(57)【要約】  円筒状のステータ９に切欠部９ａを形成して断面Ｃ字状にし、環状に配置したマグネット１０ａ〜１０ｄの外周側に装着して、一体成形により樹脂部材でモータハウジング８を形成する。一体成形時にステータ９に成形圧をかけてマグネット１０ａ〜１０ｄに押し付けながら縮径することで、ステータ９の内周面とマグネット１０ａ〜１０ｄの外周面と間の隙間を無くす。
2012127516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状であってその一部を軸方向に切り欠いた切欠部の形成されたステータ、および当該ステータの内周面に当接して前記切欠部を覆うマグネットを有する固定子と、
前記ステータと前記マグネットを一体成形した樹脂部材から成り、前記ステータの外周面を覆うハウジングと、
前記固定子の内周側に回転自在に保持される回転子とを備えるモータ。
【請求項２】
ステータの切欠部は、当該切欠部を覆うマグネットの両端部それぞれから当該切欠部までの周方向の各距離が前記ステータの径方向の厚み以上になる位置に形成することを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
ステータの一体成形前の内径はマグネットの外径より小さいことを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項４】
ステータのマグネット取り付け端部の内周面は、軸方向の先端に向かって広がるテーパ形状であることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項５】
円筒状であってその一部を軸方向に切り欠いた切欠部の形成されたステータ、および当該ステータの内周面に当接して前記切欠部を覆うマグネットを有する固定子と、
前記ステータと前記マグネットを一体成形した樹脂部材から成り、前記ステータの外周面を覆うハウジングと、
前記固定子の内周側に回転自在に保持される回転子と、
前記回転子の回転運動を前記軸方向の直線運動に変換して直線移動する出力軸とを備えるアクチュエータ。
【請求項６】
円筒状であってその一部を軸方向に切り欠いた切欠部の形成されたステータ、および当該ステータの内周面に当接して切欠部を覆うマグネットを有する固定子と、前記ステータの外周面を覆う樹脂製のハウジングとを備えるモータの製造方法であって、
金型内の円柱状凸部の外周面に沿って前記マグネットを設置し、前記マグネットの外周側に前記切欠部の形成された前記ステータを装着して前記マグネットを保持した状態にする工程と、
前記金型内に樹脂部材を注入して前記ステータに成形圧をかけて縮径しながら前記固定子を一体成形し、前記ハウジングを形成する工程とを有することを特徴とするモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブラシ付きのＤＣモータとその製造方法、およびこのモータを用いたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なＤＣモータは、板金部材をコップ状に絞り加工（プレス）してステータを形成し、磁気回路を確保するためにステータの外周面にバックヨークを接着している。そして、ステータの内壁面を内方に突出させてストッパを形成し、複数のマグネットの各々一端をストッパに両端から当接させてステータ内壁に配置すると共に、隣接するマグネットの対向する他端間にクリップ等の弾性部材を弾装している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７８９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のモータは、マグネットを弾性部材とストッパで固定しているので、ステータ内壁とマグネットとの間に部品寸法ばらつき分の隙間が発生してしまう課題があった。この隙間が大きいほど洩れ磁束が増大し、モータ出力が低下してしまう。【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ステータとマグネットの間の隙間を無くして、モータ特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のモータは、円筒状であってその一部を軸方向に切り欠いた切欠部の形成されたステータ、および当該ステータの内周面に当接して切欠部を覆うマグネットを有する固定子と、ステータとマグネットを一体成形した樹脂部材から成り、ステータの外周面を覆うハウジングと、固定子の内周側に回転自在に保持される回転子とを備えるものである。【０００７】
