JP3124691B2 - 回転機の磁石固定構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータまたは発電機な
どの回転機に関し、特に、界磁を形成する永久磁石が固
定子側に固定される磁石の固定構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転機であるモータの界磁を形成
する永久磁石が接着剤等を使用せずに固定子側に固定さ
れたものとして、例えば、公開実用新案昭和６１年１５
６４７５号公報が知られている。

【０００３】この公報に示されたモータは、図９および
図１０に示されるように有底円筒状で両側面を偏平にし
たモータヨーク（以下単にヨークと称す）１の一端開口
にハウジング３の嵌着部３ａを嵌着してモータケースを
構成している。また、上記ヨーク１の円弧状部分に沿っ
て一対の永久磁石２を配設し、永久磁石２の内周面に対
向して巻線７が施された電機子６が配置されている。

【０００４】上記永久磁石２のヨーク１への固定は、ヨ
ーク１の周壁の中央部にその一部を切起して突片９を形
成し、この突片９に上記永久磁石２の一方の対向する側
端面を当接させると共に、上記永久磁石２の他方の側端
面間に一対の脚部５ａを有するＵ字状のばね体５を配設
して永久磁石２を周方向に支持している。さらに、上記
ばね体５の軸方向への位置決めは、ヨーク１の周壁の端
部に形成した突片８で行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、永久磁
石２のヨーク１への固定強度としては、ばね体５の周方
向（ばね体５の一対の脚部５ａが互いに開く方向）への
作用力に大きく依存しているため、モータに衝撃力や急
激な加速度の増減が作用すると、上記ばね体５の作用力
に抗してばね体５の脚部５ａが内側（ばね体５の一対の
脚部５ａが互いに接近する方向）に撓み、永久磁石２の
固定位置がズレたり、永久磁石２がヨーク１から脱落し
たりする恐れがあった。そこで本発明は上記問題点を解
決し、接着剤等を使用せず、永久磁石を回転機の固定子
側に固定し、しかも、回転機に衝撃力や急激な加速度の
増減が作用しても永久磁石の固定位置がズレたり、永久
磁石が脱落したりすることのない回転機の磁石固定構造
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。ただし、下記
各手段の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体
的手段との対応関係を示すものであり、これに限定され
るものではない。請求項１の発明では、回転子（１０）
の周りに対向する一対の磁石（１２，１２）を筒状のケ
ース（１４）の内周壁面（１６）に密着して配置し、前
記磁石（１２）が互いに隣接した一方の側面（１２ａ，
１２ａ）に対し前記ケース（１４）の内側に突出形成さ
れた突起（２０）をそれぞれ当接せしめると共に、磁石
（１２）の互いに隣接した他方の側面（１２ｂ，１２
ｂ）間には一対の脚片（２２ａ，２２ａ）が互いに外方
向に弾性力を作用する略Ｕもしくは略Ｖ字状の弾性部材
（２２）を配設して該脚片（２２ａ，２２ａ）を前記他
方の側面（１２ｂ，１２ｂ）に対してそれぞれ当接せし
め、磁石（１２）をケース（１４）に固定する回転機の
磁石固定構造において、前記ケース（１４）の開口部分
には該開口部分に対応した一つのハウジング（２６）の
嵌合部（２８）が嵌合され、その嵌合状態において、前
記弾性部材（２２）の一対の脚片（２２ａ，２２ａ）の
脚端部（２２ｂ，２２ｂ）が前記ケース（１４）の内周
壁面（１６）と前記一つのハウジング（２６）の嵌合部
（２８）との間で保持されると共に、当該一つのハウジ
ング（２６）の嵌合部（２８）から突出して形成された
突起（３０）が前記弾性部材（２２）の一対の脚片（２
２ａ，２２ａ）の前記脚端部（２２ｂ，２２ｂ）の間に
配設されて前記脚片（２２ａ，２２ａ）の互いに近接す
る方向への撓みを抑制する構成としたことを特徴とす
る。

