(57)【要約】【課題】本発明はモータの永久磁石と電機子コイルとの対向面積を応答性良く切り換えることを課題とする。【解決手段】電機子組立体４０が左回り（反時計方向）に回転すると、雌ねじ軸受部材６４に螺合する雄ねじ５０ｃが左回りに回転するため、雌ねじ軸受部材６４の雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合関係が緩み、ねじ間の摩擦が減少する。そのため、雌ねじ軸受部材６４は軸受メタル６２の環状凹部６２ａに静止状態に保持され、雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合により、回転運動が直線運動に変換される。これにより、電機子組立体４０は、右方（Ｘｂ方向）へ平行移動して電機子コイル５４と永久磁石３０との相対位置がずれることになり、電機子コイル５４と永久磁石３０との対向面積が減少し、永久磁石３０からの有効界磁束の領域が減少する。【選択図】図１
2007189811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
該ハウジングの径方向内側に固定され、界磁束を発生する永久磁石と、
雄ねじを有する回転軸、該回転軸の外周に固定される電機子コア、該電機子コアの外周に巻装される電機子コイルを有し、前記永久磁石の径方向内側で回転し、且つ軸方向に移動可能な電機子組立体と、
軸方向に貫通する貫通孔の内周面に前記回転軸の雄ねじに螺合する雌ねじを有し、前記回転軸の回転方向に応じた軸方向に前記電機子組立体を平行移動させる雌ねじ軸受部材と、
前記ハウジングに外周面が固定され、内周面が前記雌ねじ軸受部材を回転可能に支持する軸受と、
前記雌ねじ軸受部材と前記軸受との相対回転を可能もしくは規制する回転制御手段と、
を備えたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記回転制御手段は、前記電機子組立体の回転方向を反転させることにより前記雌ねじ軸受部材に螺合された前記回転軸の雄ねじが軸方向に駆動され、前記永久磁石に対向する電機子コイルの対向面積を変更して前記電機子組立体の回転数を切り換えることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記軸受は、前記雌ねじ軸受部材との間の摩擦により前記雌ねじ軸受部材の回転を規制し、前記電機子組立体がストッパにより軸方向への移動を制限されて軸方向の移動を停止されると、前記雌ねじ軸受部材との相対回転を許容することを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータに係り、特に回転軸の回転速度または回転トルクを切り換えるよう構成されたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のフロントウインドウに付着した水滴を除去するワイパを往復駆動する駆動手段としてブラシを有する永久磁石界磁型の直流モータが採用されている。この種のモータは、ハウジングの内壁に永久磁石を固定し、その内側にコイルが巻装された電機子組立体（電機子アッセンブリとも呼ばれている）が回転可能に支持されている。そして、電機子組立体のコイルへ通電するため、電機子組立体の整流子片に接触する第１、第２ブラシ（低速回転用ブラシ）と第３ブラシ（高速回転用ブラシ）とが設けられている。
【０００３】
第３ブラシは、電機子組立体で使用される磁束を減少させることによって電機子組立体の回転速度を高速化するものであり、第１、第２ブラシと異なる周方向位置（角度）に配置されている。そして、第３ブラシへの通電に切り換えることで、電機子コイルの通電範囲を変えることで、電機子組立体の回転速度の高速化を可能にしている。
【０００４】
