JPH11122895A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁力とバネ力との相互作用により回転体を
繰り返し一方向又は他方向に回転し、この回転体の繰り
返しの回転をワンウェイクラッチにより一方向回転とし
て出力するようにした電動機を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 永久磁石からなるうータ部６０は、ステ
ータＳの中央部から延出する支持軸３０に同軸的に回転
自在に支持される円筒状出力軸４０の内端部に支持され
ている。ロータ部６０はステータＳの電機子巻線に流れ
る電流と各磁極６０ａ乃至６０ｄとの間の電磁力の反作
用を受けてコイルバネ７０ａに抗して一方向へ回転し、
上記電機子巻線への電流の流入停止に伴いコイルバネ７
０ａの作用を受けて他方向へ回転する。ワンウェイクラ
ッチ８０は、出力軸に同軸的に支持されて、ロータ部６
０の一方向又は他方向への回転を、出力軸４０の一定方
向回転を維持するように当該出力軸に伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両や一般建築物
用空調装置のブロワその他車両、船舶や航空機の作動機
器或いは各種産業機器の駆動源として採用される電動機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、車両用空調装置のブロワ
の駆動源としては、直流電動機がある。この直流電動機
は、他の電動機に比べて低コストであり制御性もよい。
しかし、直流電動機はブラシを必須の構成素子としてい
る。このため、直流電動機の回転時には、ブラシが整流
子との接触により異音や火花を発生する。また、ブラシ
が整流子との接触により磨耗するため、このブラシの寿
命が短くなる。

【０００３】このため、近年、ブロワの駆動源として、
ブラシレス直流電動機が採用される傾向にある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ブラシ
レス直流電動機は、ブラシを半導体スイッチング素子に
置き換えることで、機械的整流機構を電子化したもので
ある。従って、電気的ノイズや機械的ノイズが小さくな
るのは勿論のこと寿命も長くなる。よって、ブラシレス
直流電動機の保守点検が殆ど不要となる。

【０００５】しかし、このブラシレス直流電動機では、
機械的整流機構を電子化するために複雑な半導体回路が
必要となる。従って、ブラシレス直流電動機は、通常の
直流電動機に比べてコスト高となるという不具合があ
る。例えば、一般によく用いられる三相ブラシレス直流
電動機の場合、その半導体回路には一相あたり２個（合
計６個）の半導体スイッチング素子が必要とされる。そ
して、ブラシレス直流電動機の製造コスト全体のうち半
導体スイッチング素子が占める割合が大きい。

【０００６】また、ブラシレス直流電動機の半導体回路
による制御にあたっては、ブラシレス直流電動機のロー
タの回転位置に応じて電流の移相を変える必要があるた
めに、ロータの回転位置を検出する位置検出回路も必要
とされる。このため、ブラシレス直流電動機はより一層
コスト高となるという不具合がある。このため、ブロワ
の駆動源としてコストダウンを実現するためには、半導
体スイッチング素子の数ができるだけ少なくて済む構成
の電動機が望まれる。

【０００７】そこで、本発明は、以上のようなことに対
処するため、電磁力とバネ力との相互作用により回転体
を繰り返し一方向又は他方向に回転し、この回転体の繰
り返しの回転をワンウェイクラッチにより一方向回転と
して出力するようにした電動機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】上記の課題の解決にあた
り、請求項１に記載の発明によれば、電機子板は、静止
部材に固定されて、出力軸と同軸的に位置する。バネ手
段は静止部材に固定されている。永久磁石は、電機子板
と同軸的に位置し複数の磁極を周方向に沿い有するもの
で、この永久磁石は、電機子板の電機子巻線に流れる電
流と各磁極との間の電磁力の反作用を受けてバネ手段に
抗して一方向へ回転し、電機子巻線への電流の流入停止
に伴いバネ手段の作用を受けて他方向へ回転する。

【０００９】ワンウェイクラッチは、出力軸に同軸的に
設けられて、永久磁石の一方向又は他方向への回転を、
出力軸の一定方向回転を維持するように当該出力軸に伝
達する。このように上記電磁力とバネ手段のバネ力とを
交互に利用して永久磁石を繰り返し一方向及び他方向に
交互に回転し、かつ、ワンウェイクラッチにより、永久
磁石の一方向又は他方向への回転を、出力軸の一定方向
回転を維持するように当該出力軸に伝達することで、回
転位置検出装置を用いることなく、かつ、駆動手段とし
ての半導体スイッチング素子の数を大幅に軽減して、電
動機のコストの低減を大幅に図り得る。

【００１０】また、請求項２に記載の発明によれば、永
久磁石は、静止部材に固定されて、出力軸と同軸的に位
置し複数の磁極を周方向に沿い有する。バネ手段は静止
部材に固定されている。電機子板は、永久磁石と同軸的
に位置するもので、この電機子板はその電機子巻線への
流入電流と各磁極との間の電磁力の反作用を受けてバネ
手段に抗して一方向へ回転し、流入電流の停止に伴いバ
ネ手段の作用を受けて他方向へ回転する。

【００１１】また、ワンウェイクラッチは、出力軸に同
軸的に設けられて、電機子板の一方向又は他方向への回
転を、出力軸の一定方向回転を維持するように当該出力
軸に伝達する。このように、電機子板と、永久磁石との
役割を、上記請求項１にて述べた発明とは逆にしても、
請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成できる。

【００１２】また、請求項３に記載の発明によれば、ロ
ータは、出力軸と、この出力軸に同軸的に設けられたロ
ータ部であって複数の磁極を有する永久磁石からなるロ
ータ部とを有する。ステータは、ロータ部の外周面を介
し対向する両対向部を有する長手状の磁性体と、この磁
性体の中間部位に巻装されたコイルとを備えて、このコ
イルに電流を流さないとき、各対向部によりこれらに対
向するロータ部の各磁極を吸引してこのロータ部を一方
向に回転させ、コイルへの電流の流入に応じて各対向部
によりこれらに対向するロータ部の各磁極を反発してこ
のロータ部を他方向に回転させる。

【００１３】また、ワンウェイクラッチは、出力軸に同
軸的に設けられて、ロータ部の一方向又は他方向への回
転を、出力軸の一定方向回転を維持するように当該出力
軸に伝達する。これにより、ロータが、ワンウェイクラ
ッチから出力軸への上記回転の伝達によって円滑に回転
し得る。その結果、請求項１又は２に記載の発明におけ
るバネ手段を用いることなくこの請求項１又は２と同様
の作用効果を達成できる。

【００１４】また、請求項４に記載の発明によれば、電
機子板は、出力軸と同軸的に位置する。永久磁石は、静
止部材に固定されて電機子板の電機子巻線と同軸的に位
置し複数の磁極を有するものであって、この永久磁石は
電機子巻線に流れる電流と各磁極との間の電磁力により
この電機子板を一方向へ回転させる。また、ねじりコイ
ルバネは、出力軸に同軸的に設けられ、電機子巻線への
電流を停止したとき電機子板を他方向へ回転させる。

【００１５】また、ワンウェイクラッチは、出力軸に同
軸的に設けられて、電機子板の一方向又は他方向への回
転を、前記出力軸の一定方向回転を維持するように当該
出力軸に伝達する。これにより、請求項１に記載の発明
と同様の作用効果を達成できる。また、請求項５に記載
の発明によれば、電機子板と永久磁石との各役割が請求
項４に記載の発明とは逆になっているが、これによって
も、請求項４に記載の発明と同様の作用効果を達成でき
る。

【００１６】また、請求項６に記載の発明によれば、第
１及び第２の電機子板は、ハウジング内に収容されて、
その軸方向両側部の間で出力軸と同軸的に位置する。第
１及び第２のねじりコイルバネは、上記軸方向両側部の
一方と第１電機子板との間、及び第２電機子板と上記軸
方向両側部の他方との間にてそれぞれ介装されたもの
で、これら第１及び第２のねじりコイルバネは互いに逆
方向に巻かれている。

【００１７】永久磁石は、第１及び第２の電機子板の間
にてこれらと同軸的に位置するようにハウジング内に固
定された複数の磁極を有するものであって、この永久磁
石は、第１及び第２の電機子板の各電機子巻線に流れる
電流と各磁極との間の電磁力により第１及び第２のねじ
りコイルバネに抗して第１電機子板を一方向に回転し第
２電機子板を他方向に回転する。

【００１８】第１及び第２のねじりコイルバネは、各電
機子巻線への電流の流入を停止したとき、第１及び第２
の電機子板をその各回転方向とは逆方向に回転する。第
１及び第２のワンウェイクラッチは、出力軸に同軸的に
設けられて、第１電機子板の一方向又は他方向への回転
及び第２電機子板の他方向又は一方向への回転をそれぞ
れ前記出力軸に伝達し、この出力軸の一定方向回転を維
持する。

