(57)【要約】【課題】  全体としての製造コストの低減化と軽量化とを図ることができるとともに、併せて大きな駆動トルクが作用した場合においても、ロータピニオンに損傷を受ける虞がないロータアッセンブリおよびこれを用いたギヤードモータを提供する。【解決手段】  モータのケーシング内に収納された励磁コイル内に、回転自在に設けられるロータアッセンブリ３０であって、励磁コイルが巻回されたヨークと隙間を介して回転自在に配設される略円筒状のロータマグネット３１と、このロータマグネット３１の内部に一体的に成形された合成樹脂製のロータサポート３２と、このロータサポート３２の一端面に配置されて外部のギヤ列と歯合するロータピニオン３３とを有してなり、かつロータピニオン３３は、ピニオン部３７とこのピニオン部３７の基端側に形成された挿入部３８とが金属により一体に形成されてなり、かつロータサポート３２の一端面には、ロータピニオンの挿入部３８が嵌合する凹部３６が形成されるとともに、挿入部３８と凹部３６とには回り止め機構３２ａが形成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2005204377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータのケーシング内に収納された励磁コイル内に、回転自在に設けられるロータアッセンブリであって、
上記励磁コイルが巻回されたヨークと隙間を介して回転自在に配設される略円筒状のロータマグネットと、このロータマグネットの内部に一体的に成形された合成樹脂製のロータサポートと、このロータサポートの一端面に配置されて外部のギヤ列と歯合するロータピニオンとを有してなり、かつ上記ロータピニオンは、ピニオン部とこのピニオン部の基端側に形成された挿入部とが金属により一体に形成されてなり、かつ上記ロータサポートの上記一端面には、上記ロータピニオンの挿入部が嵌合する凹部が形成されるとともに、上記挿入部と上記凹部とには回り止め機構が形成されていることを特徴とするロータアッセンブリ。
【請求項２】
上記ロータサポートの中心部と上記ロータピニオンとには、当該ロータアッセンブリを回転自在に支承するシャフトが挿通される貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロータアッセンブリ。
【請求項３】
モータのケーシング内に収納された励磁コイル内に、ロータアッセンブリが回転自在に設けられ、上記ロータアッセンブリに一体的に設けられたロータピニオンに、複数のギヤからなる減速ギヤ列の初段のギヤが歯合するとともに当該ギヤ列における最終段のギヤが出力軸に形成されたギヤードモータにおいて、
上記ロータアッセンブリは、請求項１または２に記載のロータアッセンブリであるとともに、上記減速ギヤ列を構成するギヤは、全て金属製であること特徴とするギヤードモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に出力軸に高回転トルクが作用する機器類に用いて好適なロータアッセンブリおよびこれを用いたギヤードモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、モータのロータアッセンブリに一体的に形成されたピニオンに、複数のギヤからなる減速ギヤ列の初段のギヤを歯合させ、回転数を減速させた後に当該ギヤ列の最終段のギヤが形成されて出力軸から高トルクの回転を取り出すギヤードモータは、空調機や弁開閉装置等の様々な機器類にその回転駆動装置として組み込まれている。
【０００３】
図４は、ステッピングモータを用いた従来のこの種のギヤードモータを示すもので、このギヤードモータは、外観略有底円筒状に形成されたケーシング１内に、順次モータ部と減速ギヤ列とが組み込まれて、当該ケーシング１の開口がカバー２によって塞がれたものである。すなわち、ケーシング１の底部外周側に、上記モータ部における２組のヨーク３が軸線方向に隣接するようにして組み込まれている。各々のヨーク３は、金属板からなる円環状の部材であり、その内周には、周方向に等間隔をおいて軸線方向に屈曲された極歯３ａが形成されている。
【０００４】
また、各ヨーク３の外周面には、合成樹脂からなるボビンケース４および端子台５が一体的に成形され、さらにボビンケース４の外周に、励磁コイル６が巻回されるとともに、当該励磁コイル６の端部が端子台５に立設された端子７に電気的に接続されている。そして、上記ヨーク３の内部に、ロータアッセンブリ８が回転自在に支持されている。
【０００５】
このロータアッセンブリ８は、粉末成形によって略円筒状に形成され、ヨーク３の極歯３ａと一定の隙間を介して配設されたロータマグネット９と、このロータマグネット９の内周に一体的に形成された合成樹脂製のロータサポート１０とからなるもので、ロータサポート１０の図中上端面には、ロータピニオン１１が一体に成形されている。また、ロータサポート１０の中心部には、軸線方向に添って貫通孔が穿設されており、この貫通孔にケーシング１の底部中央と上記カバー２との間に固定されたシャフト１２が挿通されることにより、シャフト１２回りに回転自在に設けられている。
【０００６】