しかしながら、従来の第１〜第３ブラシを有する直流モータでは、通常運転（低速モード）で高速用の第３ブラシが周方向に配設された整流子片間を跨ぐ度に、第３ブラシにより短絡される電機子コイル中に発生している誘起起電力により通電方向と逆向きの大きな短絡電流が瞬間的に流れ、ブラシ火花放電が発生していた。このブラシ火花放電は、電機雑音（ノイズ）やブラシ磨耗の原因となり、第３ブラシにより整流障害を引き起こしていた。
【０００５】
また、このような問題を解消するため、モータの駆動回路に雑音防止用のコイル（インダクター）やコンデンサ等を組み合わせて対応した場合には、部品点数やコストが増加する。
【０００６】
また、磁石材の小型化が進み、４極６ブラシ構成のモータを開発する場合には、第３ブラシの設置スペースを確保することが物理的に困難になりつつある。
【０００７】
このような、問題を解決する方法として、第３ブラシを無くしてブラシ数を削減すると共に、電機子組立体を軸方向に平行移動させて電機子コイルとハウジング内壁に固定された永久磁石との相対位置（対向面積）を変えることで永久磁石からの有効磁束量が変化して電機子コイルの回転数を変更する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２１４５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたものでは、電機子組立体を軸方向に平行移動させるための電機子駆動手段を設ける構成になっているため、電機子駆動手段の伝達ロスにより回転数を切り換える際の応答性が低下するという問題がある。
【０００９】
さらに、電機子駆動手段をハウジング内に収納させる構成とすると、モータが大型化してしまい、省スペース化に対応させることが難しいという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、回転軸の回転力を利用して電機子組立体を軸方向に平行移動させて永久磁石からの有効磁束量を変更することで上記課題を解決したモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【００１２】
本発明は、ハウジングと、該ハウジングの径方向内側に固定され、界磁束を発生する永久磁石と、雄ねじを有する回転軸、該回転軸の外周に固定される電機子コア、該電機子コアの外周に巻装される電機子コイルを有し、前記永久磁石の径方向内側で回転し、且つ軸方向に移動可能な電機子組立体と、軸方向に貫通する貫通孔の内周面に前記回転軸の雄ねじに螺合する雌ねじを有し、前記回転軸の回転方向に応じた軸方向に前記電機子組立体を平行移動させる雌ねじ軸受部材と、前記ハウジングに外周面が固定され、内周面が前記雌ねじ軸受部材を回転可能に支持する軸受と、前記雌ねじ軸受部材と前記軸受との相対回転を可能もしくは規制する回転制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、回転制御手段は、前記電機子組立体の回転方向を反転させることにより前記雌ねじ軸受部材に螺合された前記回転軸の雄ねじが軸方向に駆動され、前記永久磁石に対向する電機子コイルの対向面積を変更して前記電機子組立体の回転数を切り換えることを特徴とする。
【００１４】
また、前記軸受は、前記雌ねじ軸受部材との間の摩擦により前記雌ねじ軸受部材の回転を規制し、前記電機子組立体がストッパにより軸方向への移動を制限されて軸方向の移動を停止されると、前記雌ねじ軸受部材との相対回転を許容することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電機子組立体の回転軸に形成された雄ねじが軸受により回転可能に支持された雌ねじ軸受部材に螺合しており、回転制御手段により雌ねじ軸受部材と軸受との相対回転が可能もしくは規制されるため、従来のように第３ブラシを設ける必要がないので、第３ブラシによる整流障害が解消されると共に、回転軸の回転力を利用して直接電機子組立体を軸方向に駆動することが可能になり、電機子組立体を軸方向に平行移動させるための駆動手段を特別に設ける必要もないので、回転数を切り換える際の応答性を高められると共に、小型化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明によるモータの実施例１を示しており、電機子組立体が左方に移動した低速回転モードを示す縦断面図である。図１に示されるように、モータ１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０の径方向内側に固定された界磁用の永久磁石３０と、電機子組立体４０とを有する。
