JP2000261989A - 直流モータ - Google Patents
直流モータInfo
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- JP2000261989A JP2000261989A JP11065925A JP6592599A JP2000261989A JP 2000261989 A JP2000261989 A JP 2000261989A JP 11065925 A JP11065925 A JP 11065925A JP 6592599 A JP6592599 A JP 6592599A JP 2000261989 A JP2000261989 A JP 2000261989A
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- pole
- spring member
- main magnetic
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- auxiliary
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/17—Stator cores with permanent magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
Abstract
小さくでき、且つ主磁極2及び補助極4に過大な荷重を
加えることなく補助極4を固定すること。 【解決手段】 スプリング部材6は、周方向に隣合う主
磁極2間に挿入され、2枚の側面がそれぞれ主磁極2の
周方向側面に対し弾力を付与して当接し、その反力によ
って主磁極2間に固定される。主磁極2は、その両側か
らスプリング部材6の弾力を受けて保持される。スプリ
ング部材6のコの字内部に挿入された補助極4は、その
内周面がスプリング部材6の折り曲げ部に支持され、ス
プリング部材6に設けられた第3の係止片に弾力を持た
せて補助極4の外周面を押圧することにより、コの字内
部での補助極4のがたつきが防止される。また、スプリ
ング部材6の第1の係止片を折り曲げて補助極4の軸方
向両端面を支持する。これにより、スプリング部材6に
対する補助極4の軸方向及び径方向の移動が規制され
る。
Description
磁極として複数の永久磁石を配置し、且つ周方向に隣合
う主磁極間に補助極を配置した直流モータに関する。
公報に開示された直流モータがある。この直流モータ
は、周方向に隣合う主磁極(永久磁石)と主磁極との間
に補助極(永久磁石)を配置し、その補助極を主磁極の
内周面に円筒形のスリーブを嵌合することで固定してい
る。
に主磁極の内周面にスリーブを嵌合すると、スリーブの
厚さ分だけ電機子と主磁極との間のエアギャップが増大
して出力低下を招くという問題があった。また、スリー
ブの内径寸法を均一化するために、例えばバルジ加工と
呼ばれるスリーブの内径側から荷重をかけてスリーブの
内周面を矯正する手段が用いられるが、この加工時に主
磁極及び補助極に荷重が加わり、主磁極及び補助極に欠
けが生じる原因となっていた。本発明は、上記事情に基
づいて成されたもので、その目的は、電機子と主磁極と
の間のエアギャップを小さくでき、且つ主磁極及び補助
極に過大な荷重を加えることなく補助極を固定できる直
流モータを提供することにある。
向に隣合う主磁極間に配され、主磁極の周方向側面に対
し弾力を付与する一対の片を有する磁石保持部材を備
え、この磁石保持部材の一対の片間に補助極が配されて
いる。この構成によれば、周方向に隣合う主磁極間に配
された磁石保持部材によって補助極を保持できるので、
補助極の固定手段として主磁極の内周面にスリーブを嵌
合する必要がなく、スリーブで補助極を固定している従
来技術と比較すると、スリーブの板厚分だけ主磁極と電
機子とのエアギャップを小さくでき、それに伴って出力
