(57)【要約】【課題】  樹脂製のインシュレータを備えたモータにおいて、スラスト力に強いモータを提供する。【解決手段】  シャフト８に強いスラスト力が発生して、軸受９にインシュレータ１４のボス部１４ａが繰り返し衝突するような状況下でモータ１が利用される場合でも、このモータ１においては、金属スリーブ２０がインシュレータ１４のボス部１４ａ及びシャフト８に固定され、この金属スリーブ２０によって樹脂製のボス部１４ａが補強されているので、ボス部１４ａは変形し難くしている。このように、インシュレータ１４によって鉄心５と電線Ｗとの電気絶縁を図るような構造のモータが、釘打ち機や減速機構などに利用された場合でも、強いスラスト力に耐えることができ、断線を起き難くしている。【選択図】  図６
2007060773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に固定された軸受によって支持されたシャフトと、前記筐体内で前記シャフトに固定された鉄心に電線が巻回されてなる回転子とを有するモータにおいて、
前記鉄心の端部に嵌め込まれると共に、前記鉄心に前記電線が巻かれた状態で前記鉄心と前記電線との間に隙間を形成する樹脂製のインシュレータと、
前記インシュレータの中央に設けられて前記シャフトが貫通されるボス部と前記シャフトとの間で、前記ボス部及び前記シャフトに固定されると共に、前記軸受の近傍に配置された金属スリーブとを備えたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記金属スリーブの一端は、前記インシュレータの前記ボス部の端面から前記軸受側に突出したことを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
前記金属スリーブの他端は前記鉄心の端面に当接され、前記金属スリーブの前記一端と前記軸受との間にワッシャを配置したことを特徴とする請求項２記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、釘打ち機や減速機構などに利用されるモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００３−３２４８８１号公報がある。この公報に記載されたモータは、珪素鋼板の打ち抜きにより形成されたコアが積層されてなる鉄心を有し、この鉄心はシャフトに固定され、鉄心の両端には、電気絶縁特性を有する樹脂製のインシュレータが嵌め込まれている。そして、両端のインシュレータ間を架け渡すように、鉄心には電線が巻回されている。インシュレータを利用することで、鉄心に絶縁皮膜を施す必要がなく、コストの低減を図ることができる。また、このタイプのモータでは、図７に示すように、シャフト１００及び鉄心１０４に固定されたインシュレータ１０１のボス部１０１ａは、メタル軸受１０２に近接して配置され、ボス部１０１ａと軸受１０２との間で、シャフト１００にはワッシャ１０３が固定されている。このワッシャ１０３は、モータ使用時に、シャフト１００がスラスト方向に移動した場合でも、樹脂からなるボス部１０１ａが軸受１０２に接触しないようにして、インシュレータ１０１のボス部１０１ａの変形を防止している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２４８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したモータを釘打ち機や減速機構などに利用すると、シャフト１００に非常に強いスラスト力が発生するが、樹脂製のインシュレータ１０１が利用されている関係上、図８に示すように、インシュレータ１０１のボス部１０１ａがスラスト力Ｆによって軸受１０２に衝突する事態が繰り返されると、ボス部１０１ａが徐々に変形し、鉄心１０４に巻かれた電線Ｗが、最終的に、ワッシャ１０３や軸受１０２等によって断線するといった事態を引き起こす。このように、樹脂製のインシュレータ１０１を有するモータを、強いスラスト力が発生する製品に利用すると、モータの耐久性が低下するといった問題が発生する。
【０００５】
本発明は、樹脂製のインシュレータを備えたモータにおいて、スラスト力に強い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】
【０００６】
本発明に係るモータは、筐体に固定された軸受によって支持されたシャフトと、筐体内でシャフトに固定された鉄心に電線が巻回されてなる回転子とを有するモータにおいて、
鉄心の端部に嵌め込まれると共に、鉄心に電線が巻かれた状態で鉄心と電線との間に隙間を形成する樹脂製のインシュレータと、インシュレータの中央に設けられてシャフトが貫通されるボス部とシャフトとの間で、ボス部及びシャフトに固定されると共に、軸受の近傍に配置された金属スリーブとを備えたことを特徴とする。