【００１８】
ハウジング２０は、電機子組立体４０を収納する収納ケース２２と、収納ケース２２の収納室２４を右方から閉塞する蓋部材２６とを組み合わせた構成である。収納ケース２２は、円筒状に形成されており、その軸方向中央の内壁には、全周に亘り永久磁石３０が固定されている。
【００１９】
そして、永久磁石３０の内周には、電機子組立体４０が周方向に回転可能及び軸方向（図１中、Ｘａ，Ｘｂ方向）に移動可能に挿入されている。収納ケース２２の収納室２４は、電機子組立体４０を軸方向に移動可能に収納するため、電機子組立体４０の軸方向ストロークに応じた大きさの空間が形成されている。
【００２０】
次に、電機子組立体４０の構成について説明する。電機子組立体４０は、回転軸５０と、回転軸５０に固定される電機子コア５２と、電機子コア５２に巻装される電機子コイル５４と、整流子５６とを有する。
【００２１】
また、電機子コア５２及び電機子コイル５４は、収納室２４の内壁に固定された永久磁石３０の内周面に近接対向するように取り付けられており、永久磁石３０の径方向内側で回転し、且つ軸方向に移動可能に支持されている。尚、本実施例においては、電機子コア５２及び電機子コイル５４は、軸方向の幅寸法が永久磁石３０の幅寸法Ｌと同一寸法になるように形成されている。
【００２２】
さらに、整流子５６の外周には、第１ブラシ７１と第２ブラシ７２とが周方向上１８０°間隔で摺接するようにブラシ支持部材７４,７６により支持されている。そして、整流子５６は、回転軸５０の左端５０ａ側に延在形成されており、軸方向の長さが電機子組立体４０の軸方向移動量（ストローク）よりも長く形成されている。
【００２３】
また、第１ブラシ７１及び第２ブラシ７２は、電機子組立体４０の移動位置に拘わらず整流子５６に接触した状態を維持するように取り付けられている。従って、駆動回路（図示せず）から第１ブラシ７１または第２ブラシ７２に通電された電流が電機子コイル５４を流れることにより電機子コア５２の周囲に磁束が発生し、永久磁石３０からの界磁束に対して電機子組立体４０を回転させる回転力が発生する。
【００２４】
尚、本実施例では、第１ブラシ７１及び第２ブラシ７２を整流子５６に接触させる構成であり、従来のように第３ブラシが設けられていないので、第３ブラシによる整流障害が解消されると共に、４極化する場合の第３ブラシを配置する際のスペース的な問題も解消することができる。
【００２５】
回転軸５０は、電機子コア５２の中心を貫通してＸａ方向に延在形成された左端（一端）５０ａと、Ｘｂ方向に延在形成された右端（他端）５０ｂとを有する。回転軸５０の左端５０ａの外周には、雄ねじ５０ｃが形成されている。この雄ねじ５０ｃは、雌ねじ軸受部材６４の内周に形成された雌ねじ６４ａに螺合しているため、回転軸５０の回転方向に応じて軸方向（Ｘａ方向またはＸｂ方向）に平行移動することが可能になる。
【００２６】
また、回転軸５０の右端５０ｂには、軸方向に延在する出力軸５０ｄが一体的に設けられている。出力軸５０ｄは、挿通孔２６ｃに挿通されて蓋部材２６の外部に突出しており、電機子組立体４０が左方（Ｘｂ方向）に移動した場合でも、所定長さを突出させる長さに形成されている。尚、本実施例のモータ１０は、自動車のワイパ駆動用モータとして用いられているため、回転軸５０の出力軸５０ｄはワイパ駆動機構（図示せず）の駆動軸等に連結されている。
【００２７】