そして、上記構成からなるモータ部の上面に、当該モータ部を仕切るキャードプレート１３が載置されている。このギヤードプレート１３には、ロータピニオン１１が突出する開口部が形成されるとともに、上記減速ギヤ列を構成する複数のギヤ１４〜１６を支承するためのギヤポストが立設されている。これらギヤ１４〜１６は、いずれも合成樹脂によって一体形成されてもので、減速ギヤ列の初段のギヤ１４が、ロータピニオン１１に歯合されている。そして、最終段のギヤ１７が、カバー２から突出する出力軸１８に形成されている。
【０００７】
ちなみに、同様の構成を有するギヤードモータは、例えば本出願人が先に提案した下記特許文献１にも開示されている。
【特許文献１】特開平９−２８９７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記構成からなるギヤードモータによれば、ロータアッセンブリ８を、粉末成形品である円筒状のロータマグネット９と、このロータマグネット９の内周に一体的に形成された合成樹脂製のロータサポート１０とから構成しているので、全体をロータマグネットによって形成する場合と比較して、製造コストの低減化と軽量化とを図ることが可能になり、ひいては起動性が向上するとともに、大きな駆動トルクが得られるという利点がある。
【０００９】
しかしながら、上記従来のギヤードモータにあっては、発電機等の強い振動を発するとともに、大きな駆動トルクが作用するものに使用するべく、出力軸１８から減速ギヤ列を構成するギヤ１４〜１６までの全てを金属製に替えた場合においても、ロータピニオン１１が依然として合成樹脂製のロータサポート１０に一体に形成されているため、当該ロータピニオン１１において破損や損傷を受けてしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、全体としての製造コストの低減化と軽量化とを図ることができるとともに、併せて大きな駆動トルクが作用した場合においても、ロータピニオンに損傷を受ける虞がないロータアッセンブリおよびこれを用いたギヤードモータを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータのケーシング内に収納された励磁コイル内に、回転自在に設けられるロータアッセンブリであって、上記励磁コイルが巻回されたヨークと隙間を介して回転自在に配設される略円筒状のロータマグネットと、このロータマグネットの内部に一体的に成形された合成樹脂製のロータサポートと、このロータサポートの一端面に配置されて外部のギヤ列と歯合するロータピニオンとを有してなり、かつ上記ロータピニオンは、ピニオン部とこのピニオン部の基端側に形成された挿入部とが金属により一体に形成されてなり、かつ上記ロータサポートの上記一端面には、上記ロータピニオンの挿入部が嵌合する凹部が形成されるとともに、上記挿入部と上記凹部とには回り止め機構が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
ここで、請求項２に記載の発明は、上記ロータサポートの中心部と上記ロータピニオンとには、当該ロータアッセンブリを回転自在に支承するシャフトが挿通される貫通孔が形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、モータのケーシング内に収納された励磁コイル内に、ロータアッセンブリが回転自在に設けられ、上記ロータアッセンブリに一体的に設けられたロータピニオンに、複数のギヤからなる減速ギヤ列の初段のギヤが歯合するとともに当該ギヤ列における最終段のギヤが出力軸に形成されたギヤードモータにおいて、上記ロータアッセンブリは、請求項１または２に記載のロータアッセンブリであるとともに、上記減速ギヤ列を構成するギヤは、全て金属製であること特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１または２に記載のロータアッセンブリおよびこれを組み込んだ請求項３に記載のギヤードモータによれば、先ずロータマグネットの内部に合成樹脂製のロータサポートを一体的に成形する構成としているので、従来のものと同様に、全体としての製造コストの低減化と軽量化とを図ることができる。加えて、上記ロータサポートの一端面に形成した凹部に、回り止め機構を介して金属製のロータピニオンを挿入・一体化しているので、発電機等の大きな駆動トルクが作用するものに使用した場合においても、ロータピニオンに損傷を受ける虞がない。
【００１５】
なお、請求項１に記載の発明は、ロータサポートの中心部にシャフトが一体化されるもの、およびロータサポートの中心部に貫通孔が穿設され、当該貫通孔内に挿通された固定シャフト回りに回転自在に設けられるもののいずれにも適用可能であるが、特に請求項２に記載の発明のように、後者のものに適用した場合には、製造が容易であるとともに、ロータサポートとロータピニオンとの組立時に、相互間における僅かな軸線ズレも許容されるために好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１〜図３は、本発明のロータアッセンブリおよびこれを用いたギヤードモータの一実施形態を示すもので、上記ギヤードモータにおける他の構成部分については、材質を除き図４に示したものと同様であるために、同一符号を付してその説明および図示を簡略化する。