【００１９】このように、請求項１に記載の発明とは異
なり、第１及び第２の電機子板及び第１及び第２のねじ
りコイルバネを採用しても、請求項１に記載の発明と同
様の作用効果を達成できる。また、請求項７に記載の発
明によれば、第１及び第２の電機子板と第１及び第２の
永久磁石との各役割が請求項４に記載の発明とは逆にな
っているが、これによっても、請求項６に記載の発明と
同様の作用効果を達成できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明が車両用空調装置のブ
ロワＢに適用された例を示している。このブロワＢは、
空調装置のエアダクトの上流部内に配設されるもので、
このブロワＢは、ブロワファンＦと、電動機（以下、ブ
ロワモータＭという）とにより構成されている。

【００２１】ブロワファンＦは、ブロワモータＭにより
駆動されて上記エアダクト内に空気を導入して当該車室
内に送風する。ブロワモータＭは、磁性材料からなるハ
ウジング１０を備えており、このハウジング１０は、上
記エアダクトの上流部の適所に固定されている。また、
ブロワモータＭは、ステータＳを備えており、このステ
ータＳは、板状ステータ部２０と、支持軸３０とにより
構成されている。

【００２２】ステータ部２０は、図１にて示すごとく、
ハウジング１０内にてその後壁１１に同軸的に装着され
ており、このステータ部２０は、絶縁樹脂材料からなる
円板２１内に、略扇形状に集中巻きした４つのコイル２
２乃至２５を、図１及び図２にて示すごとく埋め込むよ
うにモールド成形されている。ここで、各コイル２２乃
至２５は、図２にて示すごとく、円板２１の中央穴部２
１ａを中心として、円板２１内に対称的に位置してお
り、これら各コイル２２乃至２５は、コイル２２からコ
イル２５にかけて順次直列接続されている。

【００２３】しかして、コイル２２の入力端子ａ及びコ
イル２５の入力端子ｂ間に電圧を印加したとき、各コイ
ル２２乃至２５に電流が流れる。但し、入力端子ａが上
記印加電圧の正側に対応し、入力端子ｂが上記印加電圧
の負側に対応するとき、各コイル２２乃至２５に流れる
電流は、図２にて実線の矢印にて示す方向に向く。ま
た、入力端子ａが上記印加電圧の負側に対応し、入力端
子ｂが上記印加電圧の正側に対応するとき、各コイル２
２乃至２５に流れる電流は、図２にて実線の矢印にて示
す方向とは逆方向に向く。

【００２４】支持軸３０は、その基部３１にて、円板２
１の中央穴部２１ａを通し、ハウジング１０の後壁１１
に装着されており、この支持軸３０は、その先端部３２
にて、ハウジング１０の前壁１２の開口部１２ａを通り
同軸的に延出している。また、ブロワモータＭは、ロー
タＲを備えており、このロータＲは、円筒状出力軸４０
と、一対の軸受け５０ａ、５０ｂと、ロータ部６０とに
より構成されている。

【００２５】出力軸４０は、その両端部４１、４２に
て、両ボールベアリング５０ａ、５０ｂを介し支持軸３
０に同軸的にかつ回転自在に支持されている。ここで、
出力軸４０の各端部４１、４２は、両ボールベアリング
５０ａ、５０ｂの各外輪に圧入されており、両ボールベ
アリング５０ａ、５０ｂの各内輪は、支持軸３０に対し
各ストップリング４１ａ、４２ａにより軸方向に抜け止
めされている。

【００２６】ロータ部６０は、円板状永久磁石を、４極
の磁極６０ａ乃至６０ｄを有するように着磁して形成さ
れており、このロータ部６０は、その中央穴部６１に
て、出力軸４０の端部４１に同軸的に外方から圧入され
ている。ここで、各磁極６０ａ乃至６０ｄは、ロータ部
６０をその円周方向に沿い等角度間隔にて形成されてお
り、これら各磁極６０ａ乃至６０ｄは、その板厚方向
（出力軸４０の軸方向）に着磁されている。但し、各磁
極６０ａ乃至６０ｄのうち互いに隣接する各両磁極は相
互に逆極性に着磁されている。例えば、磁極６０ａは、
図２にて図示右側表面にてＮ極を有し、図示左側表面に
てＳ極を有する。また、磁極６０ｄは、図２にて図示右
側表面にてＳ極を有し、図示左側表面にてＮ極を有す
る。

【００２７】しかして、例えば、ステータ部２０がロー
タ部６０に対し図２にて示す角度位置にある場合、磁極
６０ｃから図２にて図示矢印Ｂ方向に発生する磁束は、
コイル２２のコイル辺２２ａ及びこのコイル辺２２ａに
隣接して位置するコイル２５のコイル辺２５ａに対し直
角に鎖交する。このため、電磁力が、両コイル辺２２
ａ、２５ａに図２にて図示矢印方向に流れる電流に対
し、フレミングの左手の法則により一接線Ｐ方向に発生
する。

【００２８】このようなことは、磁極６０ｂから矢印Ｂ
方向に発生する磁束及びコイル２３のコイル辺２３ａ及
びこのコイル辺２３ａに隣接して位置するコイル２４の
コイル辺２４ａについても同様である。なお、このとき
の電磁力の向きは一接線Ｐ方向とは逆である。また、磁
極６０ａから矢印Ｂ方向とは逆方向に発生する磁束は、
コイル２２のコイル辺２２ｂ及びこのコイル辺２２ｂに
隣接して位置するコイル２３のコイル辺２３ｂに対し直
角に鎖交する。このため、電磁力が、両コイル辺２２
ｂ、２３ｂに図２にて図示実線による矢印方向に流れる
電流に対し、フレミングの左手の法則により一接線Ｑ方
向に発生する。

【００２９】このようなことは、磁極６０ｃから矢印Ｂ
方向とは逆方向に発生する磁束及びコイル２５のコイル
辺２５ｂ及びこのコイル辺２５ｂに隣接して位置するコ
イル２４のコイル辺２４ｂについても同様である。な
お、このときの電磁力の向きは一接線Ｑ方向とは逆であ
る。換言すれば、ステータ部２０がハウジング１０に固
定されているために、上記各電磁力に対する反作用がロ
ータ部６０に作用して、このロータ部６０に対し、上記
各電磁力とは逆方向にトルクが発生する。このことは、
ロータ部６０が図２にて図示矢印Ａ方向（以下、正転方
向）に回転することを意味する。なお、ロータ部６０の
各磁極はハウジング１０と共に磁気回路を形成する。

【００３０】また、ブロワモータＭは、図１及び図２に
て示すごとく、一対のコイルバネ７０ａ、７０ｂを備え
ており、これら各コイルバネ７０ａ、７０ｂは、その各
一端にて、ロータ部６０の外周部から半径方向に沿い互
いに逆向きに延出する各ピン６２ａ、６２ｂにそれぞれ
係止している。また、各コイルバネ７０ａ、７０ｂの他
端は、ハウジング１０の円環状周壁１３の内面から各ピ
ン６２ａ、６２ｂの近傍に向けて突出する各突起１３
ａ、１３ｂにそれぞれ係止している。

【００３１】ここで、ピン６２ａは磁極６０ａの外周縁
の円周方向中央部から延出しており、一方、ピン６２ｂ
は磁極６０ｃの外周縁の円周方向中央部から延出してい
る。また、突起１３ａは、ピン６２ａよりも、ロータ部
６０の図２にて図示円周方向右側に位置しており、突起
１２ｂは、ピン６２ｂよりも、ロータ部６０の図２にて
図示円周方向左側に位置している。

【００３２】これにより、コイルバネ７０ａは、ピン６
２ａと突起１３ａとの間にてロータ部６０の円周方向に
沿って維持され、コイルバネ７０ｂは、ピン６２ｂと突
起１３ｂとの間にてロータ部６０の円周方向に沿って維
持される。そして、ロータ部６０の磁極６０ｄの円周方
向中央部が、図２にて示すごとく、ステータ部２０の両
コイル２２、２５の各隣接コイル辺２２ａ、２５ａの間
に対向するとき、ロータ部６０の回転角度θを初期角度
θ＝０度とすれば、このとき、各コイルバネ７０ａ、７
０ｂは共に自然長となっている。従って、これら各コイ
ルバネ７０ａ、７０ｂのバネ力は共に零である。

【００３３】また、回転角度θが＋４５度（図２参照）
のとき、ロータ部６０は、ステータ部２０に対し初期角
度θ＝０から図２にて図示下方へ４５度回転したことを
意味する。一方、回転角度θが−４５度（図２参照）の
とき、ロータ部６０は、ステータ部２０に対し初期角度
θ＝０から図２にて図示上方へ４５度回転したことを意
味する。