【０００７】
シャフトに強いスラスト力が発生して、軸受にインシュレータのボス部が繰り返し衝突するような状況下でモータが利用される場合でも、このモータにおいては、金属スリーブがインシュレータのボス部及びシャフトに固定され、この金属スリーブによって樹脂製のボス部が補強されているので、ボス部は変形し難くしている。このように、インシュレータによって鉄心と電線との電気絶縁を図るような構造のモータが、釘打ち機や減速機構などに利用された場合でも、強いスラスト力に耐えることができ、断線を起き難くしている。特に、小型モータの場合、樹脂からなるインシュレータは、軽量薄型化が図られているので、スラスト力に対するボス部の強度アップは極めて重要である。
【０００８】
また、金属スリーブの一端は、インシュレータのボス部の端面から軸受側に突出すると好適である。このような構成を採用することで、衝突時にボス部が軸受に直接当たることがなくなるので、ボス部を変形し難くし、断線防止に極めて効果的である。
【０００９】
また、金属スリーブの他端は鉄心の端面に当接され、金属スリーブの一端と軸受との間にワッシャを配置すると好適である。金属スリーブの端部は鉄心によって支持されて、スラスト力を鉄心で受け止めることができるので、スラスト力に対する金属スリーブの効力が更に高められる。さらに、金属スリーブの端部と軸受との間にワッシャを配置することで、衝突力はワッシャを介して金属スリーブに伝えられるので、金属スリーブ自体の耐久性を向上させることができ、これによって、断線防止効果が更に向上する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂製のインシュレータを利用して鉄心と電線との電気絶縁を図るようにした構造のモータにおいて、耐スラスト力の高いモータを実現することができる。特に、本発明は小型モータに有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るモータの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１に示すように、モータ１は、小型のＤＣモータであり、円筒状の金属製ケース本体４Ａと、ケース本体４Ａの後端部に固定された樹脂製のブラケット４Ｂとからなる筐体４を有している。この筐体４は、直径２５ｍｍ以下で長さ３０ｍｍ以下である。
【００１３】
このケース本体４Ａの内壁面には、Ｎ，Ｓ極をもった永久磁石からなる固定子３が固定され、筐体４の内部には、鉄心５に電線Ｗが巻かれた回転子７が収容されている。この回転子７の鉄心５の中心には、筐体４を貫通するように延在するシャフト８に圧入固定されている。このシャフト８の前側は、ケース本体２の前端に固定されたリング状の金属製スラスト軸受９によって支持されると共に、軸受９から突出して延在する。さらに、シャフト８の後側は、樹脂製のブラケット３に圧入された金属製スラスト軸受１０で支持されている。
【００１４】
さらに、筐体４内において、シャフト８の後端には環状の整流子１１が固定されている。この整流子１１は、シャフト８に圧入固定される円筒状の整流子片保持部１１ａと、樹脂製の整流子片保持部１１ａの表面に並設されて、ライザ部に電線Ｗが結線された銅製の整流子片１１ｂとからなる。この整流子片１１ｂには、ブラシ１２の先端部分が摺動接触する。このブラシ１２の基端部は、ブラケット３に固定された給電端子１３に接続され、この給電端子１３によりブラシ１２に外部から所定の電流が供給される。
【００１５】
さらに、図２〜図５に示すように、電線Ｗを鉄心５に巻き付ける際に、電線Ｗが鉄心５及びシャフト８に電気的に導通しないようにするために、鉄心５の前後端には、電気絶縁特性を有する樹脂（例えばポリアセタール）からなるインシュレータ１４，１５が配置されている。各インシュレータ１４，１５は、鉄心５に絶縁コーティングを施す必要性を無くすことを目的にし、鉄心５の端部に嵌め込まれると共に、鉄心５に電線Ｗが巻かれた状態で鉄心５の表面と電線Ｗとの間に隙間を形成するためのものである。
【００１６】
前側のインシュレータ１４の中央には、シャフト８が貫通する円筒状のボス部１４ａが設けられ、このボス部１４ａには、径方向に突出する３本のＴ字状部１４ｂが一体に形成されている。各Ｔ字状部１４ｂは、鉄心５のＴ字状部５ａに対応する形状を有すると共に、鉄心５の端面に当接する。さらに、Ｔ字状部１４ｂには、隣接するＴ字状部１４ｂ間に亘ってシャフ８の軸線Ｌ方向に突出する３個のコイル支持片１４ｃが一体的に形成されている。コイル支持片１４ｃは、断面Ｃ字状に形成されると共に、鉄心５のＴ字状部５ａ間に形成され且つ軸線Ｌ方向に延在するコイル収容空間Ｓ内に外側から差し込まれている。なお、後側のインシュレータ１５については、後述する金属スリーブ２０以外は同様の構成を有する。
