(57)【要約】【課題】生産性を向上でき低コストで生産する事が可能なブラシ付モータを提供することである。【解決手段】上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、筒状のケース２と、当該ケース２内に固定される筒状のステータ３とを備えたブラシ付モータ１において、ステータ３は、筒状に形成されるとともに内周側が膨出される複数の磁極部４ａを有するステータコア４と、ステータコア４の各磁極部４ａ内に二つずつ埋設される永久磁石５，５とを備えてなり、ステータコア４の各磁極部４ａ外周であって永久磁石５，５間にステータコア４の軸線に沿ってスリット４ｂを設けた。【選択図】図１
2009005541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケースと、当該ケース内に固定される筒状のステータとを備えたブラシ付モータにおいて、ステータは、筒状に形成されるとともに内周側が膨出される複数の磁極部を有するステータコアと、ステータコアの各磁極部内に二つずつ埋設される永久磁石とを備えてなり、ステータコアの少なくとも一つ以上の磁極部外周の永久磁石間にステータコアの軸線に沿ってスリットを設けたことを特徴とするブラシ付モータ。
【請求項２】
ケースの内周にスリット内に侵入する凸部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のブラシ付モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシ付モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、筒状のステータを備えたモータにあっては、筒状のステータを同じく筒状のケース内に圧入することで、上記ステータをケースに一体化している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、ブラシ付モータは、通常、ケースをヨークとして機能させるので、当該ケースの内周に等間隔を持って円弧状の永久磁石を接着するようにしているが、筒状のステータコア内に界磁用の永久磁石を埋め込むようにしてステータを構成することを考えた場合、ケースにステータを一体化するには、やはり、一般的なモータと同様に、圧入といった方法を採用することが想定される。
【特許文献１】特開２００６−３３３６５７号公報（図１）
【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、上述したモータのケースは、有底筒状であるため深絞りプレス加工によって形成されることが多く、この深絞りプレス加工では高い寸法精度を臨むことができず、また、ステータの筒状で径方向の圧縮には限界があるため、圧入するにしても、ケースの内径がステータの外径より小さくてステータをケース内に挿入できなかったり、反対に、ケースの内径がステータの外径より大きくなってケース内にステータを固定できなかったりする虞がある。
【０００５】
これを回避するには、ケースとステータの双方において高精度な寸法管理を強いられる事になるので、モータの生産性が悪化するとともに、加工コストも高くなってしまうことになる。
【０００６】
そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、生産性を向上でき低コストで生産する事が可能なブラシ付モータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、筒状のケースと、当該ケース内に固定される筒状のステータとを備えたブラシ付モータにおいて、ステータは、筒状に形成されるとともに内周側が膨出される複数の磁極部を有するステータコアと、ステータコアの各磁極部内に二つずつ埋設される永久磁石とを備えてなり、ステータコアの少なくとも一つ以上の磁極部外周の永久磁石間にステータコアの軸線に沿ってスリットを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
各請求項の発明によれば、ケースにステータを圧入する際には、ステータコアの外周にスリットが設けられており、このスリットの存在によってステータコアを、スリットを有しないものより縮径させやすくなることから、ステータコアが許容する縮径範囲が大きくなるので、ケースやステータコアの寸法精度が高くなくとも、確実にステータをケース内に圧入して固定する事ができる。
【０００９】
また、ステータコアが許容する縮径範囲が大きくなるので、圧入締め代を大きく確保でき、ケースに強固にステータを固定する事が可能である。
【００１０】