この発明のアクチュエータは、上述したモータと、回転子の回転運動を軸方向の直線運動に変換して直線移動する出力軸とを備えるものである。【０００８】
この発明のモータの製造方法は、金型内の円柱状凸部の外周面に沿ってマグネットを設置し、マグネットの外周側に切欠部の形成されたステータを装着してマグネットを保持した状態にする工程と、金型内に樹脂部材を注入してステータに成形圧をかけて縮径しながら固定子を一体成形し、ハウジングを形成する工程とを有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、切欠部を形成したステータとマグネットとを一体成形して固定子にすることにより、部品寸法にばらつきがあっても、一体成形時にステータに成形圧をかけて縮径してマグネットとの間の隙間を低減することができる。この結果、ステータとマグネットの洩れ磁束を減少でき、モータ特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアクチュエータの構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１に係るアクチュエータの固定子を、図１に示すＡＡ線に沿って切断した断面図である。
【図３】実施の形態１に係るアクチュエータのモータハウジングを成形する金型の構成を示す図である。
【図４】実施の形態１に係るアクチュエータのうち、図３の領域Ｂを拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１に示すアクチュエータ１は、シャフト（出力軸）２に連結したロッド３を軸方向Ｘへ直線駆動させるモータ４と、ロッド３の端部にピン軸５で屈曲自在に取り付き、支点６を中心に回動するレバー７とを備える。例えば、レバー７の支点６にＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブを連結して開閉制御することにより自動車エンジンの排気通路内の排気ガスを吸気通路に再循環する量を調節したり、また例えば、レバー７の支点６にターボチャージャの出力ベーンを連結して開度を制御することにより排気タービンに流入する排気ガス量を調整したりする。
【００１２】
アクチュエータ１に用いられるモータ４はブラシ付きＤＣモータであり、樹脂製のモータハウジング８にステータ９とマグネット１０が一体成形されて、固定子が構成されている。固定子の内側には、ロータコア１１と、ロータコア１１に装着されるボビン１２と、ボビン１２に巻回されるコイル１３とが一体成形されて、回転子が構成されている。回転子は、固定子の中心部分に配置され、モータハウジング８に圧入固定されたベアリング１４，１５により回転自在に保持されている。
【００１３】
図２は、モータ４の固定子を図１に示すＡＡ線に沿って切断した断面図である。図１および図２に示すように、略円筒状のモータハウジング８の内周面には、同じく略円筒状のステータ９が配置され、ステータ９の内周面に当接するようにマグネット１０が配置されている。ステータ９はその一部を軸方向Ｘに切り欠いた切欠部９ａが形成されているため、断面がＣ字状となる。なお、図示例では複数（例えば４個）の円弧状のマグネット１０ａ〜１０ｄを環状に配置してマグネット１０を構成している。これ以降の説明では、マグネット１０ａ〜１０ｄを区別する必要がなければ単にマグネット１０と称する。
【００１４】
図１に示すように、モータハウジング８の上部開口を覆う樹脂製のカバー１６には外部入出力コネクタ１７が設けられ、その内部にターミナル１８を突出させている。このターミナル１８の端部はモータハウジング８に固定されたブラシ１９に接続され、ブラシ１９に対面する位置になるよう、整流子（コンミュテータ）２０が回転子に固定されている。ターミナル１８に電圧が印加されることで、ブラシ１９および整流子２０を介してコイル１３に電流が流れ、複数の極に分極されたロータコア１１がＮＳ磁化する。そして、ＮＳ着磁されたマグネット１０の磁力に引かれて回転子が回転運動を行う。その際、マグネット１０の外周側にステータ９を配置して磁気回路を構成している。
【００１５】
この磁気回路が途切れないよう、ステータ９の切欠部９ａを覆う位置にマグネット１０ａ〜１０ｄのいずれかを配置する。図２の例ではマグネット１０ａが切欠部９ａを覆っている。
また、磁束の通路（図２に白色の矢印で示す）を狭めないよう、マグネット１０ａとステータ９の当接面２箇所それぞれの面積を、ステータ９の軸方向Ｘの断面積以上にする。即ち、図２に示すように、円弧状のマグネット１０ａの両端部それぞれから切欠部９ａまでの周方向の距離をｔとし、ステータ９の径方向の厚みをＴとすると、マグネット１０ａの外周側であってｔ≧Ｔになる位置に切欠部９ａを形成する。