【０００７】請求項２記載の発明では、回転子（１０）
の周りに対向する一対の磁石（１２，１２）を筒状のケ
ース（１４）の内周壁面（１６）に密着して配置し、磁
石（１２）が互いに隣接した側面（１２ａ，１２ａ，１
２ｂ，１２ｂ）間には一対の脚片（２２ａ，２２ａ）が
互いに外方向に弾性力を作用する略Ｕもしくは略Ｖ字状
の弾性部材（２２）をそれぞれ配設して該脚片（２２
ａ，２２ａ）を前記互いに隣接した側面（１２ａ，１２
ａ，１２ｂ，１２ｂ）に対してそれぞれ当接せしめ、磁
石（１２）をケース（１４）に固定する回転機の磁石固
定構造において、前記ケース（１４）の開口部分には該
開口部分に対応した一つのハウジング（２６）の嵌合部
（２８）が嵌合され、その嵌合状態において、前記弾性
部材（２２）の一対の脚片（２２ａ，２２ａ）の前記脚
端部（２２ｂ，２２ｂ）が前記ケース（１４）の内周壁
面（１６）と前記一つのハウジング（２６）の嵌合部
（２８）との間で保持されると共に、当該一つのハウジ
ング（２６）の嵌合部（２８）から突出して形成された
突起（３０）が前記弾性部材（２２）の一対の脚片（２
２ａ，２２ａ）の前記脚端部（２２ｂ，２２ｂ）の間に
配設されて前記脚片（２２ａ，２２ａ）の互いに近接す
る方向への撓みを抑制する構成としたことを特徴とす
る。

【０００８】請求項３記載の発明では、上記請求項１ま
たは請求項２記載の発明において、前記ハウジング（２
６）の前記嵌合部（２８）から突出して形成された前記
突起（３０）は、前記一対の脚片（２２ａ，２２ａ）の
脚端部（２２ｂ、２２ｂ）を互いに外方向に押圧するこ
とを特徴とする。

【０００９】

【作用効果】請求項１記載の発明によれば、上記技術的
手段を有しているため、弾性部材の弾性力が作用してケ
ースの内側に突出形成された突起に一対の磁石が押しつ
けられてケースの内周壁面に密着して固定配置される。
この弾性部材の一対の脚片の脚端部の間にハウジングの
嵌合部の突起を配設しているので、回転機に衝撃力また
は急激な加速度の増減が作用して、弾性部材の弾性力に
抗して弾性部材が内側（脚片が互いに近接する方向）に
撓もうとしても、弾性部材の脚片がこの突起に規制され
て撓まない。これにより、弾性部材の弾性力を超えた力
が弾性部材に作用しても磁石をケースの内周壁面に密着
して所定の位置に固定配置された状態を維持できる。

【００１０】請求項２記載の発明によれば、上記技術的
手段を有しているため、一対の磁石の隣接する側面間に
それぞれ配置された弾性部材の弾性力によるケースの内
周壁面への磁石の固定配置がなされる。この各弾性部材
の一対の脚片の脚端部の間にハウジングの嵌合部の突起
を配設しているので、回転機に衝撃力または急激な加速
度の増減が作用して、弾性部材の弾性力に抗して弾性部
材が内側（脚片が互いに近接する方向）に撓もうとして
も、弾性部材の脚片がこの突起に規制されて撓まない。
これにより、弾性部材の弾性力を超えた力が弾性部材に
作用しても磁石をケースの内周壁面に密着して所定の位
置に固定配置された状態を維持できる。

【００１１】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
１または請求項２記載の技術的手段に、さらに上記術的
手段を有しているため、弾性部材の弾性力に抗して弾性
部材が内側（脚部が互いに接近する方向）に撓もうとす
るのをハウジングの嵌合部の突起で規制するだけでな
く、この突起が、磁石を固定している弾性部材の弾性力
を助長すべく、弾性部材の脚部を外方向（弾性部材の一
対の脚部が互いに開く方向）に永久磁石が割れない範囲
内の押圧力で積極的に押圧している。これにより、弾性
部材の弾性力を増加させることなく、ケースの内周壁面
へ磁石をより強固に固定することができる。