【００３４】ここで、回転角度θが＋４５度或いは−４
５度のとき、各コイルバネ７０ａ、７０ｂのバネ力は、
上記電磁力よりも、絶対値において、小さくなるように
設定されている（図５参照）。これにより、ロータ部６
０が各コイルバネ７０ａ、７０ｂのバネ力に抗して回転
し得るようになっている。また、ロータＲは、ワンウェ
イクラッチ８０を有しており、このワンウェイクラッチ
８０は、出力軸４０にその外方から同軸的に嵌装されて
いる。このワンウェイクラッチ８０は、図３（ａ）乃至
（ｃ）にて示すごとく、円筒部材８１と、複数のコイル
バネ８２と、これらコイルバネ８２と同数の鋼球８３と
により構成されている。

【００３５】円筒部材８１は、複数の隔壁８１ａを有し
ており、これら各隔壁８１ａは、円筒部材８１の内周壁
から等角度間隔にて出力軸４０の外周壁に向け半径方向
にそれぞれ突出している。ここで、各隔壁８１ａの先端
面は、出力軸４０の外周壁に対し空隙をおいて対向して
いる。また、複数の隔壁８１ａのうち互いに隣接する各
両隔壁８１ａは、円筒部材８１の内周壁と共に、収容室
８１ｂをそれぞれ形成しており、これら各収容室８１ｂ
には、コイルバネ８２及び鋼球８３の一組が、それぞれ
収容されている。

【００３６】ここで、各収容室８１ｂ内では、鋼球８３
がコイルバネ８２によりその伸び方向に向け同一の円周
方向に付勢されている（図３参照）。このように構成し
たワンウェイクラッチ８０において、各収容室８１ｂ内
では、鋼球８３が、コイルバネ８２により付勢された状
態で隔壁８１ａの図３（ａ）にて図示右側面に当接した
状態にあるものとする。

【００３７】このような状態にて、ロータ部６０、即ち
出力軸４０が、ステータ部２０からの電磁力を受けて図
３（ｂ）にて図示矢印方向（ロータ部６０の正転方向）
に所定角度回転すると、鋼球８３が、隔壁８１ａの上記
右側面と円筒部材８１の内周壁との間の隅角部により出
力軸４０の外周面に押し付けられて噛み合い状態とな
る。このため、円筒部材８１も図３（ｂ）にて図示矢印
方向に上記所定角度回転する。

【００３８】これに伴い、ワンウェイクラッチ８０は、
出力軸４０の上記所定角度の間の正転方向への回転力を
各コイルバネ７０ａ、７０ｂに抗してブロワファンＦの
軸穴部ｆに伝達する。なお、円筒部材８１は、その外周
壁にて、ブロワファンＦの軸穴部ｆ内に同軸的に圧入さ
れている。また、出力軸４０の上記所定角度の回転後ロ
ータ部６０に対するトルクの作用が停止すると、ロータ
部６０が両コイルバネ７０ａ、７０ｂの縮み力により引
っ張られて上記正転方向とは逆方向（逆転方向）に回転
し、鋼球８３が隔壁８１ａの上記右側面から解離する。
このため、円筒部材８１は静止したまま出力軸４０が空
転する。

【００３９】次に、各コイル２２乃至２５の制御回路Ｅ
を図４に基づいて説明する。この制御回路Ｅは、スイッ
チングトランジスタ９０と、バッテリ１００と、パルス
信号発生回路１１０とにより構成されている。スイッチ
ングトランジスタ９０は、そのエミッタにて、コイル２
２の入力端子ａに接続されており、このスイッチングト
ランジスタ９０のコレクタは、バッテリ１００の正側端
子に接続されている。また、バッテリ１００の負側端子
は、コイル２５の入力端子ｂに接続されている。

【００４０】パルス信号発生回路１１０は、所定周波数
にて矩形波状のパルス信号を発生してスイッチングトラ
ンジスタ９０のベースに出力する。このため、スイッチ
ングトランジスタ９０は、パルス信号発生回路１１０か
らの各パルス信号に応答して間欠的にオンし、バッテリ
１１０の直流電圧を両入力端子ａ、ｂ間に印加する。こ
こで、パルス信号発生回路１１０からのパルス信号のハ
イレベルにおけるパルス幅は、ロータ部６０が回転角度
θ＝０度から＋４５度の角度（上記所定角度）まで回転
するに要する時間に対応する。また、パルス信号発生回
路１１０からのパルス信号のローレベルにおけるパルス
幅は、ロータ部６０が回転角度θ＝＋４５度から−４５
度まで回転した後θ＝０度まで戻るに要する時間に対応
する。

【００４１】このように構成した本第１実施形態におい
て、ステータ部２０がロータ部６０に対し図２にて示す
角度位置にあるものとする。このとき、ロータ部６０の
磁極６０ｄの円周方向中央がθ＝０度にあり、かつ、ワ
ンウェイクラッチ８０が図３（ａ）にて示す状態にあ
る。このような状態において、パルス信号発生回路１１
０が一つのパルス信号をスイッチングトランジスタ９０
に出力すると、このスイッチングトランジスタ９０は、
上記パルス信号のハイレベルの間オンしローレベルの間
オフする。

【００４２】スイッチングトランジスタ９０のオン状態
では、バッテリ１００の直流電圧がステータ部２０のコ
イル２２の入力端子ａとコイル２５の入力端子ｂとの間
に印加される。このため、バッテリ１００の直流電流
が、入力端子ａから入力端子ｂにかけて、図２にて図示
実線による各矢印方向に沿い各コイル２２乃至２５の直
列回路を通り流れる。

【００４３】このとき、ロータ部６０の両磁極６０ｂ、
６０ｄから図２にて図示矢印Ｂ方向に沿い流れる磁束が
両コイル２３、２４の各コイル辺２３ａ、２４ａ及び両
コイル２２、２５の各コイル辺２２ａ、２５ａに直角に
鎖交する。また、ロータ部６０の両磁極６０ａ、６０ｃ
から図２にて図示矢印Ｂ方向とは逆方向に沿い流れる磁
束が両コイル２２、２３の各コイル辺２２ｂ、２３ｂ及
び両コイル２５、２４の各コイル辺２５ｂ、２４ｂに直
角に鎖交する。

【００４４】このため、フレミングの左手の法則に従う
電磁力が、各コイル辺２３ａ、２４ａ、各コイル辺２２
ａ、２５ａ、各コイル辺２２ｂ、２３ｂ及び各コイル辺
２５ｂ、２４ｂに、それぞれ発生してロータ部６０にそ
の正転方向にトルクを発生させる。従って、ロータ部６
０は、出力軸４０と共に、上記一パルス信号のハイレベ
ルの間、即ち、回転角度θ＝０度からθ＝＋４５度（図
２にて各コイル辺２２ａ、２５ａが各コイル辺２５ｂ、
２４ｂの位置に達する角度）まで正転するとともに両コ
イルバネ７０ａ、７０ｂも延びる。

【００４５】これに伴い、ワンウェイクラッチ８０が図
３（ｂ）の噛み合い状態にて出力軸４０の回転力をブロ
ワファンＦに伝達するため、このブロワファンＦは回転
角度θ＝０度からθ＝＋４５度まで正転する。その後、
上記一パルス信号がローレベルになると、スイッチング
トランジスタ９０がオフして、バッテリ１００から各コ
イル２２乃至２５への直流電流の流入が停止する。この
ため、上述のように各コイル２２乃至２５に発生してい
た電磁力が消滅するとともにロータ部６０に対するトル
クも消滅する。

【００４６】すると、ロータ部６０が両コイルバネ７０
ａ、７０ｂにより縮む方向に引っ張られて逆転し始め
る。これに伴い、ワンウェイクラッチ８０が図３（ｃ）
にて示す解離状態となるため、出力軸４０が空転状態に
て逆転し始める。このとき、円筒部材８１は静止した
故、出力軸４０からブロワファンＦへのトルク伝達が停
止される。

【００４７】そして、各コイルバネ７０ａ、７０ｂは共
に自然長になった後、ロータ部６０の慣性のもと、各ピ
ン１３ａ、１３ｂにより圧縮されて縮む。これにより、
ロータ部６０はθ＝−４５度に達するまで逆転する。そ
の後、ロータ部６０は各コイルバネ７０ａ、７０ｂの伸
び力を受けてθ＝０度に向けて正転する。このとき、上
記一パルス信号のローレベルの期間が終了する。