向上を図ることができる。また、磁石保持部材は、一対
の片が主磁極の周方向側面に弾力を付与し、その反力に
よって主磁極間に固定できるので、溶接やかしめ等の固
定手段を用いることなく、磁石保持部材を簡単に固定で
きる。
側から磁石保持部材の弾力を受けて所定位置に固定され
ている。この構成によれば、主磁極を接着材等でヨーク
の内周面に固定する必要がないので、主磁極の固定を容
易にできる上、低コスト化を図ることが可能である。
を有する平板部材を略コの字状に折り曲げて形成され、
その両側面が一対の片を構成してそれぞれ主磁極の周方
向側面に弾力を有して当接するとともに、両側面間に補
助極を保持し、且つ両側面の内径側端部が内側に折り曲
げられ、その折り曲げ部によって補助極の内周面を支持
している。この場合、平板部材を略コの字状に折り曲げ
るだけの簡単な構成で磁石保持部材を形成できる。
の係止片が設けられ、これらの係止片により、補助極の
軸方向端面を支持する第1の支持部、補助極の外周面を
支持する第2の支持部、及び主磁極の軸方向端面を支持
する第3の支持部を形成している。このように、磁石保
持部材に設けた複数の係止片により、磁石保持部材に対
して主磁極及び補助極を容易に位置決めすることができ
る。
向両端部に切り欠き部を有し、ヨークの内周面に設けら
れた突起部に切り欠き部を係合させることで、ヨークに
対して軸方向及び周方向に位置決めされている。
を用いることができる。
いることができる。
づいて説明する。 (第1実施例)図1は直流モータの断面図である。本実
施例の直流モータ1は、例えば自動車用スタータに用い
られるもので、主磁極2として複数個の永久磁石をヨー
ク3の内周方向に等間隔に配置し、且つ周方向に隣合う
主磁極2間にそれぞれ複数の補助極4を配置した界磁構
造を有し、主磁極2及び補助極4の内周に回転自在に支
持された電機子5を具備している。
けられている。主磁極2として使用される磁石は、半径
方向にS極とN極が現れる様に着磁されている。但し、
周方向に隣合う主磁極2同士は、図1に示すように、互
いの磁極が異なる(S極とN極が反対)ように着磁され
ている。補助極4は、主磁極2と同様に永久磁石を使用
し、周方向にS極とN極が現れる様に着磁されている。
但し、隣接する主磁極2の内周側に現れる磁極と同一極
性を有する様に着磁されている。
プリング部材6(本発明の磁石保持部材)によって保持
されている。スプリング部材6は、図2に示すように、
弾性を有する金属製(例えばステンレス)の平板部材を
底面6Aと2枚の側面6B(本発明の一対の片)を有す
る略コの字状に折り曲げて形成され、図1に示すよう
に、周方向に隣合う主磁極2間に配設されて、そのスプ
リング部材6の内部に補助極4を配置している。
向幅が周方向に隣合う主磁極2間の距離と略等しく設け
られ、両側面6Bが若干外側へ開いた状態に設けられて
いる。これにより、主磁極2間に挿入されたスプリング
部材6は、2枚の側面6Bがそれぞれ主磁極2の周方向
側面に対し弾力を付与して当接し、その反力によって主
磁極2間に固定される。また、主磁極2は、その両側か
らスプリング部材6の弾力を受けて保持されている。
径側端部が内側に折り曲げられ、その折り曲げ部6aに
よって、スプリング部材6のコの字内部に挿入された補
助極4の内周面を支持している。また、スプリング部材
6の軸方向両側には、底面6Aの端部を矩形状に切り取
って設けられた凹部6b、この凹部6bの一部に切り残
して設けられた第1の係止片6c(第1の支持部)、両
側面6Bの一部をそれぞれ外側へ開いて設けられた第2
の係止片6d(第3の支持部)を有し、スプリング部材
6の底面6Aには、軸方向両側の2箇所にコの字内部へ
窓状に切り開いて設けられた第3の係止片6e(第2の
支持部)を有している。
び補助極4の固定方法について説明する。まず、補助極
4をスプリング部材6の軸方向からコの字内部に挿入す
る。挿入された補助極4は、その内周面がスプリング部