さらに、収納ケース２２の左側端部には、収納室２４に連通した軸受支持部２８が設けられている。この軸受支持部２８は、回転軸５０の左端５０ａの端面に当接するボール軸受６０と、回転軸５０の左端５０ａの外周を回転可能に支持する軸受メタル６２とを支持している。ボール軸受６０は、回転軸５０の軸線と一致するように軸受支持部２８の内壁に形成されたあり溝からなる凹部２８ａ内に保持されており、回転軸５０の左端５０ａの端面に点接触で回転自在に支持すると共に、回転軸５０のＸａ方向への移動位置を規制するストッパとしても機能するように設けられている。
【００２８】
軸受メタル６２は、環状に形成されており、外周面が軸受支持部２８の段部２８ｂに固定され、内周面に雌ねじ軸受部材６４が回転可能に摺接する環状凹部６２ａが設けられている。雌ねじ軸受部材６４は、外周面が環状凹部６２ａに嵌合しているため、軸方向（Ｘａ，Ｘｂ方向）への移動が規制されると共に、周方向への回転が許容されるように支持されている。この軸受メタル６２と雌ねじ軸受部材６４とは、回転軸５０の左端５０ａを回転可能に支持すると共に、回転軸５０を軸方向に平行移動させる回転軸支持機構を構成している。
【００２９】
雌ねじ軸受部材６４は、回転軸５０の左端５０ａの外周に形成された雄ねじ５０ｃに螺合する雌ねじ６４ａが内周面に形成され、且つ外周面が上記軸受メタル６２の内周に形成された環状凹部６２ａに嵌合保持されている。従って、回転軸５０が回転した際には、雌ねじ軸受部材６４の内周側において、雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの間で内周側摩擦Ｆａが発生し、雌ねじ軸受部材６４の外周側において、軸受メタル６２の環状凹部６２ａとの間で外周側摩擦Ｆｂが発生する。
【００３０】
この雌ねじ軸受部材６４の内周と外周に発生する摩擦差は、雌ねじ軸受部材６４と軸受メタル６２との相対回転を可能もしくは規制する回転制御手段として作用する。例えば、雌ねじ軸受部材６４に対する内周側摩擦Ｆａと外周側摩擦Ｆｂとの相対関係がＦａ＜Ｆｂである場合には、雌ねじ軸受部材６４が軸受メタル６２の環状凹部６２ａに対して静止状態に保持され、Ｆａ＞Ｆｂである場合には、雌ねじ軸受部材６４が軸受メタル６２の環状凹部６２ａに対して回転状態に保持される。
【００３１】
従って、外周側摩擦Ｆｂが内周側摩擦Ｆａより大きい（Ｆａ＜Ｆｂ）場合は、雌ねじ軸受部材６４の回転が規制されるため、回転軸５０に回転力が付与されると、雄ねじ５０ｃに螺合する雌ねじ軸受部材６４が回転を規制されて電機子組立体４０をＸａ方向またはＸｂ方向に移動させることができる。また、内周側摩擦Ｆａが外周側摩擦Ｆｂより大きい（Ｆａ＞Ｆｂ）場合は、雌ねじ軸受部材６４が回転軸５０と一体的に回転することができる。
【００３２】
また、蓋部材２６には、回転軸５０の右端５０ｂを回転可能に支持する軸受メタル６６が支持されている。この軸受メタル６６は、円筒状に形成されており、内周面が回転軸５０の右端５０ｂの外周に回転可能に摺接し、外周面が蓋部材２６の筒状に突出形成された軸受支持部２６ａの段部２６ｂに嵌合固定されている。軸受支持部２６ａの端部には、回転軸５０の右端５０ｂの端部を挿通する挿通孔２６ｃが軸方向に貫通している。
【００３３】
さらに、軸受支持部２６ａの内部に形成された中空部２６ｄには、回転軸５０の右端５０ｂの外周に係止されたＣ字形状の止め輪（右方ストッパ）６８が挿入されており、且つ中空部２６ｄの段部には止め輪６８が右方（Ｘｂ方向）に移動したときに当接するスラストワッシャ７０が挿入されている。
【００３４】
電機子組立体４０の軸方向移動量（ストローク）は、回転軸５０の左端５０ａの端面がボール軸受６０の当接する左方向移動限位置と、回転軸５０の右端５０ｂに係止された止め輪６８がスラストワッシャ７０に当接する右方向移動限位置とによって決まる。
【００３５】
ここで、上記のように構成されたモータ１０の回転駆動及び回転速度の切り換え動作について説明する。図１では、回転軸５０の左端５０ａがボール軸受６０に当接しており、電機子組立体４０がＸａ方向に移動した低速回転モードを示している。この低速回転モードでは、電機子組立体４０を右回り（時計方向）に回転させており、回転軸５０は、回転軸５０の左端５０ａが軸受メタル６２に支持され、右端５０ｂが軸受メタル６６に支持されている。