図１〜図３に示すように、このロータアッセンブリ３０は、図示されないモータのケーシング内に収納された励磁コイル内に、回転自在に設けられるものであって、略円筒状のロータマグネット３１と、このロータマグネット３１の内部に一体的に成形された合成樹脂製のロータサポート３２と、このロータサポート３２の一端面に配置されて外部のギヤ列と歯合するロータピニオン３３とから構成されたものである。
【００１７】
ここで、ロータマグネット３１は、ネオジウム・鉄・ボロン（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）、サマリウム・コバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）などの粉末焼結によって成形された希土類マグネットであり、その外周面は、上記極歯３ａに対応するように、周方向に順次異極に着磁されている。また、このロータマグネット３１の内部に一体的に成形されたロータサポート３２は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、その中心部に、上記シャフト１２が挿通される貫通孔３４が形成されるとともに、一端側の外周には、軽量化のための中抜き部３５が形成されている。
【００１８】
そして、このロータサポート３２の他端面に、ロータピニオン３３が嵌合する一対の凹部３６が、ロータサポート３２の軸線方向長さの約１／３の深さに形成されている。この凹部３６は、上記貫通孔３４の外周側において径方向に所定の幅寸法を有するとともに半円に満たない円弧状に形成されたものであり、この結果これら一対の凹部３６の間には、中実部３２ａが形成されている。
【００１９】
他方、ロータピニオン３３は、全体が金属によって形成されたもので、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、軸線方向長さの約３／４の部分に、外周にピニオン３７ａが螺設されたピニオン部３７が形成されている。そして、このピニオン部３７を除いた約１／４の部分に、挿入部３８が形成されている。
【００２０】
この挿入部３８は、ピニオン部３７の基端部から径方向に所定の幅寸法を有する一対の円弧状挿入片３８ａが突出して形成されたもので、これら挿入片３８ａが、上記ロータサポート３２の凹部３６内に嵌合されることにより、ロータピニオン３３がロータサポート３２に一体化されている。ここで、上記中実部３２ａによって、挿入部３８と凹部３６との回り止め機構が構成されている。
【００２１】
また、このロータピニオン３３の中心部には、その軸線に添って上記シャフト１２が挿通される貫通孔３９が形成されている。
そして、以上の構成からなるロータアッセンブリ３０が、図４に示したロータアッセンブリ８に替えて設置されるとともに、同図に示した減速ギヤ列を構成するギヤ１４〜１６および最終段のギヤ１７が形成された出力軸１８として、全て金属製のものが組み込まれることにより、本実施形態に係るギヤードモータが構成されている。
【００２２】
以上の構成からなるロータアッセンブリ３０およびこれを組み込んだギヤードモータによれば、粉末成形によって形成された略円筒状のロータマグネット３１の内部に、合成樹脂製のロータサポートを一体的に成形する構成としているので、従来のものと同様に、全体としての製造コストの低減化と軽量化とを図ることができる。加えて、ロータサポート３２の他端面に形成した一対の凹部３６に、各々金属製のロータピニオン３３の挿入片３８ａを挿入・一体化しているので、発電機等の大きな駆動トルクが作用するものに使用した場合においても、ロータピニオン３３に損傷を受ける虞がない。
【００２３】
しかも、ロータサポート３２の中心部とロータピニオン３３の中心部とに、それぞれ固定シャフト１２が緩く挿通される貫通孔３４，３９を形成しているので、これらロータサポート３２およびロータピニオン３３の製造が容易であるとともに、貫通孔３４，３９の相互間における僅かな軸線ズレも許容されるために、ロータサポート３２とロータピニオン３３との組立が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のロータアッセンブリの一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のロータピニオンを示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図３】図１のロータサポートを示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図４】従来のギヤードモータおよびロータアッセンブリを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１４〜１６  減速ギヤ列を構成するギヤ
１７  最終段のギヤ１７
１８  出力軸１８
３０  ロータアッセンブリ
３１  ロータマグネット
３２  ロータサポート
３２ａ  中実部（回り止め機構）
３３  ロータピニオン
３４，３９  貫通孔
３６  凹部
３７  ピニオン部
３８  挿入部
３８ａ  挿入片３８ａ
【図１】
2005204377.tif 000003
【図２】
2005204377.tif 000004
【図３】
2005204377.tif 000005
【図４】
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