【００１６】
図１に示すように、回転子の中心に設けた中心穴には雌ネジ部２１が形成されている。一方、シャフト２の外周面には、雌ネジ部２１に螺合する雄ネジ部２２が形成されている。回転子が回転することで、雌ネジ部２１に噛み合った雄ネジ部２２に回転力が伝達されて、シャフト２が軸方向Ｘへ往復移動する。モータハウジング８のカバー１６固着側とは反対の開口部分にアクチュエータハウジング２３を固着し、このアクチュエータハウジング２３にシャフト２を挿通するガイド穴２４を開設する。このガイド穴２４が、シャフト２を軸方向に移動自在に支持する軸受けとなる。さらに、シャフト２の外周面の周方向の一部を平面状にして回り止め部２５を形成し、このシャフト２の外周形状に合わせてガイド穴２４の内周面にも一部を平面状にした回り止め部２６を形成する。回り止め部２５，２６が嵌合して、ガイド穴２４内でシャフト２が回転することを防止するので、回転子の回転力が伝達されてもシャフト２は回転することなく軸方向Ｘへ直線移動する。また、アクチュエータハウジング２３を貫通するシャフト２の先端には、ジョイント部材２７によりロッド３が連結されている。
【００１７】
ここで、モータハウジング８、ステータ９およびマグネット１０を一体成形する方法を説明する。図３は、モータハウジング８をステータ９およびマグネット１０と一体成形するための金型の断面を示す概略図である。金型は、下金型１００および上金型１０１を組み合わせて成り、下金型１００の内部に円柱状凸部１０２と、モータハウジング８およびステータ９を設置してモータハウジング８を一体成形するための空隙１０３とが略同心円状に設けられている。また、図示は省略するが、ベアリング１５を圧入固定するための空隙などを設けてもよい。さらに、下金型１００の空隙１０３の底面にはマグネット１０ａ〜１０ｄを嵌合する溝１０４が形成されている。
【００１８】
先ず、インサート部品であるマグネット１０ａ〜１０ｄそれぞれを円柱状凸部１０２の外周面に沿って配置して溝１０４に嵌合させ、自立した状態にする。続いて、この状態のマグネット１０ａ〜１０ｄの外周側へ、切欠部９ａの形成されたステータ９を装着して、マグネット１０ａ〜１０ｄを抱持させる。ステータ９はバネ性があるので、切欠部９ａの隙間を利用して縮径および拡径できる。そのため、ステータ９およびマグネット１０ａ〜１０ｄに寸法ばらつきがあっても、ステータ９が変位して切欠部９ａでそのばらつきを吸収し、マグネット１０ａ〜１０ｄを抱持できる。従って、ステータ９およびマグネット１０ａ〜１０ｄの寸法精度は高くなくてよい。
【００１９】
図３の領域Ｂを拡大して図４に示す。図４に示すように、ステータ９のマグネット組み付け端部の内周面を、軸方向Ｘの先端側にいくにつれて広がるテーパ面９ｂにしてもよい。この場合、テーパ面９ｂ側からマグネット１０ａ〜１０ｄを挿入することで、ステータ９が変位しやすくなると共に、マグネット１０ａ〜１０ｄに引っ掛からず装着しやすくなる。
【００２０】
最後に、下金型１００と上金型１０１を嵌合して空隙１０３に樹脂を注入してモータハウジング８を形成し、ステータ９とマグネット１０ａ〜１０ｄを一体化して固定子を構成する。また、モータハウジング８の成形と同時に取付フランジ８ａなどを形成してもよい。さらに、このときの樹脂による成形圧を利用してステータ９をマグネット１０ａ〜１０ｄに押し付けることでステータ９を縮径し、ステータ９の内周面とマグネット１０ａ〜１０ｄそれぞれの外周面との間の隙間を無くすことができる。成形圧によるステータ９の変位は切欠部９ａで吸収する。
【００２１】
なお、ステータ９の内径を、下金型１００に設置した状態のマグネット１０の外径より小さくしてもよい。この構成の場合、ステータ９を下金型１００に設置したときに、ステータ９のバネ性を利用してマグネット１０ａ〜１０ｄに予圧をかけて抱持することができる。そのため、インサート部品であるマグネット１０ａ〜１０ｄが金型内で傾いたりガタが生じたりせず、安定した成形ができる。
【００２２】
ブラシ付きＤＣモータであるモータ４は、磁気回路の構成上、ステータ９とマグネット１０の間の隙間が小さいほど洩れ磁束が減少し、モータ特性が向上する。先立って説明した特許文献１などの従来技術では、各部品の寸法ばらつきを極力小さくすることにより、ステータとマグネットの間の隙間を小さくするようにしていたが、本実施の形態１では成形圧でステータ９を変位させてマグネット１０に密着させることにより隙間を無くす（または、従来に比べてはるかに小さくする）ことが可能となる。また、上述したように、部品寸法ばらつきを切欠部９ａで吸収できるので、ステータ９およびマグネット１０の寸法精度を高める必要もない。