そして、スリットを設けるだけでステータをケースに確実に圧入固定する事ができるので、ケースやステータに寸法を出すための後加工を施す必要が無く、圧入性も改善されるので、ブラシ付モータの生産性の向上と低コスト生産を両立する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図1は、本発明の一実施の形態におけるブラシ付モータの横断面図である。図２は、本発明の一実施の形態におけるブラシ付モータのＡＡ断面図である。図３は、本発明の一実施の形態におけるステータ構造が具現化されたモータの一部拡大横断面図である。
【００１２】
一実施の形態におけるブラシ付モータ１は、図１および図２に示すように、有底筒状のケース２と、当該ケース２の内周に固定される筒状のステータ３と、ケース２の開口部に取付けられる環状のキャップ６と、ケース２の頂部に固定されるボールベアリング７とキャップ６の内周に固定されるボールベアリング８とで両端側が支持されてステータ３の内周側に回転自在に挿通されるロータ９と、ロータ９の下端側に設けられた整流子１０と、整流子１０の外周に摺接するブラシ１１とを備えて構成されている。
【００１３】
以下、詳細に説明すると、ステータ３は、筒状に形成されるとともに内周側が膨出されて肉厚を厚くして形成される複数の磁極部４ａを有するステータコア４と、ステータコア４の各磁極部４ａ内に二つずつ埋設される希土類の永久磁石５とを備えて構成され、さらに、ステータコア４の各磁極部４ａ外周の永久磁石５，５間には、ステータコア４の軸線に沿ってスリット４ｂを設けてある。
【００１４】
なお、この実施の形態の場合、ステータコア４における磁極部４ａは、磁極部４ａは四つ設けられており、ブラシ付モータ１は４磁極のモータとして構成されている。
【００１５】
さらに詳しくは、各磁極部４ａの内周側のロータ９と対向する面の円弧方向の両端部は、図１に示すように、ロータ９の外周から遠ざかるように傾斜されてテーパ面４ｃが形成され、また、各磁極部４ａの肉厚内には、二つの板状の永久磁石５，５がハの字に配置されて埋め込まれて設けられている。具体的には、各磁極部４ａには永久磁石５，５が固定される孔４ｄが設けられており、この孔４ｄ内に永久磁石５，５が接着等によって固定される。同じ磁極部４ａに埋設される各永久磁石５，５は、磁極部４ａが一つの磁極として機能するよう、たとえば、その磁極部４ａがＮ極として機能する場合には、Ｎ極側をロータ９側に向けて配置され、磁極部４ａがＳ極として機能する場合には、Ｓ極側をロータ９側に向けて配置される。
【００１６】
このように、円弧状の磁極部４ａに上記配置で永久磁石５が埋設されるので、図３に示すように、各永久磁石５における磁極部４ａの円弧方向端側の端部５ａが磁極部４ａの内周側に接近するよう傾斜させられて磁極部４ａ内に配置されることになり、永久磁石５の端部５ａの外方を向く背面側における磁極部４ａの肉厚が厚く確保されることになる。
【００１７】
ここで、永久磁石５の端部５ａの背面側は磁束が集中するが、この端部５ａの背面側の磁極部４ａの肉厚が厚く確保されることにより磁束集中部Ｂにおける磁路断面積が大きく確保されることになり、磁束の飽和が抑制されることになる。このように、二つの永久磁石５を一つの磁極部４ａ内にハの字型に配置すれば上記磁束集中部Ｂにおける磁路断面積を大きく確保することができるのである。
【００１８】
さらに、スリット４ｂがステータコア４の磁極部４ａの背面であって永久磁石５，５間に設けられており、各磁極部４ａに埋設される永久磁石５，５が形成する磁路Ｍは、スリット４ｂを境にして両側に形成されるので、スリット４ｂを設けることによっても磁気的に悪影響を与える事が無い。
【００１９】
そして、永久磁石５は、ステータコア４の磁極部４ａ内に埋設されることになるので、プロテクタやホルダといった永久磁石５の保護および飛散防止のためだけに使用される部材をブラシ付モータ１に設ける無駄を省くことが可能となる。
【００２０】
なお、ステータコア４は、複数の鋼板を積層することによって上記した形状を実現するようにしているが、このように鋼板の積層による以外にも焼結成形によって上記形状を実現するようにしてもよい。
【００２１】
つづいて、ロータ９は、図１に示したところでは、シャフト１２と、シャフト１２の外周に固定される２２個のスロットを備えたロータコア１３と、ロータコア１３に巻回される巻線１４とを備えた周知の構成とされている。
【００２２】
そして、図１に示すように、ステータコア４の磁極部４ａは、そのテーパ面４ｃの形成によって、その円弧方向端部がロータコア１３の外周から徐々に遠ざかるようになっている。
【００２３】
したがって、磁極部４ａの周方向の両端部側では中央部に比較してロータコア１３との間の空隙が大きくなるので、コギングトルクを軽減することが可能となる。つまり、このステータ３によれば、永久磁石５の形状を特に円弧状とし、かつ、周方向両端側の肉厚を薄くする加工を施すことなく、コギングトルクを軽減することが可能となり、ブラシ付モータ１にむらのないトルクを発生させることが可能となる。
【００２４】
