JPH09200992A - アクチュエータにおけるステータ磁石の固定構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に組み付けることができ、しかも、組み
付け後のがたつきを防止する。 【解決手段】 ステータ磁石収容孔９のロータ３の周方
向に対して垂直となる両側面にはそれぞれ位置決め部１
５，１６が形成されている。位置決め部１５は回転軸線
方向に並設される２つの磁石支持部３４，３５を備えて
いる。磁石支持部３４は、基部２０から周方向に延びる
ように形成される一対の支持部２１，２２と、両支持部
２１，２２の間に形成される逃げ部２４と、両支持部２
１，２２の各先端部間を連結して形成され、ステータ磁
石収容孔９側からの付勢力により逃げ部２４内に変形す
る変形板部２６と、ステータ磁石１０の側面に当接する
突条２８とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステータ側にステ
ータ磁石を有するロータリ型のアクチュエータにおける
ステータ磁石の固定構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロータリアクチュエータには、図
７に示すように、ハウジング５０に励磁コイル５１、ス
テータ磁石５２等を組み付けてステータ５３を構成し、
このハウジング５０に対してロータ５４を位置決めして
構成されるものがある。ハウジング５０の中央部にはロ
ータ５４を収容するロータ収容孔５５が形成され、その
左右両側に形成される各ボビン部５６にそれぞれ励磁コ
イル５１が巻回されている。各ボビン部５６には、ステ
ータコアの励磁極を挿通してロータ収容孔５５に相対向
させるための挿通孔５７が形成されている。ハウジング
５０のロータ収容孔５５に相対向する両位置にはステー
タ磁石収容部５８が形成されている。このステータ磁石
収容孔５８には、ステータ磁石５２がハウジング５０の
外側から組み付けられている。

【０００３】そして、両励磁極が交互に異なる磁極に励
磁されると、ロータ５４が励磁極の磁極と両ステータ磁
石５２の磁極とにより、異なる２つの角度位置に交互に
配置される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ステータ磁
石５２は、ステータ磁石収容部５８内でがたつかないよ
うに固定することが望ましい。何故なら、ステータ磁石
５２の位置が変動すると、両ステータ磁石５２及び両励
磁極にて前記角度位置に位置決めされるべきロータ５４
の角度位置にばらつきが生じるからである。又、がたつ
きがあると、アクチュエータの作動中にロータ５４のロ
ータ磁石から作用する磁界により、ステータ磁石５２が
ステータ磁石収容孔５８内で移動して異音が発生する問
題もあるからである。

【０００５】ところが、上記のアクチュエータでは、ス
テータ磁石５２をステータ磁石収容孔５８に組付ける組
付工程において、ステータ磁石５２を容易に組み付ける
ことができるように、図８に示すように、ステータ磁石
５２の周方向の外側寸法ｋに対しステータ磁石収容部５
２の周方向の内側寸法ｍが若干大きく設定されている。

【０００６】何故なら、ハウジング５０及びステータ磁
石５２の寸法ばらつきが大きいため、ステータ磁石５２
がステータ磁石収容孔５８に圧入されるように設計する
ことが困難であるからである。即ち、両者の寸法のばら
つきにより、ステータ磁石５２のステータ磁石収容孔５
８への組み付けが困難になる場合が生じる。

【０００７】このため、ステータ磁石５２及びステータ
磁石収容孔５８の寸法がばらついても、ステータ磁石５
２を容易に組み付けることができるように、上記のよう
に両者の寸法関係を設定している。