【００３６】
そして、回転軸５０の左端５０ａがボール軸受６０に当接しているため、電機子組立体４０を右回り（時計方向）に回転させると、雌ねじ軸受部材６４の雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合関係が締まり、ねじ間の摩擦が増大する。すなわち、雌ねじ軸受部材６４に対する内周側摩擦Ｆａと外周側摩擦Ｆｂとの相対関係がＦａ＞Ｆｂとなる。そのため、雌ねじ軸受部材６４の外周面は、軸受メタル６２の環状凹部６２ａに対して回転が許容される。
【００３７】
従って、回転軸５０の左端５０ａがボール軸受６０に当接した状態で、駆動回路からの電流が電機子コイル５４に通電されて永久磁石３０の界磁束に対する右回り（時計方向）の回転力が付与されると、雌ねじ軸受部材６４が回転軸５０と一体に回転する。この状態では、電機子コイル５４が永久磁石３０の軸方向の全幅（寸法Ｌの全範囲）で永久磁石３０に近接対向しており、永久磁石３０の全幅が有効磁束領域となるため、高トルクが得られるが回転数は低速となる。
【００３８】
よって、モータ１０では、電機子組立体４０を右回り（時計方向）に回転駆動することにより、低速回転モードとなり、例えば、自動車用ワイパ（図示せず）を低速駆動することが可能になる。
【００３９】
次に、低速回転モードから高速回転モードに切り換える場合の動作について説明する。駆動回路から電機子コイル５４に供給される電流の流れ方向を反転させることにより、電機子組立体４０に左回り（反時計方向）の回転力が発生する。図１に示す低速回転モードにおいて、電機子組立体４０に左回り（反時計方向）の回転力が付与されると、雌ねじ軸受部材６４に螺合する雄ねじ５０ｃが左回りに逆回転するため、雌ねじ軸受部材６４の雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合関係が緩み、ねじ間の摩擦が減少する。
【００４０】
そのため、雌ねじ軸受部材６４に対する内周側摩擦Ｆａと外周側摩擦Ｆｂとの相対関係がＦａ＜Ｆｂとなり、雌ねじ軸受部材６４は軸受メタル６２の環状凹部６２ａに静止状態に保持される。よって、雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合により、回転運動が直線運動に変換されるため、電機子組立体４０は、右方（Ｘｂ方向）へ平行移動する。
【００４１】
図２は電機子組立体４０が右方に移動した高速回転モードを示す。図２に示されるように、電機子組立体４０は、左回り（反時計方向）に回転しながら右方（Ｘｂ方向）へ平行移動することで、電機子コイル５４と永久磁石３０との相対位置がずれることになり、電機子コイル５４と永久磁石３０との対向面積が減少する。これにより、永久磁石３０からの有効界磁束の領域が減少する。
【００４２】
さらに、電機子組立体４０が右方（Ｘｂ方向）へ平行移動すると、回転軸５０の右端５０ｂに係止されたＣ字状の止め輪６８が軸受支持部２６ａのスラストワッシャ７０に当接する。そして、電機子組立体４０の右方（Ｘｂ方向）への移動がスラストワッシャ７０によって制限されると、雌ねじ軸受部材６４の雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合関係が締まり、ねじ間の摩擦が増大する。そのため、雌ねじ軸受部材６４に対する内周側摩擦Ｆａと外周側摩擦Ｆｂとの相対関係がＦａ＞Ｆｂとなり、雌ねじ軸受部材６４は軸受メタル６２の環状凹部６２ａを摺接しながら回転する。
【００４３】
従って、電機子組立体４０は、止め輪６８がスラストワッシャ７０に当接して右方（Ｘｂ方向）への移動を制限されると、雌ねじ軸受部材６４が回転軸５０と一体的に回転する。このように、永久磁石３０に対する電機子コイル５４の対向面積を減少させた状態では、電機子コイル５４が永久磁石３０からの磁束を切る際の抵抗が減少して電機子組立体４０が高速回転する。
【００４４】