【００４８】その後、パルス信号発生回路１１０からの
パルス信号がスイッチングトランジスタ９０に出力され
る毎に、これら各パルス信号のハイレベル及びローレベ
ルの各期間において、上述と同様にロータ部６０からブ
ロワファンＦへの回転力の伝達とその停止が繰り返され
る。換言すれば、ロータＲからブロワファンＦへの正転
方向の回転力の伝達が、パルス信号発生回路１１０から
順次出力される各パルス信号のハイレベルの期間に、ワ
ンウェイクラッチ８０により行われ、当該各パルス信号
のローレベルの期間には、ワンウェイクラッチ８０によ
り阻止される。これにより、ブロワモータＭを円滑に回
転させつつ、その正方向の回転力のみをブロワファンＦ
に伝達できる。

【００４９】この場合、制御回路Ｅに必要なスイッチン
グトランジスタ９０は一つのみであり、ロータＲの回転
位置検出回路が不要となるので、電動機のコストを大幅
に低減できる。また、ブラシも不要故、電動機としての
寿命も長くできる。 （第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態を図６乃
至図９に基づいて説明する。

【００５０】この第２実施形態では、ステータＳａ及び
ロータＲａが、上記第１実施形態にて述べたハウジング
１０内に、ステータＳ及びロータＲに代えて収容されて
いる。なお、本第２実施形態では、ハウジング１０は上
記第１実施形態とは異なり非磁性材料により形成されて
いる。ステータＳａは、図７及び図８にて示すごとく、
一対のステータ極板１２０、１３０を備えており、これ
ら各ステータ極板１２０、１３０は、ハウジング１０の
後壁１１に、間隔をおいて鉛直状に固定されている。

【００５１】ステータ極板１２０はストッパ１２１を有
しており、このストッパ１２１は、ステータ極板１２０
の内壁１２２の上下方向中間部位からステータ極板１３
０の上下方向中間部位に向けて突出している。また、ス
テータ極板１３０はストッパ１３１を有しており、この
ストッパ１３１は、ステータ極板１３０の内壁１３２の
上下方向中間部位からストッパ１２１の先端部に向けて
突出している。

【００５２】また、極間板１４０は、両ステータ極板１
２０、１３０の各下端部間に水平状に挟持されており、
この極間板１４０には、コイル１５０が巻装されてい
る。なお、両ステータ極板１２０、１３０及び極間板１
４０は、磁性材料により形成されている。しかして、コ
イル１５０に一方向に電流を流すと、この電流により発
生する磁束が極間板１４０、両ステータ極板１２０、１
３０の一方、後述するロータＲａのロータ部１５０及び
両ステータ極板１２０、１３０の他方を通して流れる。
なお、コイル１５０に流れる電流が逆方向になると、こ
の電流により発生する磁束は上述とは逆方向に流れる。

【００５３】ロータＲａは、出力軸１６０と、ロータ部
１７０と、上記第１実施形態にて述べたワンウェイクラ
ッチ８０とにより構成されており、出力軸１６０は、そ
の一端部にて、ハウジング１０の後壁１１の一部に回転
自在に支持され、その軸方向中間部位にて、ブロワファ
ンＦの軸穴部ｆ内に、上記ワンウェイクラッチ８０を介
し同軸的にかつ回転自在に支持されている。

【００５４】ロータ部１７０は、その軸穴部１７１に
て、出力軸１６０に同軸的に圧入されており、このロー
タ部１７０は、円板状永久磁石を、２極の半円板状の磁
極１７０ａ、１７０ｂを有するように半径方向に着磁し
て形成されている。本第２実施形態では、磁極１７０ａ
はＮ極に着磁され、一方、磁極１７０ｂはＳ極に着磁さ
れている。

【００５５】また、ロータ部１７０の磁極１７０ｂは、
係止部材１７２を有しており、この係止部材１７２は、
両磁極１７０ａ、１７０ｂの境界近傍にて、磁極１７０
ｂの前壁の図６にて図示下部から両ストッパ１２１、１
３１の間に突起状に突出している。しかして、コイル１
５０に電流を流さないとき、ロータ部１７０の磁極１７
０ａはステータ極板１２０に引かれ、一方、ロータ部１
７０の磁極１７０ｂはステータ極板１３０に引かれる。
このため、係止部材１７２は、図６及び図７にて示すご
とく、ストッパ１３１の先端部に係止する。

【００５６】一方、ステータ極板１２０の内壁１２２が
Ｎ極となり、ステータ極板１３０の内壁１３２がＳ極と
なる方向に、コイル１５０にその入力端子１５１から電
流を流すと、ロータ部１７０の磁極１７０ａがステータ
極板１２０により反発されるとともに、ロータ部１７０
の磁極１７０ｂがステータ極板１３０により反発され
る。このため、ロータ部１７０は、出力軸１６０と共
に、図８にて図示矢印方向に回転して、係止部材１７２
をストッパ１２１の先端部に係止させる。なお、係止部
材１７２がストッパ１３１に係止した状態からストッパ
１２１に係止するまでのロータ部１７０の回転角度は４
５度である。

【００５７】上記第１実施形態にて述べたスイッチング
トランジスタ９０のエミッタは、上記第１実施形態とは
異なり、コイル１５０の入力端子１５１に接続されてお
り、バッテリ１００の負側端子はコイル１５０の入力端
子１５２に接続されている。また、上記第１実施形態に
て述べたパルス信号発生回路１１０からのパルス信号の
ローレベル期間は、上記第１実施形態とは異なり、この
パルス信号のハイレベル期間と同じ時間幅である。な
お、ハウジング１０の各突起１３ａ、１３ｂ及びコイル
７０ａ、７０ｂは廃止されている。その他の構成は上記
第１実施形態と同様である。

【００５８】このように構成した本第２実施形態におい
て、コイル１５０には電流が流れていないものとする。
このとき、ロータ部１７０の係止部材１７２が図７にて
示すごとくストッパ１３１の先端部に係止した状態にあ
る。このような状態において、上記第１実施形態と同様
にスイッチングトランジスタ９０がオン状態になると、
バッテリ１００の直流電流が、入力端子１５１から入力
端子１５２にかけて、コイル１５０を通り流れる。

【００５９】このとき、各ステータ極板１２０、１３０
の内壁及び外壁は、図８にて示す極性にて、コイル１５
０の磁束により磁化される。このため、ロータ部１７０
の各磁極１７０ａ、１７０ｂが各ステータ極板１２０、
１３０の内壁によりそれぞれ反発されて、ロータ部１７
０が、図８にて図示矢印方向に、係止部材１７２のスト
ッパ１２１との係止まで回転する。

【００６０】これに伴い、出力軸１６０がロータ部１７
０と同一方向に回転し、ワンウェイクラッチ８０が、図
３（ｂ）にて示す噛み合い状態にて、出力軸１６０の回
転力をブロワファンＦに伝達する。その後、上記第１実
施形態と同様にスイッチングトランジスタ９０がオフ状
態になると、コイル１５０に電流が流れなくなるため、
ロータ部１７０の磁極１７０ａ、１７０ｂがそれぞれ引
かれる。このため、ロータ部１７０が図８にて図示矢印
方向とは逆方向に向け係止部材１７２のストッパ１３１
との係止まで回転する。

【００６１】このとき、ワンウェイクラッチ８０が図３
（ｃ）にて示す解離状態となるため、出力軸１６０が空
転状態にて逆転し始める。このとき、円筒部材８１は静
止した故、出力軸１６０からブロワファンＦへのトルク
伝達が停止される。以後、同様にして、ロータＲａから
ブロワファンＦへの一方向の回転力の伝達が、パルス信
号発生回路１１０から順次出力される各パルス信号のハ
イレベルの期間に、ワンウェイクラッチ８０により行わ
れ、当該各パルス信号のローレベルの期間には、ワンウ
ェイクラッチ８０により阻止される。

【００６２】これにより、ブロワモータを円滑に回転さ
せつつ、その一方向の回転力のみをブロワファンＦに伝
達できる。この場合、上記第１実施形態とは異なり、両
コイルバネ７０ａ、７０ｂが不要になるため、ブロワモ
ータとしての構造をより一層簡単にしつつ、上記第１実
施形態と実質的に同様の作用効果を達成できる。

【００６３】ちなみに、本第２実施形態のブロワモータ
について実験を行うことにより、パルス信号発生回路１
１０からのパルス信号の周波数と出力軸１６０の回転数
との関係につき調べてみたところ、図９にて示す結果が
得られた。なお、コイル１５０への印加電圧は２．５Ｖ
及び３．０Ｖとした。図９において、グラフＬ１は、印
加電圧２．５Ｖの場合の周波数と回転数との関係を示
し、グラフＬ２は、印加電圧３．０Ｖの場合の周波数と
回転数との関係を示す。