材6の折り曲げ部6aに支持されることでコの字内部か
らの脱落が防止される。補助極4をスプリング部材6の
コの字内部に挿入した後、底面6Aに設けられた第3の
係止片6eに弾力を持たせて補助極4の外周面を押圧す
ることにより、コの字内部での補助極4のがたつきを防
止する。更に、スプリング部材6の軸方向両端部に設け
られた第1の係止片6cを内側へ折り曲げて補助極4の
軸方向両端面を支持する(図4参照)。これにより、ス
プリング部材6に対する補助極4の軸方向及び径方向の
移動が規制される。
ーク3側に向けて、周方向に隣合う主磁極2間に軸方向
からスプリング部材6を挿入する。この時、主磁極2間
に挿入する前のスプリング部材6は、両側面6Bが若干
外側へ開いているため、両側面6Bを内側へ若干押し縮
めた状態で主磁極2間に挿入する。主磁極2間に挿入さ
れたスプリング部材6は、両側面6Bが主磁極2の周方
向側面に弾力を付与して当接することにより、その反力
によって主磁極2間に固定される。また、主磁極2は、
その周方向両側からスプリング部材6の弾力を受けるこ
とで保持される。
は、軸方向両端部に設けられた凹部6bをヨーク3の内
周面に設けられた突起部3aに係合させることにより、
ヨーク3に対し軸方向及び周方向に位置決めされる(図
3参照)。なお、ヨーク3の突起部3aは、例えば打ち
出しによって形成することができ、図4に示すように、
突起部3aの表面になだらかな傾斜面3bを持たせてい
る。この傾斜面3bは、ヨーク3の軸方向端面側が低く
なるように形成されている。これにより、主磁極2間に
スプリング部材6を挿入する際に、スプリング部材6の
凹部6bが突起部3aに引っ掛かることを防止でき、容
易に挿入することができる。ヨーク3に対するスプリン
グ部材6の位置決めが成された後、スプリング部材6の
軸方向両端部に設けた第2の係止片6dをそれぞれ外側
へ開いて主磁極2の軸方向端面を支持する。これによ
り、スプリング部材6に対して主磁極2の軸方向の移動
が規制される。
タ1は、主磁極2間に挿入したスプリング部材6の弾力
を利用して主磁極2及び補助極4を保持しているので、
補助極4の固定手段として主磁極2の内周面にスリーブ
を嵌合する必要がない。その結果、スリーブで補助極4
を固定している従来技術と比較すると、スリーブの板厚
分だけ主磁極2と電機子5とのエアギャップを小さくで
き、それに伴って出力向上を図ることができる。また、
スリーブを使用する必要がないため、スリーブの矯正に
伴う過大な荷重を主磁極2及び補助極4が受けることも
なく、主磁極2及び補助極4として使用される永久磁石
に欠けが発生する原因を排除できる。
材6の側面6Bが介在され、その側面6Bに弾力が付与
されているので、主磁極2と補助極4との間でスプリン
グ部材6の側面6Bに緩衝効果を持たせることができ
る。その結果、外部から衝撃が加わった場合でも、磁石
同士(主磁極2と補助極4)が圧迫されて割れることが
ない。スプリング部材6の軸方向両端部に設けた凹部6
bをヨーク3に設けた突起部3aに係合させることでヨ
ーク3に対するスプリング部材6の位置決めを行うこと
ができるので、スプリング部材6をヨーク3に固定する
ために溶接やかしめ加工等の固定手段が不要となる。そ
の結果、ヨーク3の変形が抑えられ、主磁極2と電機子
5とのエアギャップをより均一化でき、直流モータ1の
回転振動及び出力特性のバラツキが抑えられる。上記の
ようにヨーク3に対してスプリング部材6が位置決めさ
れ、且つそのスプリング部材6に設けた第1の係止片6
c、第2の係止片6d、及び第3の係止片6eによって
スプリング部材6に対する補助極4及び主磁極2のがた
つきを防止できるので、簡単な構成により高い位置精度
を確保できる。
視図である。本実施例は、スプリング部材6の構成が第
1実施例とは異なり、両側面6Bに設けられている何方
か片方の第2の係止片6d2 (第1の支持部)を補助極
4の軸方向端面を支持するために用いた一例を示すもの