【０００８】その結果、今度は、ステータ磁石５２をス
テータ磁石収容孔５８に組み付けたとき、ステータ磁石
５２がステータ磁石収容孔５８の内部でしっかり固定さ
れず、がたつく場合が生じている。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、容易に組み付けるこ
とかでき、しかも、組み付け後のがたつきを確実に防止
することができるアクチュエータにおけるステータ磁石
の組付構造を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、ステータを構成するハウ
ジングに、ロータを収容するロータ収容孔に相対向する
ステータ磁石収容孔を設け、このステータ磁石収容孔の
内部にステータ磁石を収容することにより、ステータ磁
石をロータに相対向する位置で固定するアクチュエータ
におけるステータ磁石の固定構造において、前記ステー
タ磁石収容孔の内部において、ロータの周方向に対して
垂直となる両側面の少なくとも一方に設けられ、ステー
タ磁石をステータ磁石収容孔に収容することにより弾性
的に変形して、その弾性変形の復元力によりステータ磁
石をロータの周方向に支持する磁石支持部を設けた。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記両側面の少なくとも一方に、ロー
タの回転軸線方向に複数設けた。請求項３に記載の発明
は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、磁石
支持部は、前記ハウジングに設けられる基部と、基部か
ら前記ステータ磁石収容孔側に向かってロータの周方向
に延びるように形成される一対の支持部と、前記両支持
部の間に形成される逃げ部と、前記両支持部の各先端部
を連結して形成され、ステータ磁石収容孔側からの付勢
力により、前記逃げ部内に弾性変形可能な変形板部と、
前記変形板部のステータ磁石収容孔側に形成され、ステ
ータ磁石の側面に当接する当接部とからなるものとし
た。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求
項３のいずれかに記載の発明の作用に加えて、磁石支持
部は、ハウジングに一体的に形成されものとした。従っ
て、請求項１に記載の発明によれば、ステータを構成す
るハウジングに設けられるステータ磁石収容孔の内部に
ステータ磁石を収容すると、ステータ磁石はロータの周
方向に対して垂直となる両側面の少なくとも一方に設け
られる磁石支持部が弾性的に変形する。そして、ステー
タ磁石は、磁石支持部の弾性変形の復元力により、ロー
タの周方向に支持される。その結果、ステータ磁石は、
その寸法のばらつきに拘らず容易にステータ磁石収容孔
に収容され、ステータ磁石収容孔内で固定される。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、ステータ磁石がロータの
回転軸線方向の複数の位置で周方向に支持されるため、
ステータ磁石が安定した状態で支持される。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、ステータ磁
石がステータ磁石収容孔に収容されると、変形板部のス
テータ磁石収容孔側に形成される当接部にステータ磁石
が当接するため、一対の支持部の各先端部間に設けられ
る変形板部が逃げ部内に変形する。すると、ステータ磁
石には、変形板部からその弾性変形による復元力が与え
られるため、ステータ磁石が周方向に支持される。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求
項３のいずれかに記載の発明の作用に加えて、磁石支持
部がハウジングとともに形成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図１〜図５に従って説明する。図２に示すよう
に、アクチュエータ１は、ステータ２及びロータ３とか
ら構成されている。このステータ２及びロータ３は図示
しないケースに収容され、このケース内でロータ３がス
テータ２に対して位置決めされるとともに回転可能に支
持されている。

【００１７】ステータ２は、ナイロン等の合成樹脂製の
ハウジング４を備えている。このハウジング４にはその
中央部にロータ３を収容するロータ収容孔５が形成さ
れ、このロータ収容孔５の左右両側には励磁コイル６を
巻回するためのボビン部７がそれぞれ形成されている。
各ボビン部７には、ロータ収容孔５に貫通する挿通孔８
が形成されている。

【００１８】ハウジング４の上下両側にはステータ磁石
収容孔９がそれぞれ形成されている。各ステータ磁石収
容孔９にはステータ磁石１０及びスペーサ部材（ステー
タ側の磁路の一部を形成する）１１がそれぞれ収容され
ている。

【００１９】前記各ボビン部７の挿通孔８には略Ｅ形状
のステータコア１２の励磁極１３が挿通されている。互
いに相対向する両ステータコア１２の各ヨーク１４は、
その各先端同士が互いに当接されている。

【００２０】従って、ロータ３に対してステータ２の各
励磁極１３及び各ステータ磁石１０が相対向する位置に
配置されている。次に、ステータ磁石収容孔９を詳述す
る。

【００２１】図３，４は、ステータ磁石１０を収容して
いない状態のステータ磁石収容孔９を示している。ステ
ータ磁石収容孔９には、その左側に左側位置決め部１５
が形成され、その右側に右側位置決め部１６が形成され
ている。又、ステータ磁石収容孔９には、その上側に上
側位置決め部１７が形成され、下側に下側位置決め部１
８が形成されている。左側位置決め部１５、右側位置決
め部１６、上側位置決め部１７及び下側位置決め部１８
とにより、ステータ磁石収容孔９が形成されている。こ
のステータ磁石収容孔９の上側位置決め部１７と下側位
置決め部１８との間は、ステータ磁石１０の回転軸線方
向の長さよりも若干大きく形成されている。