【００６４】これらによれば、パルス信号の周波数を高
くすると、出力軸１６０の回転数も高くなることが分か
る。また、印加電圧の高い方がパルス信号の回転数も高
いことが分かる。従って、パルス信号の周波数と印加電
圧を調整することで、本第２実施形態の作用効果を達成
しつつ、出力軸１６０の回転数を制御できることが分か
る。

【００６５】（第３実施形態）図１０乃至図１９は、本
発明の第３実施形態を示している。この第３実施形態で
は、図１０にて示す構成のブロワモータＭａが、上記第
１実施形態にて述べたブロワモータＭに代えて、採用さ
れている。ブロワモータＭａは、図１０にて示すごと
く、磁性材料からなるハウジング１８０を備えており、
このハウジング１８０は、上記第１実施形態にて述べた
ハウジング１０に代えて、上記エアダクトの上流部の適
所に固定されている。なお、ハウジング１８０はヨーク
としての役割を果たす。

【００６６】また、ブロワモータＭａは、ハウジング１
８０内に同軸的に収容したステータＳｂを備えており、
このステータＳｂは、非磁性材料からなる円環状ステー
タ部１９０と、永久磁石からなる円板状ステータ部２０
０とを備えている。なお、ステータ部２００をステータ
部１９０と一体に形成し、ステータ部１９０に相当する
円環状部分を非着磁状態にしておいてもよい。

【００６７】ステータ部１９０は、その外周壁にて、ハ
ウジング１８０内にてその円環状周壁１８１に同軸的に
固着されている。また、ステータ部２００は、その外周
壁にて、ステータ部１９０内にてその外周壁に同心的に
固着されており、このステータ部２００は、６つの略扇
形状の磁極２０２乃至２０７（図１３参照）により等角
度間隔にて形成されている。ここで、ステータ部２００
の磁極２０２乃至２０７は、出力軸２１０の軸方向に平
行に着磁されており、これら磁極２０２乃至２０７のう
ち互いに隣接する各両磁極は、相互に、逆極性にて着磁
されている（図１３参照）。

【００６８】また、ブロワモータＭａは、ハウジング１
８０内に同軸的に収容したロータＲｂを備えている。こ
のロータＲｂは、段付き出力軸２１０を備えており、こ
の出力軸２１０は、ステータ部２００の中央穴部２０１
を通り同軸的に挿通されて、その各小径部２１１、２１
２にて、一対のボールベアリング２１０ａ、２１０ｂを
介し、ハウジング１８０の両円筒部１８２、１８３の各
底壁１８２ａ、１８３ａに回転自在にかつ同軸的に支持
されている。

【００６９】なお、出力軸２１０は、その小径部２１２
の先端部にて、ブロワファンＦの軸穴部ｆに同軸的に圧
入されている。ロータＲｂは、一対のワンウェイクラッ
チ２２０、２３０を有しており、これら各ワンウェイク
ラッチ２２０、２３０は、出力軸２１０の各大径部２１
３、２１４に外方からそれぞれ同軸的に嵌装されてい
る。

【００７０】ここで、ワンウェイクラッチ２２０の後述
する円筒部材２２１とボールベアリング２１０ａの内輪
との間にて大径部２１３に嵌装した環状スペーサ２１３
ａが、円筒部材２２１を、出力軸２１０の中央段部２１
５を基準に位置決めする。また、ワンウェイクラッチ２
３０の後述する円筒部材２３１とボールベアリング２１
０ｂの内輪との間にて大径部２１５に嵌装した環状スペ
ーサ２１４ａが、円筒部材２２１を、出力軸２１０の中
央段部２１５を基準に位置決めする。

【００７１】各ワンウェイクラッチ２２０、２３０は、
上記第１実施形態にて述べたワンウェイクラッチ８０と
同様の構成を有している。ワンウェイクラッチ２２０
は、図１５、図１７及び図１９にて示すごとく、ワンウ
ェイクラッチ８０の円筒部材８１、コイルバネ８２、鋼
球８３、隔壁８１ａ及び収容室８１ｂにそれぞれ相当す
る円筒部材２２１、コイルバネ２２２、鋼球２２３、隔
壁２２１ａ及び収容室２２１ｂを有する。

【００７２】また、ワンウェイクラッチ２３０は、図１
５、図１７及び図１９にて示すごとく、ワンウェイクラ
ッチ８０の円筒部材８１、コイルバネ８２、鋼球８３、
隔壁８１ａ及び収容室８１ｂにそれぞれ相当する円筒部
材２３１、コイルバネ２３２、鋼球２３３、隔壁２３１
ａ及び収容室２３１ｂを有する。環状の保持部材２４０
は、ワンウェイクラッチ２２０の円筒部材２２１に同軸
的に圧入されており、一方、環状の保持部材２５０は、
ワンウェイクラッチ２３０の円筒部材２３１に同軸的に
圧入されている。

【００７３】両電機子板２６０、２７０は、ロータＲａ
のロータ部を構成するもので、電機子板２６０は、電気
絶縁材料からなる円板２６１と、この円板２６１に形成
した電機子巻線２６２とにより構成されている。一方、
電機子板２７０も、電機子板２６０と同様の構成を有
し、円板２６１及び電機子巻線２６２にそれぞれ相当す
る円板２７１及び電機子巻線２７２（図１５参照）を備
えている。

【００７４】ここで、円板２６１、２７１は、その各中
央穴部２６１ａ、２７１ａにて、各保持部材２４０、２
５０の外周部にそれぞれ同軸的に嵌装されている。ま
た、円板２６１の中央穴部２６１ａは、保持部材２４０
の環状フランジ部２４１と、保持部材２４０の外周部に
圧入した環状抜け止め部材２８０との間にて相対回転不
能に挟持抜け止めされている。また、円板２７１の中央
穴部２７１ａは、保持部材２５０の環状フランジ部２５
１と、保持部材２５０の外周部に圧入した環状抜け止め
部材２９０との間にて相対回転不能に挟持抜け止めされ
ている。

【００７５】次に、各電機子板２６０、２７０の電機子
巻線の構成について説明する。電機子板２６０の電機子
巻線は、図１１（ａ）にて例示するごとく、重ね巻き構
成からなっている。電機子巻線２６２は、一対のコイル
辺２６２ａ、２６２ｂからなる複数のコイルを、重ね巻
きにより、円板２６１の両表面全体に跨がり半径方向に
装着してなるもので、当該各コイルは直列接続されてい
る。ここで、各コイル辺２６２ａは、円板２６１の表面
２６１ｂに装着され、一方、各コイル辺２６２ｂは、円
板２６１の裏面２６１ｃに装着されている。なお、各コ
イル辺２６２ａがステータＳｂに対向している。

【００７６】電機子板２７０の電機子巻線２７２の各コ
イル辺のうち電機子巻線２６２の各コイル辺２６２ｂに
対応する各コイル辺２７２ｂが円板２７１の裏面（ステ
ータＳｂ側の面）に装着されている。一方、電機子板２
７０の電機子巻線２７２の各コイル辺のうち電機子巻線
２６２の各コイル辺２６２ａに対応する各コイル辺２７
２ａが円板２７１の表面に装着されている。

【００７７】ねじりコイルバネ２９０は、図１０にて示
すごとく、ハウジング１８０の円筒部１８２内にて出力
軸２１０の小径部２１１及びボールベアリング２１０ａ
と同軸的に組み付けられている。ここで、このねじりコ
イルバネ２９０は、円筒部１８２の底壁１８２ａと環状
抜け止め部材２８０との間に挟支されている。また、ね
じりコイルバネ２９０の一端は、底壁１８２ａ内面外周
部に設けた着座部１８２ｂに図１０にて図示紙面の表側
から裏側に向けて着座している。一方、ねじりコイルバ
ネ２９０の他端は、環状抜け止め部材２８０の切り欠き
着座部２８１に図１０にて図示紙面の表側から裏側に向
けて着座している。

【００７８】また、ねじりコイルバネ２９０は、導電性
バネ線材料を、図１０にて底壁１８２ａから環状抜け止
め部材２８０に向けて右ネジを進めるときのこの右ネジ
のネジ方向に巻いて形成されている。ねじりコイルバネ
３００は、図１０にて示すごとく、ハウジング１８０の
円筒部１８３内にて出力軸２１０の小径部２１２及びボ
ールベアリング２１０ｂと同軸的に組み付けられてい
る。ここで、このねじりコイルバネ３００は、円筒部１
８３の底壁１８３ａと環状抜け止め部材２９０との間に
挟支されている。

