(57)【要約】【課題】取り付け先である支持部材に取り付け固定した磁石が、モータ作動時において支持部材に対して空回りする状況を生じ難くすることができるモータの磁石固定構造を提供する。【解決手段】モータ１においてそのモータハウジング２の内壁面には巻線４から成る固定子３が設けられている。また、モータハウジング２の内部には、固定子３と対向する位置において相対回動可能に回転子５が設けられている。回転子５には、モータシャフト６の外周面にリング状の磁石１０が接着剤１１により固着されている。モータシャフト６と磁石１０とにおいてその軸心方向一端部（図１の上端部）の当接面１２に、当接面１２をモータシャフト６の軸心Ｌａに対して所定の傾斜角度θで傾かせることによって傾斜部１３を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウター部品及びインナー部品の一方に巻線が設けられるとともに他方に磁石が設けられ、前記巻線に電流が流された際の前記巻線及び前記磁石の間の電磁誘導作用により、前記アウター部品及び前記インナー部品のうち前記磁石側が前記巻線側に対して相対回動するモータの磁石固定構造において、
前記磁石を取り付け支持する支持部材と当該磁石との間に、前記磁石及び前記支持部材の一方が他方に対して回動方向へ移動することを規制する回動規制部を設けたことを特徴とするモータの磁石固定構造。
【請求項２】
前記回動規制部は、前記磁石と前記支持部材との間の当接面をモータ軸の軸方向に対して傾斜させた傾斜部であることを特徴とする請求項１に規制のモータの磁石固定構造。
【請求項３】
前記傾斜部は、前記当接面を一帯に傾斜させた斜面であることを特徴とする請求項２に記載のモータの磁石固定構造。
【請求項４】
前記アウター部品に前記巻線を設けて当該アウター部品を固定子とし、前記インナー部品に設けた前記支持部材の外周に筒状の前記磁石を取り付けて当該インナー部品を回転子とし、前記インナー部品が前記アウター部品に対して相対回動するモータ構造であって、
前記インナー部品で前記磁石を取り付け支持する前記支持部材と前記磁石との間に、前記回動規制部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のモータの磁石固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換してそれをモータ軸のトルクとして出力するモータの磁石固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な装置の駆動源としてモータが広く使用されている。この種のモータの一種としては、回転子（ロータ）が固定子（ステータ）の内側にあるインナーロータ型のモータがあり、この種類のモータは応答性が高いことから、例えば電動ポンプや工作機械等の駆動源に使用されている。インナーロータ型のモータの一例は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
図４にインナーロータ型のモータ８１を図示すると、モータハウジング８２の内壁面には筒状の固定子８３が設けられている。この固定子８３には、例えば銅線等から成る巻線８４が複数巻きに巻回されている。モータハウジング８２の内部には、モータ８１の回転子８５が固定子８３に対して相対回動可能に収納されている。回転子８５のシャフト８６においてその中央位置の大径部位８６ａには、リング形状の磁石８７が取り付けられている。磁石８７は、巻線８４と対向する位置に配置されるとともに、シャフト８６の大径部位８６ａの外周面ほぼ全域において接着剤８８で固定されている。
【特許文献１】特開２００５−１８５０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、接着剤８８が劣化することや、モータ作動時においてこの接着面に大きな負荷がかかることなどが要因で、接着剤８８がシャフト８６や磁石８７から剥離して磁石８７がシャフト８６から外れてしまうことも考えられる。このような状況下では、巻線８４に電流を流してモータ８１を作動させても、磁石８７は回転するがシャフト８６が回転しない空回り状態となることから、モータ８１を正常に作動させるために何らかの対応策が望まれていた。
【０００５】