そして、上述のように、二つの板状の永久磁石５をステータコア４の一つの磁極部４ａ内に配置するようにして、各磁極部４ａのそれぞれが一つの磁極を構成するようにしていることから、永久磁石５を円弧状に形成する必要が無くなり、永久磁石５を希土類磁石としてもコスト高とならず、強度上の問題が招来されることが無い。さらに、永久磁石５を希土類磁石としても、使用される永久磁石５の形状は全て板状で同一形状とすることができるので、製造工程が複雑化してしまう恐れも無く、両端を薄くする必要が無いので減磁の恐れも低減できる。
【００２５】
このように、複数の板状の永久磁石５をステータコア４の一つの磁極部４ａ内に配置するようにして、各磁極部４ａのそれぞれが一つの磁極を構成するようにしていることから、永久磁石５を希土類磁石としても、モータ１の製造コストが悪化する恐れが無く、強度上の問題が生じず、磁路断面積も確保されるので磁束飽和が抑制されてブラシ付モータ１は充分なトルクを発生することが可能となり、コギングトルクの軽減が可能となるので、希土類磁石の大きな磁力によって永久磁石５の図２中上下方向となる軸方向長さを短くすることができ、モータ１にとって好ましくない弊害が招来される事なくブラシ付モータ１の軸方向長さを小型化することが可能となる。
【００２６】
他方、ステータ３が収容固定されるケース２は、有底筒状であって、内周に凸部２ａが設けられており、ステータ３がケース２内に固定されると、凸部２ａがステータコア４のスリット４ｂ内に進入して、ステータ３をケース２に対して周方向に位置決める機能を発揮するとともに、ステータ３が周方向に空転する事を防止する機能を発揮している。
【００２７】
このように構成されたブラシ付モータ１にあっては、ケース２にステータ３を圧入する際には、ステータコア４の外周にスリット４ｂが設けられており、このスリット４ｂの存在によってステータコア４を、スリットを有しないものより縮径させやすくなることから、ステータコア４が許容する縮径範囲が大きくなるので、ケース２やステータコア４の寸法精度が高くなくとも、確実にステータ３をケース２内に圧入して固定する事ができる。
【００２８】
また、ステータコア４が許容する縮径範囲が大きくなるので、圧入締め代を大きく確保でき、ケース２に強固にステータ３を固定する事が可能である。
【００２９】
そして、当該スリット４ｂを設けるだけでステータ３をケース２に確実に圧入固定する事ができるので、ケース２やステータ３に寸法を出すための後加工を施す必要が無く、圧入性も改善されるので、ブラシ付モータ１の生産性の向上と低コスト生産を両立する事ができる。
【００３０】
さらに、ケース２の内周に設けた凸部２ａによってケース２に対してステータ３が円周方向の正しい位置に位置決めされるとともにステータ３の円周方向への空転が阻止されるので、別途の加工や部材によって空転防止措置を設ける必要もなく、より一層低コストでブラシ付モータ１を生産する事が可能となる。
【００３１】
また、圧入性の改善のみを念頭におけば、スリット４ｂはステータコア４の外周のどの位置に設けてもよいが、スリット４ｂがステータコア４の磁極部４ａの背面であって永久磁石５，５間に設けられることで、スリット４ｂが磁路Ｍに影響を与えず、磁路Ｍの磁路断面積を減少させることが無いばかりでなく、スリット４ｂが設けられる部位以外ではステータコア４の肉厚が薄くなることはないからこの点でも磁路Ｍの磁路断面積を減少させることが無いので、ブラシ付モータ１のトルクを低下させてしまうようなこともない。
【００３２】
なお、スリット４ｂは、磁極部４ａの数に等しい数を設けずともよく、ステータコア４で許容すべき縮径範囲で任意に設定することが可能である。
【００３３】
また、ケース２に設けられる凸部２ａの数は、スリット４ｂの数を上限として任意に設定すればよい。
【００３４】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態におけるブラシ付モータの横断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態におけるブラシ付モータのＡＡ断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるステータ構造が具現化されたモータの一部拡大横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ブラシ付モータ
２  ケース
２ａ  ケースにおける凸部
３  ステータ
４  ステータコア
４ａ  ステータコアにおける磁極部
４ｂ  ステータコアにおけるスリット
４ｃ  ステータコアにおけるテーパ面
４ｄ  ステータコアにおける孔
５  永久磁石
５ａ  永久磁石の端部
６  キャップ
７，８  ボールベアリング
９  ロータ
１０  整流子
１１  ブラシ
１２  シャフト
１３  ロータコア
１４  巻線
Ｂ  ステータコアにおける磁束集中部
Ｍ  ステータコアにおける磁路
【図１】
2009005541.tif 000003
【図２】
2009005541.tif 000004
【図３】
2009005541.tif 000005