(57)【要約】【課題】ロータ鉄心の環状部の機械的強度を低下させずにアンバランス解消凹部を設けることができる偏心軸付き直流電動機を得る。【解決手段】回転軸の外周にロータ鉄心２を固定し、ロータ鉄心２の外周の複数の突極部２ａにロータ巻線を巻装してロータを構成する。ロータ鉄心２の複数の突極部２ａにエアーギャップを介して対向するように永久磁石を配置してステータを構成する。回転軸１の一部にその軸心に対して偏心した偏心軸部１０を設け、この偏心軸部１０で負荷を駆動させる。ロータ鉄心２に偏心軸部１０によるアンバランス量をバランスさせるアンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂを設ける。アンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂは突極部２ａの巻線巻装部分２ａ１　に設ける。【選択図】　図２
2004129437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の外周にロータ鉄心が固定され、前記ロータ鉄心の外周の複数の突極部にロータ巻線が巻装されてロータが構成され、前記ロータ鉄心の複数の突極部にエアーギャップを介して対向するように永久磁石が配置されてステータが構成され、前記回転軸の一部にその軸心に対して偏心した偏心軸部が設けられて、前記ロータ鉄心に前記偏心軸部によるアンバランス量をバランスさせるアンバランス解消凹部が設けられ、前記偏心軸部で負荷を駆動させるようになっている偏心軸付き直流電動機において、
前記アンバランス解消凹部は前記突極部の巻線巻装部分に設けられていることを特徴とする偏心軸付き直流電動機。
【請求項２】
回転軸の外周に積層鉄心により形成されたロータ鉄心が固定され、前記ロータ鉄心の外周の複数の突極部にロータ巻線が巻装されてロータが構成され、前記ロータ鉄心の複数の突極部にエアーギャップを介して対向するように永久磁石が配置されてステータが構成され、前記回転軸の一部にその軸心に対して偏心した偏心軸部が設けられて、前記ロータ鉄心に前記偏心軸部によるアンバランス量をバランスさせるアンバランス解消凹部が設けられ、前記偏心軸部で負荷を駆動させるようになっている偏心軸付き直流電動機において、
前記アンバランス解消凹部は、前記偏心軸部の偏心方向に存在する前記突極部の巻線巻装部分でこれを構成する積層板の表面より複数枚に凹部を設けることにより、またその１８０°反対側に存在する前記突極部の巻線巻装部分でこれを構成する積層板の積層方向の反対側の表面より複数枚に凹部を設けることにより形成されていることを特徴とする偏心軸付き直流電動機。
【請求項３】
前記アンバランス解消凹部による凹部を埋めて前記ロータ鉄心の表面には絶縁被覆層が設けられ、前記絶縁被覆層を介して前記各突極部に前記ロータ巻線が巻装されていることを特徴とする請求項１または２に記載の偏心軸付き直流電動機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸の偏心軸部で負荷を駆動させるようになっている偏心軸付き直流電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の偏心軸付き直流電動機は、図７及び図８（Ａ）（Ｂ）に示す構造であった（例えば、特許文献１、特許文献２。）。
【０００３】
即ち、図示のように、回転軸１の外周に積層鉄心でロータ鉄心２が固定され、該ロータ鉄心２の外周の複数の突極部２ａに絶縁被覆層３を介してロータ巻線４が巻装されてロータ５が構成されている。ロータ鉄心２の複数の突極部２ａに対してエアーギャップを介して対向するように永久磁石６が配置されてステータ７が構成されている。永久磁石６は電動機ハウジング８の内周に固定されている。電動機ハウジング８の軸心方向の両端に支持された軸受９で回転軸１が回転自在に支持されている。一方の軸受９から外側に突出した回転軸１の一部に、その軸心に対して偏心した偏心軸部１０が設けられ、該偏心軸部１０で図示しないポンプ等の負荷を駆動させるようになっている。ロータ巻線４には、電動機ハウジング８側に支持されたブラシ１１から、回転軸１の外周に支持された整流子１２を経て給電されるようになっている。
【０００４】
ロータ鉄心２には、偏心軸部１０によるアンバランス量をバランスさせるアンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂが設けられている。アンバランス解消凹部１３ａは、偏心軸部１０の偏心方向に存在するロータ鉄心２の環状部２ｂの表面側に凹部を設けることにより、またその１８０°反対側に存在する環状部２ｂで反対側の表面に凹部を設けることにより形成されている。アンバランス解消凹部１３ｂは、ロータ鉄心２の積層方向（回転軸１の軸心方向）の一方の側にアンバランス解消凹部１３ａを設けたことによるアンバランス量を解消するためのものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２３１６２３号公報（図１、図２）