【００２２】左側位置決め部１５は、基部２０、支持部
２１，２２，２３、逃げ部２４，２５、変形板部２６，
２７及び突条２８，２９とから構成されている。即ち、
左側位置決め部１５の基部２０にはステータ磁石収容孔
９側に向かって周方向に延びるように支持部２１，２
２，２３が形成されている。一対の支持部２１，２２の
間には逃げ部２４が形成され、一対の磁石部２２，２３
の間には逃げ部２５が形成されている。両支持部２１，
２２の先端部間には、ステータ磁石収容孔９側からの付
勢力により逃げ部２４内に弾性変形可能な変形板部２６
が連結形成されている。同様に、両支持部２２，２３の
先端部間には、逃げ部２５内に弾性変形可能な変形板部
２７が連結形成されている。前記変形板部２６のステー
タ磁石収容孔９側には突条２８が形成され、変形板部２
７には同様に突条２９が形成されている。

【００２３】又、図４に示すように、ハウジング４にお
いて、変形板部２６とロータ収容孔５との間には、変形
板部２６を両支持部２１，２２のみにて支持させるため
のスリット３０が形成されている。同様に、変形板部２
７とロータ収容孔５との間には、変形板部２７を両支持
部２２，２３のみにて支持させるためのスリット３１が
形成されている。

【００２４】従って、ステータ磁石収容孔９の側から突
条２８を逃げ部２４の側に付勢すると、変形板部２６が
逃げ部２４の側に弾性的に変形して突条２８が逃げ部２
４の側に移動する。すると、突条２８からは逃げ部２４
の側からステータ磁石収容孔９の側に向かう復元力が付
勢する側に与えられる。同様に、ステータ磁石収容孔９
の側から突条２９を逃げ部２５の側に付勢すると、変形
板部２７が逃げ部２５の側に弾性的に変形して突条２９
が逃げ部２５の側に移動する。すると、突条２９からは
逃げ部２５の側からステータ磁石収容孔９の側に向かう
復元力が付勢する側に与えられる。

【００２５】本実施の形態では、基部２０、支持部２
１，２２、逃げ部２４、変形板部２６及び突条２８に
て、左上側磁石支持部３２が形成され、基部２０、支持
部２２，２３、逃げ部２５、変形板部２７及び突条２９
にて、左下側磁石支持部３３が形成されている。

【００２６】前記右側位置決め部１６は、左側位置決め
部１５に対して面対称に形成されている。即ち、左上側
磁石支持部３２に対して周方向に相対向する位置には、
右上側磁石支持部３４が形成されている。又、左下側磁
石支持部３３に対して周方向に相対向する位置には、右
下側磁石支持部３５が形成されている。従って、右上側
磁石支持部３４の各部の構成は、左上側磁石支持部３２
の対応する各部の構成と同一の符号とし、右下側磁石支
持部３５の各部の構成は、左下側磁石支持部３３の対応
する各部の構成と同一の符号として以下説明する。

【００２７】左側位置決め部１５のステータ磁石収容孔
９側の側面と、右側位置決め部１６のステータ磁石収容
孔９側の側面との周方向の距離ｋは、ステータ磁石１０
の周方向の幅ｍ（図５に図示）に対して若干大きく形成
されている。又、左側位置決め部１５の各突条２８，２
９と、右側位置決め部１６の各突条２８，２９との周方
向の距離ｎは、ステータ磁石１０の周方向の幅ｍよりも
小さく形成されている。従って、ステータ磁石収容孔９
にステータ磁石１０を組み付けると、位置決め部１５の
各突条２８，２９が左方に付勢され、位置決め部１６の
各突条２８，２９が右方に付勢される。

【００２８】尚、各磁石支持部３２，３３，３４，３５
は、ハウジング４と一体的に形成されている。次に、以
上のように構成されたアクチュエータにおけるステータ
磁石の固定構造の作用について説明する。

【００２９】ハウジング４の各ステータ磁石収容孔９に
ステータ磁石１０を収容しない状態では、図３に示すよ
うに、各磁石支持部３２，３３の各変形板部２６，２
７、及び、各磁石支持部３４，３５の変形板部２６，２
７は変形しない状態になっている。

【００３０】この状態のステータ磁石収容孔９にステー
タ磁石１０を組み付けると、左側位置決め部１５の各磁
石支持部３２，３３では、各突条２８，２９がステータ
磁石１０に押圧されるため、変形板部２６，２７が弾性
変形して逃げ部２４，２５の側に移動する。又、右側位
置決め部１６の各磁石支持部３４，３５では、各突条２
８，２９がステータ磁石１０に押圧されるため、変形板
部２６，２７が弾性変形して逃げ部２４，２５の側に移
動する。その結果、左側位置決め部１５の各突条２８，
２９と、右側位置決め部１６の各突条２８，２９との距
離が拡大するため、ステータ磁石１０がその幅寸法ｍの
ばらつきに拘らずステータ磁石収容孔９に収容される。