【００２３】
以上より、実施の形態１によれば、アクチュエータ１に用いるモータ４は、円筒状であってその一部を軸方向Ｘに切り欠いた切欠部９ａの形成されたステータ９と、このステータ９の内周面に当接して切欠部９ａを覆うマグネット１０を有する固定子と、ステータ９とマグネット１０とを一体成形した樹脂部材から成りステータ９の外周面を覆うモータハウジング８と、固定子の内周側に回転自在に保持される回転子とを備えるような構成にした。このため、マグネット１０を構成するマグネット１０ａ〜１０ｄそれぞれおよびステータ９に寸法ばらつきがあっても、ステータ９に成形圧をかけて縮径してマグネット１０との間の隙間を低減することができる。また、ステータ９の切欠部９ａをマグネット１０ａで覆うようにしているので、ステータ９の一部を切り欠いても磁気回路を確保することができる。この結果、ステータ９とマグネット１０の洩れ磁束を減少でき、モータ特性を向上させることができる。さらに、寸法ばらつきが大きくともステータ９の切欠部９ａで吸収できるので、ステータ９およびマグネット１０は高い寸法精度が要らず、部品生産性が向上すると共に、コストも低減することができる。
【００２４】
また、実施の形態１によれば、ステータ９の切欠部９ａは、当該切欠部９ａを覆うマグネット１０ａの両端部それぞれから当該切欠部９ａまでの周方向の各距離ｔがステータ９の径方向の厚みＴ以上になる位置に形成するようにした。これにより、磁束の通路を狭めることなく必要十分な磁気回路を確保できるようになり、安定したモータ特性を確保できる。
【００２５】
また、実施の形態１によれば、ステータ９の一体成形前の内径を、マグネット１０の外径より小さくするようにしたので、ステータ９およびマグネット１０に寸法ばらつきがあっても、ステータ９のばね性を利用してマグネット１０に予圧をかけて保持することができる。これにより、インサート部品であるマグネット１０が金型内で傾いたりガタが生じたりすることなく、安定した成形ができる。
【００２６】
また、実施の形態１によれば、ステータ９のマグネット組み付け端部の内周面を、軸方向Ｘの先端に向かって広がるテーパ面９ｂにするようにしたので、ステータ９を金型に設置する際にマグネット１０への挿入性が向上し、生産性が向上する。
【００２７】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、この発明に係るモータは、ステータとマグネットの間の隙間を無くしてモータ特性を向上させるようにしたので、アクチュエータを駆動するためのブラシ付きＤＣモータに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００２９】
１  アクチュエータ、２  シャフト、３  ロッド、４  モータ、５  ピン軸、６  支点、７  レバー、８  モータハウジング、８ａ  取付フランジ、９  ステータ、９ａ  切欠部、９ｂ  テーパ面、１０，１０ａ〜１０ｄ  マグネット、１１  ロータコア、１２  ボビン、１３  コイル、１４，１５  ベアリング、１６  カバー、１７  外部入出力コネクタ、１８  ターミナル、１９  ブラシ、２０  整流子、２１  雌ネジ部、２２  雄ネジ部、２３  アクチュエータハウジング、２４  ガイド穴、２５，２６  回り止め部、２７  ジョイント部材、１００  下金型、１０１  上金型、１０２  円柱状凸部、１０３  空隙、１０４  溝。
【図１】
2012127516.tif 000003
【図２】
2012127516.tif 000004
【図３】
2012127516.tif 000005
【図４】
2012127516.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月28日(2013.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブラシ付きのＤＣモータとその製造方法、およびこのモータを用いたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なＤＣモータは、板金部材をコップ状に絞り加工（プレス）してステータを形成し、磁気回路を確保するためにステータの外周面にバックヨークを接着している。そして、ステータの内壁面を内方に突出させてストッパを形成し、複数のマグネットの各々一端をストッパに両端から当接させてステータ内壁に配置すると共に、隣接するマグネットの対向する他端間にクリップ等の弾性部材を弾装している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７８９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のモータは、マグネットを弾性部材とストッパで固定しているので、ステータ内壁とマグネットとの間に部品寸法ばらつき分の隙間が発生してしまう課題があった。