【００７９】ここで、ねじりコイルバネ３００の一端
は、底壁１８３ａ内面外周部に設けた着座部１８３ｂに
図１０にて図示紙面の表側から裏側に向けて着座してい
る。一方、ねじりコイルバネ３００の他端は、環状抜け
止め部材２９０の切り欠き着座部２９１に図１０にて図
示紙面の表側から裏側に向けて着座している。また、ね
じりコイルバネ３００は、導電性バネ線材料を、ねじり
コイルバネ２９０とは逆方向に巻いて形成されている。

【００８０】ねじりコイルバネ３１０は、ステータＳａ
の中空穴部２０１内にて、ワンウェイクラッチ２４０、
出力軸２１０の段部２１５及びワンウェイクラッチ２５
０と同軸的に組み付けられている。ここで、ねじりコイ
ルバネ３１０の一端は、保持部材２４０の環状フランジ
部２４１に形成した切り欠き着座部２４１ａに図１０に
て図示紙面の表側から裏側に向けて着座している。一
方、ねじりコイルバネ３１０の他端は、保持部材２５０
の環状フランジ部２５１に形成した切り欠き着座部２５
１ａに図１０にて図示紙面の表側から裏側に向けて着座
している。

【００８１】また、ねじりコイルバネ３１０は導電性バ
ネ線材料により形成されており、このねじりコイルバネ
３１０は、両ねじりコイルバネ２９０、３００が巻き込
む方向に荷重を発生するとき、巻き込む方向に荷重を発
生するように巻かれている。なお、各ねじりコイルバネ
２９０、３００、３１０は、互いに無荷重のとき、図１
４（ａ）にて示す状態にあるが、図１０の図示断面は、
各ねじりコイルバネ２９０、３００、３１０の両端の着
座状態を明示し得るようにとってある。

【００８２】上述した各ねじりコイルバネ２９０、３０
０及び３１０は、それぞれ、電気的絶縁皮膜により被覆
されており、これら各ねじりコイルバネ２９０、３００
及び３１０の両端は、裸のままとなっている。そして、
ねじりコイルバネ２９０の一端（着座部１８２ｂ上にあ
る）は、配線Ｗを介し制御回路（上記第２実施形態の制
御回路と実質的に同様の構成を有する）に接続されてお
り、このねじりコイルバネ２９０の他端（着座部２８１
上にある）は、電機子板２６０の円板２６１の裏面側コ
イル辺２６２ｂの端子（電機子板２６０の電機子巻線の
一側入力端子）に接続されている。

【００８３】ねじりコイルバネ３１０の一端（着座部２
４１ａ上にある）は円板２６１の表面側コイル辺２６２
ａの端子（電機子板２６０の電機子巻線の他側入力端
子）に接続されており、このねじりコイルバネ３１０の
他端（着座部２５１ａ上にある）は、電機子板２７０の
円板２７１の裏面側コイル辺の端子（電機子板２７０の
電機子巻線の他側入力端子）に接地されている。

【００８４】また、ねじりコイルバネ３００の一端（着
座部２９１上にある）は電機子板２７０の円板２７１の
裏面側コイル辺の端子（電機子板２７０の電機子巻線の
一側入力端子）に接続されており、このねじりコイルバ
ネ３００の他端（着座部１８３ｂ上にある）は、接地さ
れている。これにより、上記制御回路からの電流は、ね
じりコイルバネ２９０、電機子巻線２６２、ねじりコイ
ルバネ３１０、電機子板２７０の電機子及びねじりコイ
ルバネ３００を順次通り流れる。

【００８５】このように構成したロータＲｂの主たる構
成を模式的に示せば図１２のようになる。即ち、各電機
子板２６０、２７０は、各ねじりコイルバネ２９０、３
００、３１０のねじり力に応じて互いに逆方向のトルク
を受ける。このように構成した本第３実施形態におい
て、ブロワモータＭａに電流が流れていないとき、両電
機子板２６０、２７０及びステータＳｂは、図１３にて
示す状態にある。

【００８６】このとき、各ねじりコイルバネ２９０、３
００、３１０は、図１４（ａ）にて示す状態で相互にバ
ランスした状態にあり、かつ、両ワンウェイクラッチ２
２０、２３０は、図１４（ｂ）にて示す状態にある。な
お、図１３にて矢印Ｂ１は、ステータＳｂの磁極２０
２、２０４、２０６の発生磁束を示し、矢印Ｂ１は、ス
テータＳｂの磁極２０３、２０５、２０７の発生磁束を
示す。

【００８７】このような状態にて、上記制御回路からね
じりコイルバネ２９０の一端に電流を流入すると、この
電流は、ねじりコイルバネ２９０を通り、電機子板２６
０の電機子巻線２６１を図１５にて図示矢印方向に流れ
る。ついで、この電流はねじりコイルバネ３１０を通
り、電機子板２７０の電機子巻線を図１５にて図示矢印
方向に流れる。その後、この電流はねじりコイルバネ３
００を通る。

【００８８】このとき、両電機子板２６０、２７０の互
いに対向するコイル辺には相互に逆方向に電流が流れ
る。また、ステータ部２００の各磁極２０２、２０４、
２０６の磁束は、両電機子板２６０、２７０の各コイル
辺のうちこれら各磁極２０２、２０４、２０６に対向す
る位置にあるコイル辺と鎖交する。これに伴い、フレミ
ングの左手の法則に従う電磁力が各電機子板２６０、２
７０の電機子巻線に作用して、各電機子板２６０、２７
０が、互いに逆方向（図１５にて図示各矢印Ｃ、Ｄ参
照）に回転トルクを受けて回転する。

【００８９】このとき、ワンウェイクラッチ２２０は図
１６（ｂ）にて示すごとく空転状態となり、ワンウェイ
クラッチ２３０は図１６（ｂ）にて示すごとく噛み合い
状態となる。このため、出力軸２１０が、ワンウェイク
ラッチ２３０により電機子板２７０からの回転トルクを
伝達され、図１６（ｂ）及び図１５にて図示矢印方向に
回転する。これに伴い、ブロワファンＦが出力軸２１０
によりその回転方向に駆動される。

【００９０】また、このような過程においては、各ねじ
りコイルバネ２９０、３１０、３００が、両電機子板２
６０、２７０の回転により、共に、ねじり力を蓄える。
所定時間の停止後、上記制御回路からねじりコイルバネ
２９０への電流の流入を停止すると、各電機子板２６
０、２７０は、各ねじりコイルバネ２９０、３１０、３
００によりそのねじり力の戻り方向に向け互いに逆転す
る（図１７にて図示各矢印Ｃ１、Ｄ１方向参照）。

【００９１】このとき、ワンウェイクラッチ２２０は、
図１８（ｂ）にて示す噛み合い状態となり、出力軸２１
０が、ワンウェイクラッチ２３０により電機子板２６０
からの回転トルクを伝達され、図１８（ｂ）及び図１７
にて図示矢印方向に回転する。これに伴い、ブロワファ
ンＦの上記回転が出力軸２１０により継続される。以上
述べたように、上記制御回路からロータＲｂへの電流の
流入及びその停止を繰り返すことで、出力軸２１０が同
一方向に回転されてブロワファンＦを駆動する。

【００９２】この場合、上記制御回路は、上述のごと
く、上記第２実施形態にて述べた制御回路と実質的に同
様のものでよく、また、ロータＲｂの回転位置検出回路
も不要であるから、上記第１或いは第２の実施形態と実
質的にど同様の作用効果を達成できる。また、各ねじり
コイルバネ２９０乃至３１０の共振周波数と一致させる
ように、ロータＲｂへの電流の流入及びその停止を行う
と、両電機子板２６０、２７０の回転角をより一層大き
くすることができる。

【００９３】図１９は、上記第３実施形態の第１変形例
を示している。この第１変形例では、上記第３実施形態
にて述べたねじりコイルバネ３１０に代えて、一対のね
じりコイルバネ３１０ａ、３１０ｂが両ワンウェイクラ
ッチ２３０、２４０と同軸的に設けられており、これら
両ねじりコイルバネ３１０ａ、３１０ｂの間には、非磁
性材料からなる隔壁３１０ｃが介装されている。なお、
隔壁３１０ｃは、ステータ部２００の中央穴部２０１か
ら軸心に向けて延出している。その他の構成は上記第３
実施形態と同様である。

【００９４】この第１変形例によっても、上記第３実施
形態と同様の作用効果を達成できる。図２０は、上記第
３実施形態の第２変形例を示している。この第２変形例
では、配線Ｗ１が、上記第３実施形態にて述べたねじり
コイルバネ３１０に代えて、電機子板２６０の電機子の
他側入力端子と、電機子板２７０の電機子の一側入力端
子との間に接続されている。その他の構成は上記第３実
施形態と同様である。