【０００６】
【特許文献２】
特開平７−１８４３４４公報（図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の偏心軸付き直流電動機では、アンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂがロータ鉄心２の環状部２ｂに設けられていたので、回転軸１を通すロータ鉄心２の環状部２ｂの機械的強度が低下してしまう問題点があった。特に、ロータ鉄心２が積層鉄心で構成されていた場合には、その機械的強度の低下が問題であった。また、アンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂがロータ鉄心２の環状部２ｂに設けると、ロータ鉄心２の回転中心に近いので、アンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂを大きくとらないと効果がでない問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、ロータ鉄心の環状部の機械的強度を低下させずにアンバランス解消凹部を設けることができる偏心軸付き直流電動機を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、アンバランス解消凹部を大きくとらなくてもアンバランスの解消を行うことができる偏心軸付き直流電動機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転軸の外周にロータ鉄心が固定され、該ロータ鉄心の外周の複数の突極部にロータ巻線が巻装されてロータが構成され、該ロータ鉄心の複数の突極部にエアーギャップを介して対向するように永久磁石が配置されてステータが構成され、回転軸の一部にその軸心に対して偏心した偏心軸部が設けられて、ロータ鉄心に偏心軸部によるアンバランス量をバランスさせるアンバランス解消凹部が設けられ、偏心軸部で負荷を駆動させるようになっている偏心軸付き直流電動機を対象とする。
【００１１】
本発明に係る偏心軸付き直流電動機では、アンバランス解消凹部はロータ鉄心の突極部の巻線巻装部分に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
このようにアンバランス解消凹部を、ロータ鉄心の突極部の巻線巻装部分に設けると、ロータ鉄心の環状部の機械的強度を低下させずにアンバランス解消凹部を設けることができる。また、アンバランス解消凹部をロータ鉄心の突極部の巻線巻装部分に設けると、このアンバランス解消凹部を設ける位置とロータの回転中心との間の距離が大きくなり、このためアンバランス解消凹部を大きく設けなくてもアンバランスを解消させることができる。
【００１３】
また本発明は、回転軸の外周に積層鉄心により形成されたロータ鉄心が固定され、該ロータ鉄心の外周の複数の突極部にロータ巻線が巻装されてロータが構成され、該ロータ鉄心の複数の突極部にエアーギャップを介して対向するように永久磁石が配置されてステータが構成され、回転軸の一部にその軸心に対して偏心した偏心軸部が設けられて、ロータ鉄心に偏心軸部によるアンバランス量をバランスさせるアンバランス解消凹部が設けられ、偏心軸部で負荷を駆動させるようになっている偏心軸付き直流電動機を対象とする。
【００１４】
本発明に係る偏心軸付き直流電動機では、アンバランス解消凹部は、偏心軸部の偏心方向に存在する突極部の巻線巻装部分でこれを構成する積層板の表面より複数枚に凹部を設けることにより、またその１８０°反対側に存在する突極部の巻線巻装部分でこれを構成する積層板の積層方向の反対側の表面より複数枚に凹部を設けることにより形成されていることを特徴とする。
【００１５】
このようにアンバランス解消凹部を、偏心軸部の偏心方向に存在する突極部の巻線巻装部分でこれを構成する積層板の表面より複数枚に凹部を設けることにより、またその１８０°反対側に存在する突極部の巻線巻装部分でこれを構成する積層板の積層方向の反対側の表面より複数枚に凹部を設けることにより形成すると、ロータ鉄心の環状部の機械的強度を低下させずにアンバランス解消凹部を設けることができる。また、アンバランス解消凹部をロータ鉄心の突極部の巻線巻装部分に設けると、このアンバランス解消凹部を設ける位置とロータの回転中心との間の距離が大きくなり、このためアンバランス解消凹部を大きく設けなくてもアンバランスを解消させることができる。さらに、積層板の形成時に一緒にアンバランス解消凹部を設けることができる。
【００１６】