この隙間が大きいほど洩れ磁束が増大し、モータ出力が低下してしまう。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ステータとマグネットの間の隙間を無くして、モータ特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のモータは、円筒状であってその一部を軸方向に切り欠いた切欠部の形成されたステータ、および当該ステータの内周面に当接して切欠部を覆うマグネットを有する固定子と、ステータとマグネットを一体成形した樹脂部材から成り、ステータの外周面を覆うハウジングと、固定子の内周側に回転自在に保持される回転子とを備え、ステータの一体成形前の内径はマグネットの外径より小さいことを特徴とするものである。
【０００７】
この発明のアクチュエータは、上述したモータと、回転子の回転運動を軸方向の直線運動に変換して直線移動する出力軸とを備えるものである。
【０００８】
この発明のモータの製造方法は、金型内の円柱状凸部の外周面に沿ってマグネットを設置し、マグネットの外周側に切欠部の形成されたステータを装着してマグネットを保持した状態にする工程と、金型内に樹脂部材を注入してステータに成形圧をかけて縮径しながら固定子を一体成形し、ハウジングを形成する工程とを有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、切欠部を形成したステータとマグネットとを一体成形して固定子にすることにより、部品寸法にばらつきがあっても、一体成形時にステータに成形圧をかけて縮径してマグネットとの間の隙間を低減することができる。この結果、ステータとマグネットの洩れ磁束を減少でき、モータ特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアクチュエータの構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１に係るアクチュエータの固定子を、図１に示すＡＡ線に沿って切断した断面図である。
【図３】実施の形態１に係るアクチュエータのモータハウジングを成形する金型の構成を示す図である。
【図４】実施の形態１に係るアクチュエータのうち、図３の領域Ｂを拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１に示すアクチュエータ１は、シャフト（出力軸）２に連結したロッド３を軸方向Ｘへ直線駆動させるモータ４と、ロッド３の端部にピン軸５で屈曲自在に取り付き、支点６を中心に回動するレバー７とを備える。例えば、レバー７の支点６にＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブを連結して開閉制御することにより自動車エンジンの排気通路内の排気ガスを吸気通路に再循環する量を調節したり、また例えば、レバー７の支点６にターボチャージャの出力ベーンを連結して開度を制御することにより排気タービンに流入する排気ガス量を調整したりする。
【００１２】
アクチュエータ１に用いられるモータ４はブラシ付きＤＣモータであり、樹脂製のモータハウジング８にステータ９とマグネット１０が一体成形されて、固定子が構成されている。固定子の内側には、ロータコア１１と、ロータコア１１に装着されるボビン１２と、ボビン１２に巻回されるコイル１３とが一体成形されて、回転子が構成されている。回転子は、固定子の中心部分に配置され、モータハウジング８に圧入固定されたベアリング１４，１５により回転自在に保持されている。
【００１３】
図２は、モータ４の固定子を図１に示すＡＡ線に沿って切断した断面図である。図１および図２に示すように、略円筒状のモータハウジング８の内周面には、同じく略円筒状のステータ９が配置され、ステータ９の内周面に当接するようにマグネット１０が配置されている。ステータ９はその一部を軸方向Ｘに切り欠いた切欠部９ａが形成されているため、断面がＣ字状となる。なお、図示例では複数（例えば４個）の円弧状のマグネット１０ａ〜１０ｄを環状に配置してマグネット１０を構成している。これ以降の説明では、マグネット１０ａ〜１０ｄを区別する必要がなければ単にマグネット１０と称する。
【００１４】