【００９５】この第２変形例によっても、上記第３実施
形態と同様の作用効果を達成できる。図２１は、上記第
３実施形態の第３変形例を示している。この第３変形例
では、ロータ部を構成する両永久磁石板２００Ａ、２０
０Ｂ及びステータを構成する両電機子板２６０Ａ、２７
０Ａが、上記第３実施形態にて述べたステータＳｂ及び
両電機子板２６０、２７０に代えて採用されている。

【００９６】両永久磁石板２００Ａ、２００Ｂは、上記
ステータ部２００と同様の構成を有しており、永久磁石
板２００Ａは、その中央穴部にて、上記電機子板２６０
に代えて、環状抜け止め部材２８０と保持部材２４０の
フランジ部２４１との間に挟持されている。一方、永久
磁石板２００Ｂは、その中央穴部にて、上記電機子板２
７０に代えて、環状抜け止め部材２９０と保持部材２５
０のフランジ部２５１との間に挟持されている。

【００９７】但し、両永久磁石板２００Ａ、２００Ｂの
各磁極は、互いに対向する各両磁極ごとに同一極性にて
着磁されている。両電機子板２６０Ａ、２７０Ａは、ハ
ウジング１８０の周壁１８１からその軸心に向けて延出
する支持板１８４の両面にそれぞれ装着されている。こ
れら両電機子板２６０Ａ、２７０Ａは、上記両電機子板
２６０、２７０とそれぞれ同様の構成を有しており、こ
れら両電機子板２６０Ａ、２７０Ａの各コイル辺は互い
に同一の角度位置に位置している。なお、両電機子板２
６０Ａ、２７０Ａの各入力端子は、配線Ｗ２により上記
制御回路に接続されている。その他の構成は上記第３実
施形態と同様である。

【００９８】このように構成した本第３変形例において
は、上記第３実施形態とは逆に、両電機子板２６０Ａ、
２７０Ａがハウジング１８０に固定され、各永久磁石板
２００ａ、２００Ｂが各ワンウェイクラッチ２４０、２
５０の円筒部材に固定的に支持されることとなる。これ
により、各永久磁石板２００Ａ、２００Ｂが、上記第３
実施形態にて述べた各電機子板２６０、２７０に代え
て、これら各電機子板２６０、２７０と同様に回転する
（図２２参照）。その結果、本第３変形例によっても、
上記第３実施形態と実質的に同様の作用効果を達成でき
る。

【００９９】なお、本発明の実施にあたり、上記各実施
形態にて述べたワンウェイクラッチに代えて、図２３乃
至図２４のいずれかにて示すワンウェイクラッチを採用
して実施してもよい。ここで、図２３にて示すワンウェ
イクラッチ３２０は、ワンウェイクラッチ２２０の円筒
部材、コイルバネ及び鋼球にそれぞれ対応する円筒部材
３２１、コイルバネ３２２、鋼球３２３を有する。な
お、回転軸３２４としては、出力軸２１０の大径部２１
２の断面形状を図２３にて示す断面形状とすればよい。
これにより、ワンウェイクラッチ３２０はワンウェイク
ラッチ２２０と同様の機能を発揮する。

【０１００】図２４にて示すワンウェイクラッチ３３０
は、ワンウェイクラッチ２２０の円筒部材、コイルバネ
及び鋼球にそれぞれ対応する円筒部材３３１、コイルバ
ネ３３２、鋼球３３３を有する。なお、回転軸３３４と
しては、出力軸２１０の大径部２１２の断面形状を図２
４にて示す断面形状とすればよい。これにより、ワンウ
ェイクラッチ３３０はワンウェイクラッチ２２０と同様
の機能を発揮する。

【０１０１】図２５にて示すワンウェイクラッチ３４０
は、ワンウェイクラッチ２２０の円筒部材、コイルバネ
及び鋼球にそれぞれ対応する円筒部材３４１及びピン３
４２を有する。ここで、ピン３４２は、回転軸３４３の
径方向穴部３４３ａ内に径方向に移動可能に挿入されて
いる。これにより、ピン３４２が回転軸３４３の回転に
伴い円筒部材３４１の内周面に沿い摺動しながら径方向
穴部３４３ａ内を変位して、ワンウェイクラッチ２２０
と実質的に同様の機能を発揮する。

【０１０２】また、図２６にて示すワンウェイクラッチ
３５０、３６０も、図示構成により、ワンウェイクラッ
チ２２０と同様の機能を発揮する。なお、図２３乃至図
２７のワンウェイクラッチは、上記ワンウェイクラッチ
８０、２３０として採用してもよい。また、本発明の実
施にあたり、空調装置のブロワモータに限らず、各種の
機器の回転駆動源として、本発明を適用して実施しても
よい。

【０１０３】また、本発明の実施にあたり、上記第１実
施形態にて述べた各ねじりコイルバネ２９０、３００、
３１０は非導電性バネ線材料で形成してもよく、この場
合には、各電機子板２６０、２７０の電機子巻線毎に電
流を流すようにする。これによっても、上記第１実施形
態と同様の作用効果を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す要部破断側面図で
ある。

【図２】図１のステータ及びロータの概略分解斜視図で
ある。

【図３】（ａ）乃至（ｃ）は図１のワンウェイクラッチ
の作動状態を示す正面図である。

【図４】図１のステータの各コイルの直列回路を制御す
るための制御回路図である。

【図５】ロータの電磁力及び各コイルバネのバネ力とロ
ータの回転角との関係を示すグラフである。

【図６】本発明の第２実施形態を示す斜視図である。

【図７】図６のコイルに電流を流さない場合の状態を示
す正面図である。

【図８】図７のコイルに電流を流した場合の作動状態を
示す正面図である。

【図９】上記第２実施形態における出力軸の回転数とコ
イルへの電流の流入及びその停止の周波数との関係を示
すグラフである。

【図１０】本発明の第３実施形態を示す断面図である。

【図１１】（ａ）は図１０の電機子板の正面図であり、
（ｂ）は図１１（ａ）の電機子板の部分破断側面図であ
る。

【図１２】図１０の各ねじりコイルバネ及び各電機子板
との関係を示す模式的側面図である。

【図１３】図１０の各電機子板に電流を流さないときの
各ねじりコイルバネ、ステータ部及び各電機子板の状態
を示す斜視図である。

【図１４】（ａ）は、図１３にて図示右方から見た場合
の各ねじりコイルバネの正面図であり、（ｂ）は、各ね
じりコイルバネが図１３にて示す状態にあるときのワン
ウェイクラッチの状態を示すこのワンウェイクラッチの
正面図である。

【図１５】図１３の各電機子板に電流を流したときの各
ねじりコイルバネ、ステータ部及び各電機子板の状態を
示す斜視図である。

【図１６】（ａ）は、図１５にて図示右方から見た場合
の各ねじりコイルバネの正面図であり、（ｂ）は、各ね
じりコイルバネが図１５にて示す状態にあるときのワン
ウェイクラッチの状態を示すこのワンウェイクラッチの
正面図である。

【図１７】図１３の各電機子板に流した電流を停止した
ときの各ねじりコイルバネ、ステータ部及び各電機子板
の状態を示す斜視図である。

【図１８】（ａ）は、図１７にて図示右方から見た場合
の各ねじりコイルバネの正面図であり、（ｂ）は、各ね
じりコイルバネが図１７にて示す状態にあるときのワン
ウェイクラッチの状態を示すこのワンウェイクラッチの
正面図である。