これらの場合、アンバランス解消凹部による凹部を埋めてロータ鉄心の表面には絶縁被覆層が設けられ、絶縁被覆層を介して各突極部にロータ巻線が巻装されていることが好ましい。このようになっていると、絶縁被覆層の存在によりアンバランス解消凹部に影響されずに巻線を巻装することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１乃至図５は本発明に係る偏心軸付き直流電動機の実施の形態の第１例を示したもので、図１は本例の偏心軸付き直流電動機で用いているロータ鉄心の正面図、図２はこのロータ鉄心の正面図、図３は図２のＡ−Ａ線端面図、図４は図２のＢ−Ｂ線端面図、図５は突極部の巻線巻装部分に絶縁被覆層を介してロータ巻線が巻装された状態を示す横断面図である。なお、前述した図７及び図８（Ａ）（Ｂ）と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
【００１８】
本例の偏心軸付き直流電動機で用いているロータ鉄心２には、図１乃至図４に示すように、アンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂが、アンバランス解消凹部１３ａは偏心軸部１０の偏心方向に存在する突極部２ａの巻線巻装部分２ａ１　でこれを構成する積層板の表面より複数枚の幅の両側を他の積層板の幅より狭くすることにより、またアンバランス解消凹部１３ｂはその１８０°反対側に存在する突極部２ａの巻線巻装部分２ａ１　でこれを構成する積層板の積層方向の反対側の表面より複数枚の幅を他の積層板の幅の両側より狭くすることにより形成されている。各突極部２ａは、巻線巻装部分２ａ１　の先端に極部分２ａ２　を設けて形成されている。本例では、アンバランス解消凹部１３ｂはアンバランス解消凹部１３ａと１８０°反対側に存在する突極部２ａの巻線巻装部分２ａ１　の他に、両隣りの突極部２ａの巻線巻装部分２ａ１　の幅方向の片側にも設けられている。
【００１９】
また、図５に示すように、これらアンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂによる凹部を埋めてロータ鉄心２の表面には絶縁被覆層３が設けられ、この絶縁被覆層３を介して各突極部２ａにロータ巻線４が巻装されている。
【００２０】
その他の構成は、前述した図７及び図８（Ａ）（Ｂ）とほぼ同様に構成されている。
【００２１】
このようにアンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂを、アンバランス解消凹部１３ａは偏心軸部１０の偏心方向に存在する突極部２ａの巻線巻装部分２ａ１　でこれを構成する積層板の表面より複数枚の幅を他の積層板の幅より狭くすることにより、またアンバランス解消凹部１３ｂはその１８０°反対側に存在する突極部２ａの巻線巻装部分２ａ１　でこれを構成する積層板の積層方向の反対側の表面より複数枚の幅を他の積層板の幅より狭くすることにより形成すると、ロータ鉄心２の環状部２ｂの機械的強度を低下させずにアンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂを設けることができる。また、アンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂをロータ鉄心２の突極部２ａの巻線巻装部分２ａ１　に設けると、このアンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂを設ける位置とロータ５の回転中心との間の距離が大きくなり、このためアンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂを大きく設けなくてもアンバランスを解消させることができる。さらに、積層板の形成時に一緒にアンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂを設けることができる。
【００２２】
これらの場合、アンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂによる凹部を埋めてロータ鉄心２の表面には絶縁被覆層３が設けられ、絶縁被覆層３を介して各突極部２ａにロータ巻線４が巻装されていると、絶縁被覆層３の存在によりアンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂに影響されずに巻線４を巻装することができる。
【００２３】
上記例では、積層鉄心よりなるロータ鉄心に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、鋳造等で形成されたロータ鉄心にも本発明を適用することができる。
【００２４】
本例のアンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂの大きさの一例について説明する。