である。第1実施例では、両側面6Bに設けられる第2
の係止片6dをそれぞれ外側へ開いて使用しているが、
本実施例では、図5に示すように、一方の第2の係止片
6d1 (第3の支持部)を外側へ開き、他方の第2の係
止片6d2 を内側へ折り曲げて使用している。これによ
り、主磁極2の軸方向端面は、第1実施例と同様に、一
方の第2の係止片6d1 によって支持することができ、
スプリング部材6のコの字内部に挿入されている補助極
4の軸方向端面を他方の第2の係止片6d2 によって支
持することができる。
1実施例に記載した第1の係止片6cを廃止できるの
で、スプリング部材6をより簡単な構成で形成すること
ができる。また、第1実施例に記載した第1の係止片6
cと比較して、他方の第2の係止片6d2 の方が高い強
度を有することができる。つまり、第1の係止片6c
は、スプリング部材6の板厚方向に折り曲げているた
め、板厚分の強度しか得られないが、本実施例では、他
方の第2の係止片6d2 の軸方向長さ分だけ強度を持た
せることができる。
である。本実施例は、図6に示すように、主磁極2間に
補強として鉄片7を配置した一例を示すものである。鉄
片7を保持するスプリング部材6は、図7に示すよう
に、スプリング部材6の軸方向両側に、底面6Aの端部
を矩形状に切り取って設けられた凹部6b、この凹部6
bの一部に切り残して設けられた第1の係止片6c、両
側面6Bの一部をそれぞれ外側へ開いて設けられた第2
の係止片6dを有している。また、スプリング部材6の
底面6Aには、軸方向両側の2箇所にコの字内部へ切り
開いて設けた第3の係止片6e(第1実施例と形成が異
なる)を有している。
部材6のコの字内部で第3の係止片6eと一方の側面6
Bとの間に挿入され、主磁極2間で一方の主磁極2側に
片寄って配置されている。スプリング部材6の内部に挿
入された鉄片7は、一方の側面6Bの内径側端部に設け
られている折り曲げ部6aによって鉄片7の内周面が支
持され、周方向の両側面が第3の係止片6eと一方の側
面6Bとに挟持されて支持され、鉄片7の軸方向端面が
第1の係止片6cによって支持されている。これによ
り、鉄片7は、スプリング部材6に位置決めされた状態
で確実に保持される。
同様に、周方向に隣合う主磁極2間に軸方向から挿入さ
れ、軸方向両端部に設けられた凹部6bをヨーク3の内
周面に設けられた突起部3aに係合させることにより、
ヨーク3に対し軸方向及び周方向に位置決めされる。ス
プリング部材6と主磁極2との関係は第1実施例と同じ
であり、主磁極2間に挿入されたスプリング部材6は、
両側面6Bが主磁極2の周方向側面に弾力を付与して当
接することにより、その反力によって主磁極2間に固定
される。また、主磁極2は、その両側からスプリング部
材6の弾力を受けることで保持される。この実施例にお
いても、第1実施例と同様に、スリーブを用いることな
く、主磁極2間に挿入されたスプリング部材6によって
鉄片7を保持できるので、スリーブの板厚分だけ主磁極
2と電機子5とのエアギャップを小さくでき、それに伴
って出力向上を図ることができる。
視図である。本実施例は、鉄片7を保持するスプリング
部材6の構成が第3実施例とは異なり、両側面6Bに設
けられている何方か片方の第2の係止片6d2 (第1の
支持部)を補助極4の軸方向端面を支持するために用い
た一例を示すものである。第3実施例では、両側面6B
に設けられる第2の係止片6dをそれぞれ外側へ開いて
使用しているが、本実施例では、図8に示すように、一
方の第2の係止片6d1 (第3の支持部)を外側へ開
き、他方の第2の係止片6d2 を内側へ折り曲げて使用
している。これにより、主磁極2の軸方向端面は、第3
実施例と同様に、一方の第2の係止片6d1 によって支
持することができ、スプリング部材6のコの字内部に挿
入されている鉄片7の軸方向端面を他方の第2の係止片
6d2によって支持することができる。
3実施例に記載した第1の係止片6cを廃止できるの