よって、モータ１０では、電機子組立体４０を左回り（反時計方向）に回転駆動することにより、高速回転モードとなり、例えば、自動車用ワイパ（図示せず）を高速駆動することが可能になる。
【００４５】
さらに、図２に示す高速回転モードから低速回転モードに切り換える場合は、電機子組立体４０を右回り（時計方向）に回転させる。電機子組立体４０に右回り（時計方向）の回転力が付与されると、雌ねじ軸受部材６４に螺合する雄ねじ５０ｃが右回りに逆回転するため、回転軸５０を左方（Ｘａ方向）へ平行移動させようとする駆動力が発生する。
【００４６】
これにより、雌ねじ軸受部材６４と雄ねじ５０ｃとの螺合関係が緩み、ねじ間の摩擦が減少する。そのため、雌ねじ軸受部材６４に対する内周側摩擦Ｆａと外周側摩擦Ｆｂとの相対関係がＦａ＜Ｆｂとなり、雌ねじ軸受部材６４は軸受メタル６２の環状凹部６２ａに静止状態に保持される。よって、雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合により、回転運動が直線運動に変換されるため、電機子組立体４０は、図１に示すように、左方（Ｘａ方向）へ平行移動する。
【００４７】
そして、回転軸５０の左端５０ａがボール軸受６０に当接する位置まで左方（Ｘａ方向）へ移動すると、前述したように雌ねじ軸受部材６４に対する内周側摩擦Ｆａと外周側摩擦Ｆｂとの相対関係がＦａ＞Ｆｂとなる。そのため、右回り（時計方向）の回転力が付与されると、雌ねじ軸受部材６４が回転軸５０と一体に回転する。この状態では、電機子コイル５４が永久磁石３０の軸方向の全幅（寸法Ｌの全範囲）で永久磁石３０に近接対向しているため、回転数は低速となる。
【００４８】
従って、本実施例のモータ１０では、電機子組立体４０の回転方向を切り換えることで低速回転モードから高速回転モード、あるいは高速回転モードから低速回転モードに切り換えることが可能なため、切り換え時の伝達ロスがなく、切り換え動作の応答性が高められている。しかも、モータ１０は、回転軸５０の回転を利用して電機子組立体４０を軸方向に移動させる構成であるので、電機子組立体４０を軸方向に移動させるための駆動手段を特別に設ける必要がなく、コンパクトな構成になり、小型化及び省スペース化への要望にも対応することが可能である。
【００４９】
また、本実施例では、モータ１０をワイパー駆動用モータとして用いる場合について説明したが、モータ１０の用途はこれに限るものではなく、回転数を切り換える装置、あるいはトルクを切り換える装置であれば、自動車以外の分野にも適用することができるのは、勿論である。例えば、モータ１０をパワーウインド用モータとして用いた場合には、ウインドを開く動作を高速回転で行ない、ウインドを閉じる動作を低速回転で行なうことが可能になり、変速機構を介さずにウインドの動作速度及び動作方向を切り換えることが可能になる。
【実施例２】
【００５０】
図３は実施例２の電機子組立体４０が左方に移動した低速回転モードを示す縦断面図である。尚、図３において、上記実施例１と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
モータ８０は、回転軸５０の両端に出力軸５０ｄ,５０ｅが設けられている。出力軸５０ｄ,５０ｅは、夫々軸受支持部２６ａ，２８の挿通孔２６ｃ，２８ｃに挿通されている。また、回転軸５０の左端５０ａ及び右端５０ｂには止め輪６８ａ，６８ｂが係止されており、中空部２６ｄ，２８ｄの段部にはスラストワッシャ７０ａ，７０ｂが設けられている。
【００５２】
従って、電機子組立体４０の軸方向移動量（ストローク）は、回転軸５０の左端５０ａに係止された止め輪６８ａがスラストワッシャ７０ａに当接する左方向移動限位置と、回転軸５０の右端５０ｂに係止された止め輪６８ｂがスラストワッシャ７０ｂに当接する右方向移動限位置とによって決まる。
【００５３】