【００１２】従って、接着剤等を使用せず、磁石を回転
機の固定子側に固定し、しかも、回転機に衝撃力や急激
な加速度の増減が作用しても磁石の固定位置がズレた
り、磁石が脱落したりすることを防止できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例について、図１乃至
図６を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例を適
用したウォーム減速機付きモータの一部を破断して示し
た全体構成であり、この種のモータは、自動車などの車
両においてパワーウインド、パワーシートなどの装置に
多数使用されている。

【００１４】第１実施例のウォーム減速機付きモータ
は、一方に開口部２４を有した有底円筒状のヨーク１４
と、ブラシホルダ４１が樹脂にて一体に形成されたハウ
ジング２６とによって、モータの外枠を構成している。
上記ブラシホルダ４１は、整流子４０に接触するブラシ
４２を案内保持し、ブラシ４２の背面（モータの外側）
から整流子４０に向けてトーションバネで押圧してい
る。このトーションバネは、コイルスプリング、板バ
ネ、メガネスプリング等に置換することもできる。

【００１５】ヨーク１４は、図２乃至図４に示されるよ
うに、鉄などの磁性金属材料からなる金属鋼板をプレス
加工等により一方に開口部２４を有する略有底円筒状に
形成されている。詳しくは、ヨーク１４の周壁が、一対
の対向する平面部７０とこの平面部７０に連続した一対
の対向する円弧状の円弧部８０とを有し、図２の回転軸
の軸線を法線とする断面の形状は、図４に示されるよう
に偏平した円形状を成している。また、ヨーク１４の底
部の中央部分には更に小径の円筒部が形成され、その内
周面に焼結含油軸受３５が圧入固定されている。ヨーク
１４の底部近傍の周面には、ヨークの内周壁面１６に固
定される永久磁石１２の軸方向固定位置を決定するため
の段部１５が、上記プレス加工時にヨークの内周壁面１
６より内側に突出して形成されている。また、開口部２
４には、フランジ部６０が形成され、このフランジ部６
０の一部分を外周方向へ突出させて、ハウジング２６と
ネジにより締結固定するためのネジ孔が形成された一対
の締結部６０ａが形成されている。

【００１６】ヨーク１４の円弧部８０には、その内周壁
面１６にそれぞれ永久磁石１２が密着して配置されてい
る。この永久磁石１２は、焼結法によりフェライト磁性
粉を円弧状に湾曲した板状の形に焼き固めて形成されて
いる。永久磁石１２の一方の側面１２ａ、すなわち、ヨ
ークの内周壁面１６に配置されたときに永久磁石１２の
互いに隣接する一方の側面１２ａは、それぞれヨークの
内周壁面より内側に突出して形成された磁石固定用の突
起２０に当接されている。この磁石固定用の突起２０
は、ヨークの内周壁面１６に配置された永久磁石１２が
周方向へ動かないよう位置決めしており、ヨークの内周
壁面１６の軸方向に複数形成されている。この突起２０
は、軸方向に長い１つの突起としてもよい。

【００１７】一方、永久磁石１２の他方の側面１２ｂ、
すなわち、永久磁石１２の一方の側面１２ａと反対側の
側面１２ｂには、一対の脚片２２ａが互いに外方向（脚
片２２ａが互いに開く方向）に弾性力を作用するスプリ
ング２２により上記一対の永久磁石１２がそれぞれ上記
磁石固定用の突起２０に押圧されてヨークの内周壁面１
６に固定されている。

【００１８】スプリング２２は、線材を折り曲げて全体
が略Ｕ状もしくは略Ｖ状に形成されており、詳しくは、
一対の脚片２２ａと、この脚片２２ａのヨークの底部側
に湾曲させた湾曲部２２ｃと、一対の脚片２２ａのヨー
クの開口部２４側を互いに外側へ折り曲げた脚端部２２
ｂとを有している。この湾曲部２２ｃは、一対の脚片２
２ａに外方向へ弾性力を作用させている。また、脚端部
２２ｂは、ハウジング２６がヨーク１４の開口部２４に
嵌合されたとき、脚端部２２ｂの先端がハウジング２６
の端面で押さえられ軸方向に移動できなくなり、そのた
め、永久磁石１２の端面１２ｍを押さえて段部１５との
間で軸方向に移動するのを防止することができる。