本発明の目的は、取り付け先である支持部材に取り付け固定した磁石が、モータ作動時において支持部材に対して空回りする状況を生じ難くすることができるモータの磁石固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明では、アウター部品及びインナー部品の一方に巻線が設けられるとともに他方に磁石が設けられ、前記巻線に電流が流された際の前記巻線及び前記磁石の間の電磁誘導作用により、前記アウター部品及び前記インナー部品のうち前記磁石側が前記巻線側に対して相対回動するモータの磁石固定構造において、前記磁石を取り付け支持する支持部材と当該磁石との間に、前記磁石及び前記支持部材の一方が他方に対して回動方向へ移動することを規制する回動規制部を設けたことを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、磁石と支持部材との間に互いの相対回動を規制する回動規制部を設けたので、磁石が支持部材に対して独立して回動する動きが機械的に拘束される。従って、例えば磁石を接着剤で支持部材に取り付け固定した場合に、仮に接着剤が剥離したとしても、磁石と支持部材との間の固定関係は回動規制部座によって維持されることになるので、支持部材に取り付け固定した磁石が、モータ作動時において支持部材に対して空回りする状況が生じ難くなる。
【０００８】
本発明では、前記回動規制部は、前記磁石と前記支持部材との間の当接面をモータ軸の軸方向に対して傾斜させた傾斜部であることを要旨とする。
この構成によれば、磁石と支持部材との間の当接面をモータ軸の軸方向に対して傾かせた傾斜部で、磁石が支持部材に対して空回りすることを防止する。ところで、例えば磁石に段形状の溝を設けるとともに支持部材に突部を設け、この突部を溝に係止することにより、磁石が支持部材に対して空回りすることを防止することも考えられるが、一般的な通例としては磁石に段形状の溝を形成するとその角部分から磁石に亀裂が入るなどの可能性が高くなることから、この磁石固定構造を採用した場合は磁石の機械的強度等に支障が生じる。しかし、回動規制部として傾斜部を採用すれば、磁石に段形状の加工を施す必要はないので、磁石の空回り対策を講じて磁石の機械的強度が大きく低下するなどの問題は生じない。
【０００９】
本発明では、前記傾斜部は、前記当接面を一帯に傾斜させた斜面であることを要旨とする。
この構成によれば、磁石と支持部材との間の当接面一帯が斜面となるので、磁石が支持部材に対して空回りすることを広範囲で規制することが可能となり、より確実に磁石の空回りを防止することが可能となる。
【００１０】
本発明では、前記アウター部品に前記巻線を設けて当該アウター部品を固定子とし、前記インナー部品に設けた前記支持部材の外周に筒状の前記磁石を取り付けて当該インナー部品を回転子とし、前記インナー部品が前記アウター部品に対して相対回動するモータ構造であって、前記インナー部品で前記磁石を取り付け支持する前記支持部材と前記磁石との間に、前記回動規制部を設けたことを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、この種のインナーロータ型モータは、高い応答性を有することが特性の一つとして挙げられることから、頻繁な正逆転が必要な機器や装置の駆動源として用いられることが多い。このため、この種のインナーロータ型モータにおいては、正逆転切換時に生じる回転トルク負荷が磁石と支持部材との間の接着剤（接着面）へ頻繁に付与されることになり、接着剤剥離の可能性も高くなる。よって、インナーロータ型モータに本発明の磁石固定構造を採用すれば、接着剤剥離の可能性の高いモータに磁石空回り対策を講じることになり、この種のモータに本発明の磁石固定構造を採用することは非常に効果が高い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、取り付け先である支持部材に取り付け固定した磁石が、モータ作動時において支持部材に対して空回りする状況を生じ難くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化したモータの磁石固定構造の一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、電動ポンプ等の機器の駆動源として使用されるモータ１には、外枠ケースとしてモータハウジング２が設けられている。モータハウジング２の内壁面に設けた固定子（ステータ）３には、例えば銅線等を複数回巻装することによって巻線４が設けられている。なお、固定子３がアウター部品に相当する。
