永久磁石２の内周面に
樹脂が流れ込むことを防止している。

【００１６】図５〜図７は本発明の更に他の実施例を示
す外観斜視図、断面図およびヨークの斜視図である。こ
の実施例は樹脂製ハウジング２１の上側開口部に軸受２
８を収納保持する円板２９を配設し、この円板２９の外
周にボルト挿通孔３０をそれぞれ有する一対の固定部３
１、３１を一体に突設すると共に、ヨーク１の両端面で
前記各固定部３１、３１に対応する位置に、先端がそれ
ぞれハウジング２１の両端面に露呈もしくは端面近傍に
まで延在する補強部３２を軸線方向に延設し、この補強
部３２によって前記固定部３１に当接する付近の前記ハ
ウジング２１を補強するようにしたものである。なお、
３３は電動機２０の取付部、３４は前記ボルト挿通孔３
０に挿通され取付部３３のねじ孔にねじ込まれることに
より電動機２０を取付部３３に固定するボルトである。

【００１７】このような構成においては、ボルト３４を
ねじ孔にねじ込んで電動機２０を取付部３３に固定した
際、ボルト３４の締結力をヨーク１の補強部３２が設け
られたヨーク部分で受け止めるため、ハウジング２０自
体には大きな圧縮応力が作用せず、ハウジング２０の破
損を防止することができる利点を有する。

【００１８】なお、本発明は上記実施例に特定されるも
のではなく、種々の変更、変形が可能であり、例えば永
久磁石２を２ｎ（但し、ｎは整数）個としてもよく、ま
た固定部３１をハウジング２１の外部に突設せず、内部
側で隣合う永久磁石間に設けることも可能である。さら
にまた、ヨーク１は一体形成されるものに限らず、複数
個の円弧状に分割形成された軟鋼板を組合わせて円筒状
に形成されるものでもあってもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電動機
は、インサート成形によってヨーク、永久磁石および樹
脂製ハウジングを一体成形して構成したので、電動機自
体を軽量化することができ、またインサート成形によれ
ば永久磁石の内径を寸法基準とすることができるため、
回転電機子と永久磁石の隙間を小さく設定することがで
き、電動機を小型化することができる。また、本発明は
ハウジングに設けた固定部に対応してヨークの両端面に
補強部を延設しているので、電動機をボルト等の締結手
段で取付部に固定した際、ハウジング自体の破損を防止
することができ、安定且つ確実に取り付けることができ
るなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動機の一実施例を示す断面図で
ある。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】ヨークの斜視図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す固定子の断面図であ
る。

【図５】本発明の更に他の実施例を示す斜視図である。

【図６】断面図である。

【図７】ヨークの斜視図である。

【図８】電動機の従来例を示す断面図である。

【図９】電動機の他の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ヨーク ２ 永久磁石 ３ 固定子 ４ 回転電機子 ５ 鉄心 ６ コイル ７ 整流子 ８ 出力軸 ９ 軸受 ２０ 電動機 ２１ 樹脂製ハウジング ２２ 小孔 ２３ 軸受部 ３１ 固定部 ３２ 補強部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松島 賢治 埼玉県行田市富士見町１丁目４番地１ ジ ェコー株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転電機子と、回転電機子の外周に配設
   された固定子とを備えた電動機において、前記固定子は
   複数個の永久磁石と、内周面に前記永久磁石が配設され
   た円筒状のヨークと、インサート成形によって前記ヨー
   クおよび永久磁石と共に一体成形された樹脂製ハウジン
   グとからなり、前記ヨークは前記永久磁石の外側を覆
   い、前記ハウジングに前記回転電機子の軸受部を一体に
   設けたことを特徴とする電動機。
2. 【請求項２】 回転電機子と、回転電機子の外周に配設
   された固定子とを備えた電動機において、前記固定子は
   複数個の永久磁石と、内周面に前記永久磁石が配設され
   た円筒状のヨークと、インサート成形によって前記ヨー
   クおよび永久磁石と共に一体成形された樹脂製ハウジン
   グとからなり、前記ハウジングに前記回転電機子の軸受
   部を一体に設け、前記ヨークは前記永久磁石の外側を覆
   うと共に両端面に、先端が前記ハウジングの少なくとも
   一端近傍にまで延在する補強部を前記ハウジングの固定
   部に対応して延設したことを特徴とする電動機。