【００１９】ハウジング２６は、図５および図６に示さ
れるように、ヨーク１４の内周壁面１６の形状に対応し
た外形形状を成し、ヨーク１４の開口部２４内に嵌合さ
れる嵌合部２８が樹脂にて一体に形成されている。この
嵌合部２８を利用して形成された突起３０がスプリング
２２の一対の脚片間に挿入される。これにより、図５で
示す状態で永久磁石１２がヨーク１４の内周壁面１６に
固定されているとき、モータに衝撃力や急激な加速度の
増減が作用し、永久磁石１２の重さによって脚片２２が
互いに内側（脚片２２ａが互いに接近する方向）に撓も
うとしても、突起３０がこれを規制する。したがって、
スプリング２２の撓みによる永久磁石１２へ作用する弾
性力の低下を防止することができ、モータ組付け後の外
的要因による永久磁石１２の位置ずれ、脱落等を防止で
きる。

【００２０】上記突起３０は、図５では１つの舌片状の
突起としているが、間隔をおいた２つの突起としてもよ
い。また、突起３０は、ハウジング２６の嵌合部２８が
ヨーク１４の開口部２４に嵌合されるとき、脚端部２２
ｂの先端がスムーズに案内され、突起３０がスプリング
２２の脚片間に挿入されるように、角部３０ａを挿入方
向に対して傾斜させるとよい。

【００２１】次に、請求項２記載の発明の実施例につい
て説明する。 （第２実施例）第２実施例のモータは、上記第１実施例
における構成と殆ど共通するため、特徴部分について説
明し、共通の構成についてはその説明を省略する。上記
第１実施例において永久磁石１２の一方の側面１２ａを
それぞれヨークの内周壁面より内側に突出して形成され
た磁石固定用の突起２０に当接させ、他方の側面１２ｂ
をスプリング２２の弾性力により上記一対の永久磁石１
２がそれぞれ上記磁石固定用の突起２０に押圧されてヨ
ークの内周壁面１６に固定させていたのを、本例は、図
７に示されるように永久磁石１２の互いに隣接した側面
間にそれぞれ上記スプリング２２を配設して互いの弾性
力で永久磁石１２を固定している。すなわち、図４の矢
印Ｂの矢視図と矢印Ｃの矢視図は、共に図２に示すとお
りとなる。

【００２２】さらに詳細に説明すると、ヨーク１４の円
弧部８０の内周壁面１６にそれぞれ永久磁石１２が密着
して配置されている。この永久磁石１２の側面１２ａ
（ヨークの内周壁面１６に配置されたときに永久磁石１
２の互いに隣接する一方の側面）および他方の側面１２
ｂ（永久磁石１２の上記側面１２ａと反対側の側面）
に、一対の脚片２２ａが互いに外方向（脚片２２ａが互
いに開く方向）に弾性力を作用するスプリング２２をそ
れぞれ配設し、このスプリング２２の互いの弾性力が周
方向の保持力となって上記一対の永久磁石１２がヨーク
の内周壁面１６に固定される。スプリング２２は、上記
第１実施例のものと同様であるので説明を省略する。

【００２３】また、ハウジング２６は、第１実施例にお
ける突起３０が対向して一対形成されている。すなわ
ち、図示されていないが、図６を参照して説明すると、
ヨーク１４の内周壁面１６の形状に対応した外形形状で
開口部２４内に嵌合される嵌合部２８が樹脂にて一体に
形成されている。この嵌合部２８を利用して形成された
一対の突起３０がそれぞれスプリング２２の一対の脚片
間に挿入される。これにより、第１実施例同様、永久磁
石１２がヨーク１４の内周壁面１６に固定されていると
き、モータに衝撃力や急激な加速度の増減が作用し、永
久磁石１２の重さによって脚片２２が互いに内側（脚片
２２ａが互いに接近する方向）に撓もうとしても、突起
３０がこれを規制する。したがって、スプリング２２の
撓みによる永久磁石１２へ作用する弾性力の低下を防止
することができ、モータ組付け後の外的要因による永久
磁石１２の位置ずれ、脱落等を防止できる。