【００１４】
モータハウジング２の内部には、回転してその軸でトルクを伝達する回転子（ロータ）５が相対回動可能に収納されている。回転子５には、その軸心Ｌａ回りに沿って回動運動するモータシャフト６が設けられている。モータシャフト６は、図１及び図２に示すように、モータシャフト６の軸心Ｌａ方向の中央位置に設けられた大径の取付部７と、その取付部７の両側から軸心Ｌａ方向に沿って延びる一対の軸部８，９とを有し、これら一対の軸部８，９においてモータハウジング２に対して相対回動可能に取り付け支持されている。なお、回転子５がインナー部品に相当し、モータシャフト６が支持部材に相当し、軸部８，９がモータ軸に相当する。
【００１５】
モータシャフト６の取付部７には、筒形状を成す磁石１０が取り付け固定されている。磁石１０は、例えば焼結磁石等の強磁性体から成り、自身の断面円形状の挿通孔１０ａを取付部７に嵌め込むとともに、これら両者の接触面のほぼ全域に、アクリル系やシリコン系などの硬化後も弾性特性を有する接着剤１１を塗布することにより、取付部７に固着されている。磁石１０は、モータシャフト６に対して同一軸心上（即ち、軸心Ｌａ上）に配置されている。
【００１６】
モータシャフト６と磁石１０とにおいてその軸心方向一端部（図１及び図２の上端部）の当接面１２には、当接面１２をモータシャフト６の軸心Ｌａに対して所定の傾斜角度θで傾かせることによって傾斜部１３が形成されている。これを以下に説明すると、モータシャフト６においてその取付部７の一端部（図１の上端部）には、取付部７よりも大径となった位置決め部１４がその周方向全域に突出形成されている。この位置決め部１４には、磁石１０との当接部位において軸心Ｌａ方向に対して傾くシャフト側傾斜面１５が設けられている。シャフト側傾斜面１５は、一側部（図１及び図２の左端部）から他側部（図１及び図２の右端部）に向かうに従い連続して傾斜して形成されていることから、モータシャフト６の取付部７においてその一端部全域に設けられている。
【００１７】
一方、磁石１０の長手方向一端部（図１及び図２の上端部）には、シャフト側傾斜面１５と当接する位置に磁石側傾斜面１６が形成されている。磁石側傾斜面１６は、シャフト側傾斜面１５に隙間無く接触するように、シャフト側傾斜面１５の形状に合わせた斜面形状に形成されている。これにより、モータシャフト６と磁石１０との当接面１２は、軸心Ｌａ方向に対して所定角度傾斜した斜面となっている。なお、傾斜部１３が回動規制部を構成する。
【００１８】
また、モータシャフト６において取付部７の軸心方向他端部（図１及び図２の下端部）には、例えば円板形状を成す固定リング１７が取り付けられている。この固定リング１７は、磁石１０がモータシャフト６から脱落することを防ぐ部品であって、自身の中央部に貫設された取付孔１７ａをモータシャフト６の軸部９に圧入することにより、モータシャフト６に固定されている。なお、固定リング１７は、圧入のみで取り付けることに限らず、磁石１０をモータシャフト６に取り付ける場合と同様に、接着剤を用いて取り付け固定してもよい。
【００１９】
さて、本例において、磁石１０はモータシャフト６に取り付けられるに際し、モータシャフト６との間の当接面１２がモータシャフト６の軸心方向に対して傾斜角度θだけ斜めに当接した取り付け状態をとっていることから、磁石１０はその回転方向（図１の矢印Ａ方向）の動きが機械的に拘束される。即ち、磁石１０の端面が斜めの磁石側傾斜面１６を成し、これが同じく斜めのシャフト側傾斜面１５に当接する位置関係をとっていれば、磁石１０のみがモータシャフト６（取付部７）の外周面で独立して回転運動できない状態となる。
【００２０】
よって、磁石１０をモータシャフト６に固定するために塗布した接着剤１１が仮に剥離したとしても、モータ作動時においてモータシャフト６が回転した際は、磁石１０もモータシャフト６に同期して連れ回りする状態をとることになり、モータ作動時において磁石１０のみがモータシャフト６に対して空回りする状況にならずに済む。このため、モータ１の作動不良が生じず、モータ１の信頼性向上に効果がある。