ここで、上記のように構成されたモータ８０の回転駆動及び回転速度の切り換え動作について説明する。図３では、回転軸５０の左端５０ａに係止された止め輪６８ａがスラストワッシャ７０ａに当接しており、電機子組立体４０がＸａ方向に移動した低速回転モードを示している。この低速回転モードでは、電機子組立体４０を右回り（時計方向）に回転させる。
【００５４】
そして、左端５０ａの止め輪６８ａがスラストワッシャ７０ａに当接しているため、電機子組立体４０を右回り（時計方向）に回転させると、雌ねじ軸受部材６４の雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合関係が締まり、ねじ間の摩擦が増大する。すなわち、雌ねじ軸受部材６４に対する内周側摩擦Ｆａと外周側摩擦Ｆｂとの相対関係がＦａ＞Ｆｂとなるため、雌ねじ軸受部材６４の外周面は、軸受メタル６２の環状凹部６２ａに対して回転する。
【００５５】
従って、左端５０ａの止め輪６８ａがスラストワッシャ７０ａに当接した状態で、駆動回路からの電流が電機子コイル５４に通電されて永久磁石３０の界磁束に対する右回り（時計方向）の回転力が付与されると、雌ねじ軸受部材６４が回転軸５０と一体に回転する。
【００５６】
この状態では、電機子コイル５４が永久磁石３０の軸方向の全幅（寸法Ｌの全範囲）で永久磁石３０に近接対向しており、永久磁石３０の全幅が有効磁束領域となるため、高トルクが得られるが回転数は低速となる。よって、モータ８０では、電機子組立体４０を右回り（時計方向）に回転駆動することにより、低速回転モードとなる。
【００５７】
次に、低速回転モードから高速回転モードに切り換える場合の動作について説明する。駆動回路から電機子コイル５４に供給される電流の流れ方向を反転させることにより、電機子組立体４０に左回り（反時計方向）の回転力が発生する。図１に示す低速回転モードにおいて、電機子組立体４０に左回り（反時計方向）の回転力が付与されると、雌ねじ軸受部材６４に螺合する雄ねじ５０ｃが左回りに逆回転するため、雌ねじ軸受部材６４の雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合関係が緩み、ねじ間の摩擦が減少する。
【００５８】
そのため、雌ねじ軸受部材６４に対する内周側摩擦Ｆａと外周側摩擦Ｆｂとの相対関係がＦａ＜Ｆｂとなり、雌ねじ軸受部材６４は軸受メタル６２の環状凹部６２ａに静止状態に保持される。よって、雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合により、回転運動が直線運動に変換されるため、電機子組立体４０は、右方（Ｘｂ方向）へ平行移動する。
【００５９】
図４は実施例２の電機子組立体４０が右方に移動した高速回転モードを示す。図２に示されるように、電機子組立体４０は、左回り（反時計方向）に回転しながら右方（Ｘｂ方向）へ平行移動することで、電機子コイル５４と永久磁石３０との相対位置がずれることになり、電機子コイル５４と永久磁石３０との対向面積が減少する。これにより、永久磁石３０からの有効界磁束の領域が減少する。
【００６０】
さらに、電機子組立体４０が右方（Ｘｂ方向）へ平行移動すると、回転軸５０の右端５０ｂに係止されたＣ字状の止め輪６８ｂが軸受支持部２６ａのスラストワッシャ７０ｂに当接する。そして、電機子組立体４０の右方（Ｘｂ方向）への移動がスラストワッシャ７０ｂによって制限されると、雌ねじ軸受部材６４の雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合関係が締まり、ねじ間の摩擦が増大する。そのため、雌ねじ軸受部材６４に対する内周側摩擦Ｆａと外周側摩擦Ｆｂとの相対関係がＦａ＞Ｆｂとなり、雌ねじ軸受部材６４は軸受メタル６２の環状凹部６２ａを摺接しながら回転する。
【００６１】
従って、電機子組立体４０は、止め輪６８ａがスラストワッシャ７０ａに当接して右方（Ｘｂ方向）への移動を制限されると、雌ねじ軸受部材６４が回転軸５０と一体的に回転する。このように、永久磁石３０に対する電機子コイル５４の対向面積を減少させた状態では、電機子コイル５４が永久磁石３０からの磁束を切る際の抵抗が減少して電機子組立体４０が高速回転する。よって、モータ８０では、電機子組立体４０を左回り（反時計方向）に回転駆動することにより、高速回転モードとなる。