【００２４】次に、請求項３記載の発明の実施例につい
て説明する。 （第３実施例）上記第１実施例および第２実施例におい
て、ハウジング２６の嵌合部２８から一体に突出した突
起３０がスプリング２２の一対の脚片間に挿入されてい
る。この突起３０は、スプリング２２の弾性力に抗して
脚片２２ａが内側に撓もうとしたとき、これを規制して
脚片２２ａが内側に撓むのを防止することは上記各実施
例と同様であるが、本例ではさらに、スプリング２２の
一対の脚片２２ａが突起３０により外方向に積極的に押
圧している。すなわち、スプリング２２の一対の脚片２
２ａは、それ自体が外方向に開こうとする弾性力を有し
ているが、ハウジング２６のヨーク１４への固定状態に
おいてこの弾性力を助長すべく突起３０が上記一対の脚
片２２ａを永久磁石１２が破損しない範囲内の押圧力で
押圧している。これにより、スプリング材の線径を太く
することなく、スプリング２２の弾性力を増加させるこ
とができ、ヨーク１４の内周壁面１６に永久磁石１２を
より強固に固定することができる。

【００２５】（第４実施例）上記第１実施例乃至第３実
施例において、さらに突起３０の両側にハウジング２６
の嵌合部２８から一体に突出した舌片５０を形成するこ
とにより、スプリング２２の脚端部２２ｂがハウジング
２６がヨークへ嵌合したとき内周壁面１６との間に挟持
される（図６参照）。したがって、スプリング２２の脚
片２２ａに上記の撓もうとする力が作用したとき突起３
０に規制されるので、スプリング２２がヨーク１４の内
側へ逃げようとするが、これを防止してスプリング２２
をより確実に固定できる。

【００２６】次に、上記各実施例におけるスプリング２
２の他の実施例について図８により説明する。 （第５実施例）スプリング２２は、図８（Ａ）に示すよ
うに一対の脚片２２の先端部を互いに外方向に広げた脚
端部２２ｄとすることにより、突起３０の角部３０ａを
挿入方向に対して傾斜させなくとも、突起３０がハウジ
ング２６の嵌合部２８をヨーク１４の開口部２４に嵌合
したとき、脚端部２２ｂの先端がスムーズに案内され、
突起３０がスプリング２２の脚片間に挿入される。

【００２７】（第６実施例）また、スプリング２２を、
図８（Ｂ）に示すように一対の脚片２２の先端部に丸み
２２ｅを付けることにより、上記第５実施例と同様の効
果、すなわち、突起３０の角部３０ａを挿入方向に対し
て傾斜させなくとも、突起３０が、ハウジング２６の嵌
合部２８をヨーク１４の開口部２４に嵌合したとき、脚
端部２２ｂの先端がスムーズに案内され、突起３０がス
プリング２２の脚片間に挿入される。

【００２８】（第７実施例）また、スプリング２２を、
図８（Ｃ）に示すように一対の脚片２２の先端部を外方
向に折り曲げ、しかもその折り曲げ部分に丸みを付けた
脚端部２２ｆとすることにより、上記第５実施例および
第６実施例と同様の効果が得られる。

【００２９】（第８実施例）また、スプリング２２を、
図８（Ｄ）に示すように一対の脚片２２の中間部を外方
向にΩ状に折り曲げ突出させた突起２２ｇを形成し、こ
の突起２２ｇの位置を永久磁石１２の端面１２ｍ（ヨー
ク１４の段部１５に当接された端面と反対側の端面）の
位置に対応させる。これにより、ハウジング２６がヨー
ク１４の開口部２４に嵌合されたとき、脚片２２の先端
がハウジング２６の端面で押さえられスプリング２２は
軸方向に移動できなくなり、突起２２ｇが永久磁石１２
の端面１２ｍを押さえて段部１５との間で軸方向に移動
するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁石固定構造を適用するウォーム
減速機付きモータの一部を破断して示した概略全体構成
図である。