【図１９】上記第３実施形態の第１変形例の要部を示す
模式的側面図である。

【図２０】上記第３実施形態の第２変形例の要部を示す
模式的側面図である。

【図２１】上記第３実施形態の第３変形例を示す断面図
である。

【図２２】図２１の両ステータ部及び両電機子板の関係
を示す模式的斜視図である。

【図２３】上記各実施形態にて述べたワンウェイクラッ
チの変形例を示す正面図である。

【図２４】上記各実施形態にて述べたワンウェイクラッ
チの他の変形例を示す正面図である。

【図２５】上記各実施形態にて述べたワンウェイクラッ
チの他の変形例を示す正面図である。

【図２６】上記各実施形態にて述べたワンウェイクラッ
チの他の変形例を示す正面図である。

【図２７】上記各実施形態にて述べたワンウェイクラッ
チの他の変形例を示す正面図である。

【符号の説明】

１０、１８０…ハウジング、２０…ステータ部、２２乃
至２５、２６２、２７２…電機子巻線、３０、１６０、
２１０…出力軸、６０ａ乃至６０ｄ、１７０ａ、１７０
ｂ…磁極、７０ａ、７０ｂ…コイルバネ、８０、２２
０、２３０、３２０乃至３６０…ワンウェイクラッチ、
１２０、１３０…ステータ極板、１４０…極間板、１５
０…コイル、１８２ａ、１８３ａ…底壁、２００、…ス
テータ部、２００Ａ、２００Ｂ…永久磁石板、２６０、
２６０Ａ、２７０、２７０Ａ…電機子板、２９０、３０
０、３１０…ねじりコイルバネ、Ｒ、Ｒａ…ロータ、
Ｓ、Ｓａ…ステータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂上 祐一 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 松井 啓仁 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 鬼丸 貞久 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静止部材（１０）に固定されて出力軸
   （４０）と同軸的に位置する電機子板（Ｓ）と、 前記静止部材に固定されたバネ手段（７０ａ、７０ｂ）
   と、 前記電機子板と同軸的に位置し複数の磁極（６０ａ乃至
   ６０ｄ）を周方向に沿い有する永久磁石であって前記電
   機子板の電機子巻線（２２乃至２５）に流れる電流と前
   記各磁極との間の電磁力の反作用を受けて前記バネ手段
   に抗して一方向へ回転し、前記電機子巻線への電流の流
   入停止に伴い前記バネ手段の作用を受けて他方向へ回転
   する永久磁石（６０）と、 前記出力軸に同軸的に設けられたワンウェイクラッチで
   あって前記永久磁石の一方向又は他方向への回転を、前
   記出力軸の一定方向回転を維持するように当該出力軸に
   伝達するワンウェイクラッチ（８０、３２０乃至３６
   ０）とを備えた電動機。
2. 【請求項２】 静止部材（１０）に固定されて出力軸
   （４０）と同軸的に位置し複数の磁極（６０ａ乃至６０
   ｄ）を周方向に沿い有する永久磁石（６０）と、 前記静止部材に固定されたバネ手段（７０ａ、７０ｂ）
   と、 前記永久磁石と同軸的に位置する電機子板であってその
   電機子巻線（２２乃至２５）への流入電流と前記各磁極
   との間の電磁力の反作用を受けて前記バネ手段に抗して
   一方向へ回転し、前記流入電流の停止に伴い前記バネ手
   段の作用を受けて他方向へ回転する電機子板（Ｓ）と、 前記出力軸に同軸的に設けられたワンウェイクラッチで
   あって前記電機子板の一方向又は他方向への回転を、前
   記出力軸の一定方向回転を維持するように当該出力軸に
   伝達するワンウェイクラッチ（８０、３２０乃至３６
   ０）とを備えた電動機。
3. 【請求項３】 出力軸（１６０）と、この出力軸に同軸
   的に設けられたロータ部であって複数の磁極を有する永
   久磁石からなるロータ部（１７０）とを有するロータ
   （Ｒａ）と、 前記ロータ部の外周面を介し対向する両対向部（１２
   ０、１３０）を有する長手状の磁性体（１２０、１３
   ０、１４０））と、この磁性体の中間部位に巻装された
   コイル（１５０）とを備えて、このコイルに電流を流さ
   ないとき、前記各対向部によりこれらに対向する前記ロ
   ータ部の各磁極を吸引してこのロータ部を一方向に回転
   させ、前記コイルへの電流の流入に応じて前記各対向部
   によりこれらに対向する前記ロータ部の各磁極を反発し
   てこのロータ部を他方向に回転させるステータ（Ｓａ）
   と、 前記出力軸に同軸的に設けられたワンウェイクラッチで
   あって前記ロータ部の一方向又は他方向への回転を、前
   記出力軸の一定方向回転を維持するように当該出力軸に
   伝達するワンウェイクラッチ（８０、３２０乃至３６
   ０）とを備えた電動機。
4. 【請求項４】 出力軸（２１０）と同軸的に位置する電
   機子板（２６０、２７０）と、 静止部材（１８０）に固定されて前記電機子板の電機子
   巻線（２６２、２７２）と同軸的に位置し複数の磁極
   （２０２乃至２０６）を有する永久磁石であって前記電
   機子巻線に流れる電流と前記各磁極との間の電磁力によ
   りこの電機子板を一方向へ回転させる永久磁石（２０
   ０）と、 前記出力軸に同軸的に設けられたねじりコイルバネであ
   って前記電機子巻線への電流を停止したとき前記電機子
   板を他方向へ回転させるねじりコイルバネ（２９０、３
   ００）と、 前記出力軸に同軸的に設けられたワンウェイクラッチで
   あって前記電機子板の一方向又は他方向への回転を、前
   記出力軸の一定方向回転を維持するように当該出力軸に
   伝達するワンウェイクラッチ（２２０、２３０、３２０
   乃至３６０）とを備えた電動機。
5. 【請求項５】 出力軸（２１０）と同軸的に位置し複数
   の磁極（２０２乃至２０６）を有する永久磁石（２０
   ０）と、 静止部材（１８０）に固定されて前記永久磁石と同軸的
   に位置する電機子板であってその電機子巻線（２６２、
   ２７２）への流入電流と前記各磁極との間の電磁力によ
   り前記永久磁石を一方向へ回転する電機子板（２６０、
   ２７０）と、 前記出力軸に同軸的に設けられたねじりコイルバネであ
   って前記電機子巻線への電流を停止したとき前記永久磁
   石を他方向へ回転させるねじりコイルバネ（２９０、３
   ００）と、 前記出力軸に同軸的に設けられたワンウェイクラッチで
   あって前記永久磁石の一方向又は他方向への回転を、前
   記出力軸の一定方向回転を維持するように当該出力軸に
   伝達するワンウェイクラッチ（２２０、２３０、３２０
   乃至３６０）とを備えた電動機。
6. 【請求項６】 ハウジング（１８０）内に収容されてそ
   の軸方向両側部（１８２ａ、１８３ａ）の間で出力軸
   （２１０）と同軸的に位置する第１及び第２の電機子板
   （２６０、２７０）と、 前記軸方向両側部の一方と前記第１電機子板との間、及
   び前記第２電機子板と前記軸方向両側部の他方との間に
   てそれぞれ介装された第１及び第２のねじりコイルバネ
   であって互いに逆方向に巻かれた第１及び第２のねじり
   コイルバネ（２９０、３００）と、 前記第１及び第２の電機子板の間にてこれらと同軸的に
   位置するように前記ハウジング内に固定された複数の磁
   極（２０２乃至２０６）を有する永久磁石であって前記
   第１及び第２の電機子板の各電機子巻線に流れる電流と
   前記各磁極との間の電磁力により前記第１及び第２のね
   じりコイルバネに抗して前記第１電機子板を一方向に回
   転し前記第２電機子板を他方向に回転する永久磁石（２
   ００）とを備え、 前記第１及び第２のねじりコイルバネは、前記各電機子
   巻線への電流の流入を停止したとき、前記第１及び第２
   の電機子板をその各回転方向とは逆方向に回転し、 第１及び第２のワンウェイクラッチ（２２０、２３０、
   ３２０乃至３６０）は、前記出力軸に同軸的に設けられ
   て、前記第１電機子板の一方向又は他方向への回転及び
   前記第２電機子板の他方向又は一方向への回転をそれぞ
   れ前記出力軸に伝達し、この出力軸の一定方向回転を維
   持するようにした電動機。
7. 【請求項７】 ハウジング（１８０）内にてその軸方向
   両側部（１８２ａ、１８３ａ）の間で出力軸（２１０）
   と同軸的に位置しそれぞれ複数の磁極を有する第１及び
   第２の永久磁石（２００Ａ、２００Ｂ）と、 前記軸方向両側部の一方と前記第１永久磁石との間及び
   前記第２永久磁石と前記軸方向両側部の他方との間にて
   それぞれ介装された第１及び第２のねじりコイルバネで
   あって互いに逆方向に巻かれた第１及び第２のねじりコ
   イルバネ（２９０、３００）と、 前記第１及び第２の永久磁石の間にてこれらと同軸的に
   位置するように前記ハウジング内に固定された第１及び
   第２の電機子板であってその各電機子巻線に流れる電流
   と前記各磁極との間の電磁力により前記第１及び第２の
   ねじりコイルバネに抗して前記第１永久磁石を一方向に
   回転し前記第２永久磁石を他方向に回転する第１及び第
   ２の電機子板（２６０Ａ、２７０Ａ）とを備え、 前記第１及び第２のねじりコイルバネは、前記各電機子
   巻線への電流の流入を停止したとき、前記第１及び第２
   の永久磁石をその各回転方向とは逆方向に回転し、 第１及び第２のワンウェイクラッチ（２２０、２３０、
   ３２０乃至３６０）は、前記出力軸に同軸的に設けられ
   て、前記第１永久磁石の一方向又は他方向への回転及び
   前記第２永久磁石の他方向又は一方向への回転をそれぞ
   れ前記出力軸に伝達し、この出力軸の一定方向回転を維
   持するようにした電動機。