【００１７】
このような各インシュレータ１４，１５を鉄心５の端部に装着した状態で、電線Ｗは、鉄心５の各Ｔ字状部５ａに巻かれる。このとき、樹脂製のインシュレータ１４，１５の各コイル支持片１４ｃ及びＴ字状部１４ｂによって、鉄心５と電線Ｗとの間で隙間を作り出し、これによって、鉄心５と電線Ｗとの電気絶縁が図られる。さらに、ボス部１４ａによって、電線Ｗとシャフト８との電気絶縁が図られている。
【００１８】
ところで、この小型モータ１のシャフト８にはファン（図示せず）が設けられ、圧縮ガスによる釘打ち機でガス攪拌するために利用されており、釘を打ち出す時にシャフト８のスラスト方向に強い負荷がかかる。そこで、直径１〜３ｍｍ程度の細いシャフト８自体の強度を高めて共振による断線防止対策を実現するためと、インシュレータ１４自体の剛性を高めてスラスト方向における耐衝突性の高いモータ１を実現するために、インシュレータ１４のボス部１４ａには、真鍮や銅合金等の金属からなるスリーブ２０が嵌め込まれている。
【００１９】
図４及び図６に示すように、樹脂製のボス部１４ａに嵌め込まれた円筒状の金属スリーブ２０は、ボス部１４ａとシャフト８との間で、ボス部１４ａ及びシャフト８に圧入固定されると共に、前側の軸受９の近傍に配置されている。この金属スリーブ２０の両端部は、Ｃ面取り加工が施されており、金属スリーブ２０の内壁面の中央には、シャフト８の圧入を容易にするための凸部２０ａが周方向で環状に形成されている。さらに、金属スリーブ２０の前端は、インシュレータ１４のボス部１４ａの端面から軸受９側に２ｍｍ程度突出している。
【００２０】
このように、インシュレータ１４，１５によって鉄心５と電線Ｗとの電気絶縁を図るようにした構造の前述のモータ１が、釘打ち機や減速機構などに利用された場合、金属スリーブ２０によって樹脂製のボス部１４ａが補強され、ボス部１４ａが変形し難いので、強いスラスト力に耐えることができ、電線Ｗの断線を起き難くしている。特に、小型モータの場合、樹脂からなるインシュレータ１４は、軽量薄型化が図られているので、スラスト力に対するボス部１４ａの強度アップは極めて重要である。そして、金属スリーブ２０の前端を、インシュレータ１４のボス部１４ａの端面から軸受９側に突出させることで、衝突時にボス部１４ａが軸受９に直接当たることがなくなるので、ボス部１４ａを変形し難くし、断線防止に極めて効果的である。
【００２１】
さらに、金属スリーブ２０の後端は鉄心５の前端５ｂに当接し、金属スリーブ２０の前端と軸受９との間に金属製のワッシャ２２が配置され、ワッシャ２２はシャフト８に固定されている。このように金属スリーブ２０の後端は鉄心５によって支持されて、スラスト力を鉄心５で受け止めることができるので、スラスト力に対する金属スリーブ２０の効力を更に高めることができる。そして、金属スリーブ２０の前端と軸受９との間にワッシャ２２を配置したことで、軸受９への衝突力はワッシャ２２を介して金属スリーブ２０に伝えられるので、金属スリーブ２０自体の耐久性が向上し、これによって、モータ１の更なる耐久性の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るモータの一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るモータの鉄心にインシュレータが装着された状態を示す斜視図である。
【図３】インシュレータを示す斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】本発明に係るモータの要部拡大断面図である。
【図７】従来のモータを示す要部拡大断面図である。
【図８】従来のモータのシャフトにスラスト力が負荷された状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…モータ、４…筐体、５…鉄心、７…回転子、８…シャフト、９…軸受、１４…インシュレータ、１４ａ…ボス部、２０…金属スリーブ、２２…ワッシャ、Ｗ…電線。
【図１】
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【図２】
2007060773.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007060773.tif 000008
【図７】
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【図８】
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