で、スプリング部材6をより簡単な構成で形成すること
ができる。また、第3実施例に記載した第1の係止片6
cと比較して、他方の第2の係止片6d2 の方が高い強
度を有することができる。つまり、第1の係止片6c
は、スプリング部材6の板厚方向に折り曲げているた
め、板厚分の強度しか得られないが、本実施例では、他
方の第2の係止片6d2 の軸方向長さ分だけ強度を持た
せることができる。
材6の軸方向正面図、(b)は(a)のC−C断面図で
ある。本実施例のスプリング部材6は、主磁極2の周方
向側面に対し弾力を付与する側面6B(本発明の片)の
内径側端部が内側に折り曲げられ、その折り曲げ部6a
の長手方向両側に一対の弾性片6fが設けられている。
この弾性片6fは、側面6Bから切り離されてスプリン
グ部材6の底面6A側へ傾斜しており、スプリング部材
6のコの字内部に挿入された補助極4の内周面に弾性力
を付与することで、底面6Aに設けられた第3の係止片
6eとの間で補助極4の径方向の移動を規制している。
突起部6gが設けられ、この突起部6gがスプリング部
材6のコの字内部に挿入された補助極4の軸方向両端面
を支持することにより、補助極4の軸方向移動を規制し
ている。なお、第2の係止片6dは、第1実施例と同様
に、主磁極2の軸方向端面を支持することで、スプリン
グ部材6に対する主磁極2の軸方向の移動を規制してい
る。
例)。
例)。
例)。
例)。
(b)は(a)のC−C断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】主磁極として複数個の永久磁石をヨーク内
周方向に等間隔に配置し、且つ周方向に隣合う前記主磁
極間にそれぞれ複数の補助極を配置して構成される直流
モータにおいて、 周方向に隣合う前記主磁極間に配され、前記主磁極の周
方向側面に対し弾力を付与する一対の片を有する磁石保
持部材を備え、この磁石保持部材の前記一対の片間に前
記補助極が配されていることを特徴とする直流モータ。 - 【請求項2】前記主磁極は、周方向の両側から前記磁石
保持部材の弾力を受けて所定位置に固定されていること
を特徴とする請求項1に記載した直流モータ。 - 【請求項3】前記磁石保持部材は、弾性を有する平板部
材を略コの字状に折り曲げて形成され、その両側面が前
記一対の片を構成してそれぞれ前記主磁極の周方向側面
に弾力を有して当接するとともに、前記両側面間に前記
補助極を保持し、且つ前記両側面の内径側端部が内側に
折り曲げられ、その折り曲げ部によって前記補助極の内
周面を支持していることを特徴とする請求項1及び2に
記載した直流モータ。 - 【請求項4】前記磁石保持部材は、複数の係止片が設け
られ、これらの係止片により、前記補助極の軸方向端面
を支持する第1の支持部、前記補助極の外周面を支持す
る第2の支持部、及び前記主磁極の軸方向端面を支持す
る第3の支持部を形成していることを特徴とする請求項
1〜3に記載した直流モータ。 - 【請求項5】前記磁石保持部材は、軸方向両端部に切り
欠き部を有し、前記ヨークの内周面に設けられた突起部
に前記切り欠き部を係合させることで、前記ヨークに対
して軸方向及び周方向に位置決めされていることを特徴
とする請求項1〜4に記載した直流モータ。 - 【請求項6】前記補助極として永久磁石を用いることを
特徴とする請求項1〜5に記載した直流モータ。 - 【請求項7】前記補助極として鉄片を用いることを特徴
とする請求項1〜5に記載した直流モータ。
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JP3417332B2 JP3417332B2 (ja) | 2003-06-16 |
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Family Applications (1)
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