【００６２】
さらに、図４に示す高速回転モードから低速回転モードに切り換える場合は、電機子組立体４０を右回り（時計方向）に回転させる。電機子組立体４０に右回り（時計方向）の回転力が付与されると、雌ねじ軸受部材６４と雄ねじ５０ｃとの螺合関係が緩み、ねじ間の摩擦が減少する。
【００６３】
そのため、雌ねじ軸受部材６４に対する内周側摩擦Ｆａと外周側摩擦Ｆｂとの相対関係がＦａ＜Ｆｂとなり、雌ねじ軸受部材６４は軸受メタル６２の環状凹部６２ａに静止状態に保持される。よって、雌ねじ６４ａと雄ねじ５０ｃとの螺合により、回転運動が直線運動に変換されるため、電機子組立体４０は、図３に示すように、左方（Ｘａ方向）へ平行移動する。
【００６４】
そして、回転軸５０の右端５０ｂに係止されたＣ字状の止め輪６８ｂが軸受支持部２６ａのスラストワッシャ７０ｂに当接する位置まで左方（Ｘａ方向）へ移動すると、前述したように雌ねじ軸受部材６４に対する内周側摩擦Ｆａと外周側摩擦Ｆｂとの相対関係がＦａ＞Ｆｂとなる。そのため、右回り（時計方向）の回転力が付与されると、雌ねじ軸受部材６４が回転軸５０と一体に回転する。この状態では、電機子コイル５４が永久磁石３０の軸方向の全幅（寸法Ｌの全範囲）で永久磁石３０に近接対向しているため、回転数は低速となる。
【００６５】
従って、本実施例のモータ８０では、上記実施例１のモータ１０と同様な効果が得られると共に、回転軸５０の両端の出力軸５０ｄ,５０ｅを別々の装置の駆動軸に連結すること可能になり、夫々の装置を異なる回転数あるいは異なるトルクで駆動することが可能になる。また、電機子組立体４０の回転方向を切り換えることで低速回転モードから高速回転モード、あるいは高速回転モードから低速回転モードに切り換えると共に、被駆動系路を選択することも可能になる。
【００６６】
例えば、高回転型ポンプと低回転型ポンプをモータ８０の両側に配置する構成とした場合、回転軸５０の移動方向によって何れか一方のポンプを駆動するようにできるので、要求されるポンプ吐出量に応じて電機子組立体４０の回転方向を切り換えることで、流体供給量を切り換えることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
尚、上記実施例では、本発明の適用例の一例を説明したに過ぎず、自動車以外のあらゆる用途にも用いることができるのは言うまでもない。
【００６８】
また、上記実施例において、回転軸５０と雌ねじ軸受部材６４との螺合をボールねじとしても良いのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明によるモータの実施例１を示しており、電機子組立体が左方に移動した低速回転モードを示す縦断面図である。
【図２】電機子組立体４０が右方に移動した高速回転モードを示す縦断面図である。
【図３】実施例２の電機子組立体４０が左方に移動した低速回転モードを示す縦断面図である。
【図４】実施例２の電機子組立体４０が右方に移動した高速回転モードを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０，８０  モータ
２０  ハウジング
２２  収納ケース
２４  収納室
２６  蓋部材
３０  永久磁石
４０  電機子組立体
５０  回転軸
５０ｃ  雄ねじ
５０ｄ,５０ｅ  出力軸
５２  電機子コア
５４  電機子コイル
５６  整流子
６０  ボール軸受
６２  軸受メタル
６４  雌ねじ軸受部材
６４ａ  雌ねじ
６８，６８ａ，６８ｂ  止め輪
７０，７０ａ，７０ｂ  スラストワッシャ
７１  第１ブラシ
７２  第２ブラシ
【図１】
2007189811.tif 000003
【図２】
2007189811.tif 000004
【図３】
2007189811.tif 000005
【図４】
2007189811.tif 000006