【００３１】そして、ステータ磁石１０には、各磁石支
持部３２，３３の変形板部２６，２７の復元力が右方に
作用し、各磁石支持部３４，３５の変形板部２６，２７
の復元力が左方に作用する。その結果、ステータ磁石１
０は、ステータ磁石収容孔９内で周方向に支持される。

【００３２】このとき、ステータ磁石１０は、ロータ３
の回転軸線方向に設けられる磁石支持部３２，３３及び
磁石支持部３４，３５により、回転軸線方向の複数の位
置で周方向に支持される。その結果、ステータ磁石１０
は、安定した状態で支持される。

【００３３】組み立てられたアクチュエータ１のロータ
３が駆動されると、ロータ３のロータ磁石３ａから各ス
テータ磁石１０には変動する磁界が作用する。このと
き、ステータ磁石１０は、ステータ磁石収容孔９内で各
磁石支持部３２，３３，３４，３５にて周方向に支持さ
れているため、ステータ磁石収容孔９内で移動すること
はない。

【００３４】以上詳述したように、本実施の形態のアク
チュエータにおけるステータ磁石の固定構造によれば、
以下の効果を得ることができる。 （ａ） ステータ磁石１０をステータ磁石収容孔９に組
み付けると、各磁石支持部３２，３３，３４，３５の各
変形板部２６，２７が弾性変形する。そして、ステータ
磁石１０は、ステータ磁石収容孔９内に組み付けられた
状態で、各変形板部２６，２７の復元力により、ロータ
３の周方向に支持される。その結果、スータ磁石１０
は、その幅ｍのばらつきに拘らず容易にステータ磁石収
容孔９に組み付けられ、ステータ磁石収容孔９内で固定
される。従って、ステータ磁石１０を容易に組み付ける
ことができ、しかも、組み付け後のがたつきを確実に防
止することができる。

【００３５】（ｂ） ロータ３の回転軸線方向に設けた
磁石支持部３２，３３（３４，３５）にて、ステータ磁
石１０を回転軸線方向の複数の位置で周方向に支持する
ようにしたので、ステータ磁石１０が安定して支持され
る。従って、ステータ磁石１０の組み付け後のがたつき
を一層確実に防止することができる。

【００３６】（ｃ） 磁石支持部３２を、基部２０に形
成した一対の支持部２１，２２と、両支持部２１，２２
の間に形成される逃げ部２８と、両支持部２１，２２の
先端部間を連結して形成され、ステータ磁石１０にて逃
げ部２８側に弾性変形する変形板部２６と、その変形板
部２６に設けられステータ磁石１０に当接する突条２８
とで構成した。従って、簡単な構成でステータ磁石１０
を支持する磁石支持部３２を実現することができるた
め、部品コストの上昇を抑制することができる。

【００３７】（ｄ） ステータ磁石支持部３２，３３，
３４，３５をハウジング４に一体的に形成するようにし
たので、ステータ磁石支持部３２，３３，３４，３５を
ハウジング４とともに形成することができる。従って、
部品点数の増加を防止することができる。

【００３８】（ｅ） 各磁石支持部３２，３３，３４，
３５に設けた逃げ部２８，２９により、各励磁コイル６
で発生する熱をケース側に効率よく逃がすことができ
る。その結果、励磁コイル６の温度上昇を抑制すること
ができる。

【００３９】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、以下のように構成することもできる。 （１） 揺動型のアクチュエータ１に実施したが、ステ
ータ側にステータ磁石１０を有する直流器に実施しても
よい。この場合にも、ステータ磁石１０を容易に組み付
けることができ、しかも、組み付け後のがたつきを防止
することができる。

【００４０】（２） 図６に示すように、各位置決め部
１５，１６に、磁石支持部３２，３３，３６（３４，３
５，３７）を３個ずつ周方向に相対向するように設けた
構成としてもよい。又、１個としてもよく、４個以上設
けた構成としてもよい。

【００４１】（３） 各位置決め部１５，１６に設ける
磁石支持部３２〜３５を周方向に相対向しない位置に配
置した構成としてもよい。この場合でも、ステータ磁石
１０を容易に組み付けることができるとともに、組み付
け後のがたつきを防止することができる。