【００２１】
また、当接面１２の軸心Ｌａに対する傾斜角度θは、できる限り小さい値に設定することが好ましい。これは、一般的にこの種のモータ１は巻線４が左右対称に設けられるものであることから、これを考慮に入れた場合、磁石１０で回転に寄与するのはその筒部分において左右対称を取り得る部分となってくるので、磁石１０の端部を傾斜させた場合、この傾斜部位（図２の点部位）は回転に寄与する部分とならないからである。
【００２２】
このため、磁石１０は材料コストが相対的に高いことから、回転に寄与しない部分をなるべく少なく抑えるためにも、傾斜角度θをできるだけ小さくして傾斜部分を小エリアに抑えることが好ましい。また、磁石１０の端部を傾斜させると、場合によってはこの傾斜部位によって巻線４と磁石１０との間の磁気バランスが崩れ、モータ１が等速に回転しないなどの回転ムラが生じる可能性も考えられることから、傾斜部分の小エリア化は、この種の回転ムラを抑制することに関しても効果が高い。
【００２３】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）モータシャフト６と磁石１０との当接面１２を斜めに傾かせた傾斜部１３としたので、磁石１０がモータシャフト６に対して独立して回転する動きが機械的に拘束される。従って、モータ１が作動した際に磁石１０とモータシャフト６との間の接着剤１１が剥離したとしても、モータシャフト６と磁石１０との間の固定関係が傾斜部１３によって維持されることになるので、磁石１０がモータシャフト６の外周面で空回りするような状況を生じ難くすることができる。
【００２４】
（２）磁石１０がモータシャフト６に対して空回りすることを防止するに際し、モータシャフト６と磁石１０との当接面１２を斜面状にすることに代えて、例えば磁石１０に段形状の溝を設けるとともにモータシャフト６の突部を設け、この突部を溝に係止する磁石固定構造を用いることも考えられるが、一般的な通例としては磁石１０に段形状の溝を形成すると、この溝の角部分から磁石１０に亀裂が入るなどの可能性が高くなることから、この磁石固定構造を採用することは、磁石１０の機械的強度に関して望ましくない。しかし、本例のようにモータシャフト６と磁石１０との当接面１２を傾斜部１３とする磁石固定構造を採用すれば、磁石１０に段形状の加工を施す必要はないので、磁石１０の空回り対策を講じても、磁石１０の機械的強度が大きく低下するなどの問題は生じない。
【００２５】
（３）モータシャフト６と磁石１０との当接面１２を一帯に亘り傾斜させることでこれを傾斜部１３としているので、磁石１０がモータシャフト６に対して空回りすることを広範囲で規制することが可能となり、より確実に磁石１０の空回りを防止することができる。
【００２６】
（４）インナーロータ型モータの特性の一つに高い応答性が挙げられることから、インナーロータ型モータである本例のモータ１は、頻繁な正逆転が必要な機器や装置の駆動源として用いられることが多い。このため、モータ１においては、正逆転切換時に生じる回転トルク負荷が、モータシャフト６と磁石１０との間の接着剤１１へ頻繁に付与されることになり、接着剤剥離の可能性も高くなる。よって、インナーロータ型のモータ１に本例の磁石固定構造を採用すれば、接着剤剥離の可能性の高いモータに磁石空回り対策を講じることになり、この種のインナーロータ型モータに本例の磁石固定構造を採用することは非常に効果が高い。
【００２７】
（５）磁石１０をモータシャフト６に固定する際に用いる接着剤１１に、硬化後において弾性を有する素材を使用している。このため、モータ１が長時間作動するなどしてモータ自身が熱を持ったり、或いはモータ使用環境温度が急激に低い場所であったりするなどして、磁石１０が膨張したり或いは収縮したりしても、その変化量が接着剤１１で吸収されることになるので、接着剤１１がモータシャフト６や磁石１０から剥離してしまう状況を生じ難くすることができる。
【００２８】
なお、実施形態はこれまでの構成に限定されず、以下の態様に変更してもよい。