図１に示すように、モータハウジング８の上部開口を覆う樹脂製のカバー１６には外部入出力コネクタ１７が設けられ、その内部にターミナル１８を突出させている。このターミナル１８の端部はモータハウジング８に固定されたブラシ１９に接続され、ブラシ１９に対面する位置になるよう、整流子（コンミュテータ）２０が回転子に固定されている。ターミナル１８に電圧が印加されることで、ブラシ１９および整流子２０を介してコイル１３に電流が流れ、複数の極に分極されたロータコア１１がＮＳ磁化する。そして、ＮＳ着磁されたマグネット１０の磁力に引かれて回転子が回転運動を行う。その際、マグネット１０の外周側にステータ９を配置して磁気回路を構成している。
【００１５】
この磁気回路が途切れないよう、ステータ９の切欠部９ａを覆う位置にマグネット１０ａ〜１０ｄのいずれかを配置する。図２の例ではマグネット１０ａが切欠部９ａを覆っている。
また、磁束の通路（図２に白色の矢印で示す）を狭めないよう、マグネット１０ａとステータ９の当接面２箇所それぞれの面積を、ステータ９の軸方向Ｘの断面積以上にする。即ち、図２に示すように、円弧状のマグネット１０ａの両端部それぞれから切欠部９ａまでの周方向の距離をｔとし、ステータ９の径方向の厚みをＴとすると、マグネット１０ａの外周側であってｔ≧Ｔになる位置に切欠部９ａを形成する。
【００１６】
図１に示すように、回転子の中心に設けた中心穴には雌ネジ部２１が形成されている。一方、シャフト２の外周面には、雌ネジ部２１に螺合する雄ネジ部２２が形成されている。回転子が回転することで、雌ネジ部２１に噛み合った雄ネジ部２２に回転力が伝達されて、シャフト２が軸方向Ｘへ往復移動する。モータハウジング８のカバー１６固着側とは反対の開口部分にアクチュエータハウジング２３を固着し、このアクチュエータハウジング２３にシャフト２を挿通するガイド穴２４を開設する。このガイド穴２４が、シャフト２を軸方向に移動自在に支持する軸受けとなる。さらに、シャフト２の外周面の周方向の一部を平面状にして回り止め部２５を形成し、このシャフト２の外周形状に合わせてガイド穴２４の内周面にも一部を平面状にした回り止め部２６を形成する。回り止め部２５，２６が嵌合して、ガイド穴２４内でシャフト２が回転することを防止するので、回転子の回転力が伝達されてもシャフト２は回転することなく軸方向Ｘへ直線移動する。また、アクチュエータハウジング２３を貫通するシャフト２の先端には、ジョイント部材２７によりロッド３が連結されている。
【００１７】
ここで、モータハウジング８、ステータ９およびマグネット１０を一体成形する方法を説明する。図３は、モータハウジング８をステータ９およびマグネット１０と一体成形するための金型の断面を示す概略図である。金型は、下金型１００および上金型１０１を組み合わせて成り、下金型１００の内部に円柱状凸部１０２と、モータハウジング８およびステータ９を設置してモータハウジング８を一体成形するための空隙１０３とが略同心円状に設けられている。また、図示は省略するが、ベアリング１５を圧入固定するための空隙などを設けてもよい。さらに、下金型１００の空隙１０３の底面にはマグネット１０ａ〜１０ｄを嵌合する溝１０４が形成されている。
【００１８】
先ず、インサート部品であるマグネット１０ａ〜１０ｄそれぞれを円柱状凸部１０２の外周面に沿って配置して溝１０４に嵌合させ、自立した状態にする。続いて、この状態のマグネット１０ａ〜１０ｄの外周側へ、切欠部９ａの形成されたステータ９を装着して、マグネット１０ａ〜１０ｄを抱持させる。ステータ９はバネ性があるので、切欠部９ａの隙間を利用して縮径および拡径できる。そのため、ステータ９およびマグネット１０ａ〜１０ｄに寸法ばらつきがあっても、ステータ９が変位して切欠部９ａでそのばらつきを吸収し、マグネット１０ａ〜１０ｄを抱持できる。従って、ステータ９およびマグネット１０ａ〜１０ｄの寸法精度は高くなくてよい。
【００１９】
図３の領域Ｂを拡大して図４に示す。図４に示すように、ステータ９のマグネット組み付け端部の内周面を、軸方向Ｘの先端側にいくにつれて広がるテーパ面９ｂにしてもよい。この場合、テーパ面９ｂ側からマグネット１０ａ〜１０ｄを挿入することで、ステータ９が変位しやすくなると共に、マグネット１０ａ〜１０ｄに引っ掛からず装着しやすくなる。
【００２０】
最後に、下金型１００と上金型１０１を嵌合して空隙１０３に樹脂を注入してモータハウジング８を形成し、ステータ９とマグネット１０ａ〜１０ｄを一体化して固定子を構成する。また、モータハウジング８の成形と同時に取付フランジ８ａなどを形成してもよい。さらに、このときの樹脂による成形圧を利用してステータ９をマグネット１０ａ〜１０ｄに押し付けることでステータ９を縮径し、ステータ９の内周面とマグネット１０ａ〜１０ｄそれぞれの外周面との間の隙間を無くすことができる。成形圧によるステータ９の変位は切欠部９ａで吸収する。