【００２５】
アンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂを設け
ていない巻線巻装部分２ａ１　の幅　　　　　　　　５ｍｍ
アンバランス解消凹部１３ａを設けた巻線巻
装部分２ａ１　の幅　　　　　　　　　　　　　　　４ｍｍ
アンバランス解消凹部１３ａを設けた部分の
巻線巻装部分２ａ１　の深さ　　　　　　　　　　　６ｍｍ
アンバランス解消凹部１３ｂを設けた巻線巻
装部分２ａ１　の幅　　　　　　　　　　　　　　　４ｍｍ
アンバランス解消凹部１３ｂを設けた部分の
巻線巻装部分２ａ１　の深さ　　　　　　　　　　　５ｍｍ
図６は本発明に係る偏心軸付き直流電動機の実施の形態の第２例を示したロータ鉄心の要部正面図である。
【００２６】
本例では、アンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂがロータ鉄心２の突極部２ａの巻線巻装部分２ａ１　に複数の円弧状にして設けられている。
【００２７】
このようなアンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂでも、第１例と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
なお、アンバランス解消凹部１３ａ，１３ｂはロータ鉄心２の突極部２ａの巻線巻装部分２ａ１　に例えば円，楕円等の溝等として設けることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る偏心軸付き直流電動機では、アンバランス解消凹部はロータ鉄心の突極部の巻線巻装部分に設けたので、ロータ鉄心の環状部の機械的強度を低下させずにアンバランス解消凹部を設けることができる。また、アンバランス解消凹部をロータ鉄心の突極部の巻線巻装部分に設けたので、このアンバランス解消凹部を設ける位置とロータの回転中心との間の距離が大きくなり、このためアンバランス解消凹部を大きく設けなくてもアンバランスを解消させることができる。
【００３０】
また本発明に係る偏心軸付き直流電動機では、アンバランス解消凹部は、偏心軸部の偏心方向に存在する突極部の巻線巻装部分でこれを構成する積層板の表面より複数枚に凹部を設けることにより、またその１８０°反対側に存在する突極部の巻線巻装部分でこれを構成する積層板の積層方向の反対側の表面より複数枚に凹部を設けることにより設けたので、ロータ鉄心の環状部の機械的強度を低下させずにアンバランス解消凹部を設けることができる。また、アンバランス解消凹部をロータ鉄心の突極部の巻線巻装部分に設けたので、このアンバランス解消凹部を設ける位置とロータの回転中心との間の距離が大きくなり、このためアンバランス解消凹部を大きく設けなくてもアンバランスを解消させることができる。さらに、積層板の形成時に一緒にアンバランス解消凹部を設けることができる。
【００３１】
これらの場合、アンバランス解消凹部による凹部を埋めてロータ鉄心の表面には絶縁被覆層が設けられ、絶縁被覆層を介して各突極部にロータ巻線が巻装されていると、絶縁被覆層の存在によりアンバランス解消凹部に影響されずに巻線を巻装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る偏心軸付き直流電動機の実施の形態の第１例で用いているロータ鉄心の正面図である。
【図２】図１に示すロータ鉄心の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線端面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線端面図である。
【図５】本例で突極部の巻線巻装部分に絶縁被覆層を介してロータ巻線が巻装された状態を示す横断面図である。
【図６】本発明に係る偏心軸付き直流電動機の実施の形態の第２例で用いているロータ鉄心の要部正面図である。
【図７】従来の偏心軸付き直流電動機の要部縦断側面図である。
【図８】（Ａ）は従来の偏心軸付き直流電動機で用いているロータ鉄心の正面図、（Ｂ）は該ロータ鉄心の縦断面図である。
【符号の説明】
１　回転軸
２　ロータ鉄心
２ａ　突極部
２ａ１　　巻線巻装部分
２ａ２　　極部分
３　絶縁被覆層
４　ロータ巻線
５　ロータ
６　永久磁石
７　ステータ
８　電動機ハウジング
９　軸受
１０　偏心軸部
１１　ブラシ
１２　整流子
１３ａ，１３ｂ　アンバランス解消凹部
【図１】
2004129437.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004129437.tif 000008
【図７】
2004129437.tif 000009
【図８】
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