【図２】本発明の第１実施例におけるヨークへの永久磁
石の固定状態を示した要部断面図である。

【図３】図２におけるヨークの対向面側を示す断面図で
ある。

【図４】図２の矢印Ａ方向（ヨーク上方）から見たヨー
クの上面図である。

【図５】図２におけるヨークにハウジングが取り付けら
れた状態を示す要部断面図である。

【図６】本発明の第１，第３および第４実施例における
磁石固定構造の要部を示した分解斜視図である。

【図７】本発明の第２実施例を示すヨークの上面図であ
る。

【図８】本発明の第５乃至第８実施例を示すスプリング
の正面図である。

【図９】従来の磁石固定構造を示した分解斜視図であ
る。

【図１０】従来の磁石固定構造を適用したモータの断面
図である。

【符号の説明】

１，１４…ヨーク（ケース） １０…回転子 ２，１２…永久磁石 １２ａ，１２ｂ…側面 １５…段部 １６…内周壁面 ２０…突起 ２２…スプリング（弾性部材） ２２ａ…脚片 ２４…開口部（開口部分） ２６…ハウジング ２８…嵌合部 ３０…突起。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 廣一 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式 会社内 (56)参考文献 実開 昭61−156475（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−60853（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−74176（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−124071（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−51074（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 21/00,23/00,1/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子の周りに対向する一対の磁石を筒
   状のケースの内周壁面に密着して配置し、前記磁石が互
   いに隣接した一方の側面に対し前記ケースの内側に突出
   形成された突起をそれぞれ当接せしめると共に、前記磁
   石の互いに隣接した他方の側面間には一対の脚片が互い
   に外方向に弾性力を作用する略Ｕもしくは略Ｖ字状の弾
   性部材を配設して該脚片を前記他方の側面に対してそれ
   ぞれ当接せしめ、前記磁石を前記ケースに固定する回転
   機の磁石固定構造において、 前記ケースの開口部分には該開口部分に対応した一つの
   ハウジングの嵌合部が嵌合され、その嵌合状態におい
   て、前記弾性部材の一対の脚片の脚端部が前記ケースの
   内周壁面と前記一つのハウジングの嵌合部との間で保持
   されると共に、当該一つのハウジングの嵌合部から突出
   して形成された突起が前記弾性部材の一対の脚片の脚端
   部の間に配設されて該脚片の互いに近接する方向への撓
   みを抑制する構成としたことを特徴とする回転機の磁石
   固定構造。
2. 【請求項２】 回転子の周りに対向する一対の磁石を筒
   状のケースの内周壁面に密着して配置し、前記磁石が互
   いに隣接した側面間には一対の脚片が互いに外方向に弾
   性力を作用する略Ｕもしくは略Ｖ字状の弾性部材をそれ
   ぞれ配設して該脚片を前記互いに隣接した側面に対して
   それぞれ当接せしめ、前記磁石を前記ケースに固定する
   回転機の磁石固定構造において、 前記ケースの開口部分には該開口部分に対応した一つの
   ハウジングの嵌合部が嵌合され、その嵌合状態におい
   て、前記弾性部材の一対の脚片の脚端部が前記ケースの
   内周壁面と前記一つのハウジングの嵌合部との間で保持
   されると共に、当該一つのハウジングの嵌合部から突出
   して形成された突起が前記弾性部材の一対の脚片の脚端
   部の間に配設されて該脚片の互いに近接する方向への撓
   みを抑制する構成としたことを特徴とする回転機の磁石
   固定構造。
3. 【請求項３】 前記ハウジングの前記嵌合部から突出し
   て形成された前記突起は、前記一対の脚片の脚端部を互
   いに外方向に押圧することを特徴とする請求項１または
   請求項２記載の回転機の磁石固定構造。