【００２１】
なお、ステータ９の内径を、下金型１００に設置した状態のマグネット１０の外径より小さくしてもよい。この構成の場合、ステータ９を下金型１００に設置したときに、ステータ９のバネ性を利用してマグネット１０ａ〜１０ｄに予圧をかけて抱持することができる。そのため、インサート部品であるマグネット１０ａ〜１０ｄが金型内で傾いたりガタが生じたりせず、安定した成形ができる。
【００２２】
ブラシ付きＤＣモータであるモータ４は、磁気回路の構成上、ステータ９とマグネット１０の間の隙間が小さいほど洩れ磁束が減少し、モータ特性が向上する。先立って説明した特許文献１などの従来技術では、各部品の寸法ばらつきを極力小さくすることにより、ステータとマグネットの間の隙間を小さくするようにしていたが、本実施の形態１では成形圧でステータ９を変位させてマグネット１０に密着させることにより隙間を無くす（または、従来に比べてはるかに小さくする）ことが可能となる。また、上述したように、部品寸法ばらつきを切欠部９ａで吸収できるので、ステータ９およびマグネット１０の寸法精度を高める必要もない。
【００２３】
以上より、実施の形態１によれば、アクチュエータ１に用いるモータ４は、円筒状であってその一部を軸方向Ｘに切り欠いた切欠部９ａの形成されたステータ９と、このステータ９の内周面に当接して切欠部９ａを覆うマグネット１０を有する固定子と、ステータ９とマグネット１０とを一体成形した樹脂部材から成りステータ９の外周面を覆うモータハウジング８と、固定子の内周側に回転自在に保持される回転子とを備えるような構成にした。このため、マグネット１０を構成するマグネット１０ａ〜１０ｄそれぞれおよびステータ９に寸法ばらつきがあっても、ステータ９に成形圧をかけて縮径してマグネット１０との間の隙間を低減することができる。また、ステータ９の切欠部９ａをマグネット１０ａで覆うようにしているので、ステータ９の一部を切り欠いても磁気回路を確保することができる。この結果、ステータ９とマグネット１０の洩れ磁束を減少でき、モータ特性を向上させることができる。さらに、寸法ばらつきが大きくともステータ９の切欠部９ａで吸収できるので、ステータ９およびマグネット１０は高い寸法精度が要らず、部品生産性が向上すると共に、コストも低減することができる。
【００２４】
また、実施の形態１によれば、ステータ９の切欠部９ａは、当該切欠部９ａを覆うマグネット１０ａの両端部それぞれから当該切欠部９ａまでの周方向の各距離ｔがステータ９の径方向の厚みＴ以上になる位置に形成するようにした。これにより、磁束の通路を狭めることなく必要十分な磁気回路を確保できるようになり、安定したモータ特性を確保できる。
【００２５】
また、実施の形態１によれば、ステータ９の一体成形前の内径を、マグネット１０の外径より小さくするようにしたので、ステータ９およびマグネット１０に寸法ばらつきがあっても、ステータ９のばね性を利用してマグネット１０に予圧をかけて保持することができる。これにより、インサート部品であるマグネット１０が金型内で傾いたりガタが生じたりすることなく、安定した成形ができる。
【００２６】
また、実施の形態１によれば、ステータ９のマグネット組み付け端部の内周面を、軸方向Ｘの先端に向かって広がるテーパ面９ｂにするようにしたので、ステータ９を金型に設置する際にマグネット１０への挿入性が向上し、生産性が向上する。
【００２７】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１  アクチュエータ、２  シャフト、３  ロッド、４  モータ、５  ピン軸、６  支点、７  レバー、８  モータハウジング、８ａ  取付フランジ、９  ステータ、９ａ  切欠部、９ｂ  テーパ面、１０，１０ａ〜１０ｄ  マグネット、１１  ロータコア、１２  ボビン、１３  コイル、１４，１５  ベアリング、１６  カバー、１７  外部入出力コネクタ、１８  ターミナル、１９  ブラシ、２０  整流子、２１  雌ネジ部、２２  雄ネジ部、２３  アクチュエータハウジング、２４  ガイド穴、２５，２６  回り止め部、２７  ジョイント部材、１００  下金型、１０１  上金型、１０２  円柱状凸部、１０３  空隙、１０４  溝。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状であってその一部を軸方向に切り欠いた切欠部の形成されたステータ、および当該ステータの内周面に当接して前記切欠部を覆うマグネットを有する固定子と、
前記ステータと前記マグネットを一体成形した樹脂部材から成り、前記ステータの外周面を覆うハウジングと、