【００４２】（４） 磁石支持部３２〜３５を、ステー
タ磁石収容孔９の左右のいずれか一方の側にのみ設けて
もよい。このとき、磁石支持部３２〜３５の数は、何個
であってもよい。この構成によっても、ステータ磁石１
０を容易に組み付けることができ、組み付け後のがたつ
きを防止することができる。

【００４３】（５） 磁石支持部３２〜３５の数が、左
右の側で異なる構成としてもよい。 （６） 変形板部２６，２７の形状は、同一の厚さ板状
に限らず、支持部２１，２２，２３の近くと遠くとで厚
さが変化する形状であってもよい。

【００４４】（７） 突条２８，２９の断面形状は、半
円状に限らず、例えば、三角形状等としてもよい。 （８） 突条２８，２９を設ける代わりに、変形板部２
６，２７の中央部を磁石収容孔９側に盛り上がった形状
に形成し、この部分を当接部としてもよい。

【００４５】（９） 各磁石支持部３２〜３５は、ハウ
ジング４に一体的に形成されるものとしたが、これをハ
ウジング本体と別体で形成し、ハウジング本体に組み付
ける構成としてもよい。この構成によれば、変形板部２
６，２７の弾性係数をより適性に選択することができる
ため、より確実にステータ磁石１０のがたつきを防止す
ることができる。

【００４６】前記実施の形態から把握できる請求項以外
の技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 （１） 請求項１に記載のアクチュエータにおけるステ
ータ磁石の固定構造において、アクチュエータを揺動型
のアクチュエータとする。

【００４７】このような構成によれば、ロータを所定の
角度位置に位置決めする精度を高くすることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、容易に組み付けることができ、しかも、
組み付け後のがたつきを確実に防止することができる。

【００４９】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、組み付け後のがたつきを
一層確実に防止することができる。請求項３に記載の発
明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果
に加えて、簡単な構成で実施することができるため、部
品コストの上昇を防止することができる。

【００５０】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、部
品点数の増加を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 アクチュエータの正面図。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】 ステータ磁石収容孔の正面図。

【図４】 図３のＢ−Ｂ線断面図。

【図５】 ステータ磁石を収容したステータ磁石収容孔
の正面図。

【図６】 別例のアクチュエータを示す正面図。

【図７】 従来例のアクチュエータのハウジング及びロ
ータの平断面図。

【図８】 同じくハウジングの正面図。

【符号の説明】

２…ステータ、３…ロータ、４…ハウジング、５…ロー
タ収容孔、９…ステータ磁石収容孔、１０…ステータ磁
石、２０…基部、２１，２２，２３…支持部、２４，２
５…逃げ部、２６，２７…変形板部、２８，２９…当接
部としての突条、３２，３３，３４，３５…磁石支持
部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータを構成するハウジングに、ロー
   タを収容するロータ収容孔に相対向するステータ磁石収
   容孔を設け、このステータ磁石収容孔の内部にステータ
   磁石を収容することにより、ステータ磁石をロータに相
   対向する位置で固定するアクチュエータにおけるステー
   タ磁石の固定構造において、 前記ステータ磁石収容孔の内部において、ロータの周方
   向に対して垂直となる両側面の少なくとも一方に設けら
   れ、ステータ磁石をステータ磁石収容孔に収容すること
   により弾性的に変形して、その弾性変形の復元力により
   ステータ磁石をロータの周方向に支持する磁石支持部を
   設けたアクチュエータにおけるステータ磁石の固定構
   造。
2. 【請求項２】 磁石支持部は、前記両側面の少なくとも
   一方に、ロータの回転軸線方向に複数設けた請求項１に
   記載のアクチュエータにおけるステータ磁石の固定構
   造。
3. 【請求項３】 磁石支持部は、 前記ハウジングに設けられる基部と、 基部から前記ステータ磁石収容孔側に向かってロータの
   周方向に延びるように形成される一対の支持部と、 前記両支持部の間に形成される逃げ部と、 前記両支持部の各先端部を連結して形成され、ステータ
   磁石収容孔側からの付勢力により、前記逃げ部内に弾性
   変形可能な変形板部と、 前記変形板部のステータ磁石収容孔側に形成され、ステ
   ータ磁石の側面に当接する当接部とからなるものである
   請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータにおける
   ステータ磁石の固定構造。
4. 【請求項４】 磁石支持部は、ハウジングに一体的に形
   成されものである請求項１〜請求項３のいずれかに記載
   のアクチュエータにおけるステータ磁石の固定構造。