・  モータシャフト６と磁石１０との当接面１２を斜め向きとした傾斜部１３は、モータシャフト６の取付部７において一方側の端部（上端部）のみに設けることに限定されない。即ち、図３（ａ）に示すように、傾斜部１３を取付部７の両方の端部に設けてもよい。この場合、磁石１０がモータシャフト６の外周で空回りすることをより確実に防ぐことができる。
【００２９】
・  モータシャフト６と磁石１０との当接面１２に傾斜部１３を設ける場合、これは当接面１２の全域に設けることに限定されない。例えば、図３（ｂ）に示すように、当接面１２においてその一部のみを斜面することにより傾斜部１３を形成し、この傾斜部１３で磁石１０がモータシャフト６の外周で空回りすることを規制してもよい。
【００３０】
・  磁石１０がモータシャフト６の外周で空回りすることを規制する回動規制部は、モータシャフト６と磁石１０との当接面１２を斜めにした傾斜部１３に限定されない。例えば、図３（ｃ）に示すように、モータシャフト６及び磁石１０のうち一方に形成した係止突５１を、他方に形成した係止溝５２に係止する係止部５３を用いてもよい。なお、図３（ｃ）においては、係止突５１がモータシャフト６に形成され、係止溝５２が磁石１０に形成されているが、これは逆でもよく、また係止突５１（係止溝５２）の形状も、同図のような四角形状に限定されず、三角形状や円弧形状を採用してもよい。なお、係止部５３が回動規制部を構成する。
【００３１】
・  図３（ｃ）に示す係止部５３の個数は、同図に示すように１つのみに限定されず、図３（ｄ）に示すように複数箇所（図３（ｄ）は２つ）に設けてもよい。また、図３（ｅ）に示すように、傾斜部１３の場合と同様に、係止部５３をモータシャフト６の取付部７においてその両方の端部に設けてもよい。なお、この磁石固定構造を採用するにあたっては、機械的強度の高い材質の磁石を用いる必要がある。
【００３２】
・  本例の磁石固定構造を採用するモータは、インナーロータ型のモータ１に限定されず、外側のアウター部品に磁石１０を設けるとともに内側のインナー部品に巻線４を設け、アウター部品がインナー部品に対して回転するアウターロータ型でもよい。
【００３３】
・  磁石１０をモータシャフト６に固定する際にモータシャフト６と磁石１０との間に塗布する接着剤１１は必ずしも必要ではなく、これは省略してもよい。即ち、接着剤１１を用いずに磁石１０をモータシャフト６に取り付けたとしても、傾斜部１３が作用することにより、モータシャフト６と磁石１０との固定状態は確保される。
【００３４】
・  本例の磁石固定構造を用いたモータ１は、必ずしも電動ポンプの駆動源のみに採用されることに限らず、様々な機器や装置の駆動源として用いることが可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００３５】
（１）アウター部品及びインナー部品の一方に巻線が設けられるとともに他方に磁石が設けられ、前記巻線に電流が流された際の前記巻線及び前記磁石の間の電磁誘導作用により、前記アウター部品が前記インナー部品の一方が他方に対して相対回動するモータにおいて、前記磁石を取り付け支持する支持部材と当該磁石との間に、前記磁石及び前記支持部材の一方が他方に対して回動方向へ移動することを規制する回動規制部を形成したモータ。この場合、磁石が支持部材に対して空回りし難いモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施形態におけるモータの概略構造を示す断面図。
【図２】回転子の概略構成を示す分解斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は磁石固定構造の別例を示す回転子の模式図。
【図４】従来におけるモータの概略構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１…モータ、３…アウター部品としての固定子、４…巻線、５…インナー部品としての回転子、６…支持部材としてのモータシャフト、８，９…モータ軸としての軸部、１０…磁石、１２…当接面、１３…回動規制部を構成する傾斜部、５３…回動規制部を構成する係止部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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