前記固定子の内周側に回転自在に保持される回転子とを備え、
前記ステータの一体成形前の内径は前記マグネットの外径より小さいことを特徴とするモータ。
【請求項２】
ステータの切欠部は、当該切欠部を覆うマグネットの両端部それぞれから当該切欠部までの周方向の各距離が前記ステータの径方向の厚み以上になる位置に形成することを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
ステータのマグネット取り付け端部の内周面は、軸方向の先端に向かって広がるテーパ形状であることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項４】
円筒状であってその一部を軸方向に切り欠いた切欠部の形成されたステータ、および当該ステータの内周面に当接して前記切欠部を覆うマグネットを有する固定子と、
前記ステータと前記マグネットを一体成形した樹脂部材から成り、前記ステータの外周面を覆うハウジングと、
前記固定子の内周側に回転自在に保持される回転子と、
前記回転子の回転運動を前記軸方向の直線運動に変換して直線移動する出力軸とを備えるアクチュエータ。
【請求項５】
円筒状であってその一部を軸方向に切り欠いた切欠部の形成されたステータ、および当該ステータの内周面に当接して切欠部を覆うマグネットを有する固定子と、前記ステータの外周面を覆う樹脂製のハウジングとを備えるモータの製造方法であって、
金型内の円柱状凸部の外周面に沿って前記マグネットを設置し、前記マグネットの外周側に前記切欠部の形成された前記ステータを装着して前記マグネットを保持した状態にする工程と、
前記金型内に樹脂部材を注入して前記ステータに成形圧をかけて縮径しながら前記固定子を一体成形し、前記ハウジングを形成する工程とを有することを特徴とするモータの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月18日(2014.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状であってその一部を軸方向に切り欠いた切欠部の形成されたステータ、および当該ステータの内周面に当接して前記切欠部を覆うマグネットを有する固定子と、
前記ステータと前記マグネットを一体成形した樹脂部材から成り、前記ステータの外周面を覆うハウジングと、
前記固定子の内周側に回転自在に保持される回転子とを備え、
前記ステータの一体成形前の内径は前記マグネットの外径より小さいことを特徴とするモータ。
【請求項２】
ステータの切欠部は、当該切欠部を覆うマグネットの両端部それぞれから当該切欠部までの周方向の各距離が前記ステータの径方向の厚み以上になる位置に形成することを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
ステータのマグネット取り付け端部の内周面は、軸方向の先端に向かって広がるテーパ形状であることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項４】
円筒状であってその一部を軸方向に切り欠いた切欠部の形成されたステータ、および当該ステータの内周面に当接して前記切欠部を覆うマグネットを有し、前記ステータの一体成形前の内径は前記マグネットの外径より小さい固定子と、
前記ステータと前記マグネットを一体成形した樹脂部材から成り、前記ステータの外周面を覆うハウジングと、
前記固定子の内周側に回転自在に保持される回転子と、
前記回転子の回転運動を前記軸方向の直線運動に変換して直線移動する出力軸とを備えるアクチュエータ。
【請求項５】
円筒状であってその一部を軸方向に切り欠いた切欠部の形成されたステータ、および当該ステータの内周面に当接して前記切欠部を覆うマグネットを有し、前記ステータの一体成形前の内径は前記マグネットの外径より小さい固定子と、前記ステータの外周面を覆う樹脂製のハウジングとを備えるモータの製造方法であって、
金型内の円柱状凸部の外周面に沿って前記マグネットを設置し、前記マグネットの外周側に前記切欠部の形成された前記ステータを装着して前記マグネットを保持した状態にする工程と、
前記金型内に樹脂部材を注入して前記ステータに成形圧をかけて縮径しながら前記固定子を一体成形し、前記ハウジングを形成する工程とを有することを特徴とするモータの製造方法。
【国際調査報告】
2012127516.tif 000007
2012127516.tif 000008
2012127516.tif 000009
2012127516.tif 000010
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