JP2001057757A - 中空型モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装着される部材は高いトルクを発生すること
ができるとともに、作業性の良い中空型モータを提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 中空型モータ１は、棒状部材Ｂが貫通さ
れる中空部２ｃを有するロータ２と、このロータ２の外
周囲に設けられた円筒状のステータ３と、ロータ２の上
下両端に設けられ、中空部２ｃに貫通した棒状部材Ｂの
外周面を締め付けることによってこの棒状部材Ｂをロー
タ２の回転とともに回転させる２つの固定部４ａ、４ｂ
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、棒状部材が挿通さ
れる中空部を有する中空型モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】既設されたコンクリート製の壁を補強す
る方法として、まずこの壁を大きくくり貫き、このくり
貫かれた開口部に鉄製のブレス（筋交い）を設け、次い
でこのブレスと開口部の内周面に配設させたアンカとを
コンクリートで固めることによって壁全体を補強しよう
とする方法がある。このときアンカは、開口部の内周面
に設けた穴に収容させることによって配設される。この
アンカを配設するための穴は、図３に示すような、円筒
状部材の先端にダイヤモンドや超硬チップなどからなる
円環状の刃５０ａを有するコアビット５０と、このコア
ビット５０を軸線まわりに回転させるためのモータ５１
とを備えた装置によって形成される。すなわち、コアビ
ット５０の先端に設けられた刃５０ａを被掘削物である
コンクリート５２に当接させつつ回転させることによっ
て円柱状のコア芯５３を形成し、形成されたコア芯５３
の根元５３ａを手で折ってから引き抜くことによって、
例えば直径２０ｍｍ〜３５ｍｍ程度、深さ２００ｍｍ程
度のアンカ配設用の穴が形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなコンクリー
ト製の被掘削物に対して穴を明ける場合には、コアビッ
ト５０は高いトルクを発生する必要があるとともに、作
業性向上のため掘削によって消耗したコアビットは容易
に交換される構成とすることが必要である。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、装着される部材は高いトルクを発生することが
できるとともに、作業性の良い中空型モータを提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、棒状部材が挿通される中
空部を有するロータと、このロータの外周囲に設けられ
た円筒状のステータと、前記ロータの端部に設けられ、
前記中空部内に挿通された棒状部材の外周面を固定する
ことによってこの棒状部材を前記ロータの回転とともに
回転させる固定部とを備えたことを特徴とする。

【０００６】本発明によれば、ロータの中空部に挿通さ
れこのロータと一体的に連結された固定部によって固定
された棒状部材は、ロータの回転を直接的に受ける。す
なわち、ロータの回転は固定部を介して直接的に棒状部
材に伝達されるので、ギヤなどの伝達ロスがなく棒状部
材は高いトルクを発生することができる。また、固定部
は棒状部材の外周面を固定する構成であるため、この固
定を解くだけで棒状部材の保持は解かれる。したがって
棒状部材の交換などといったメンテナンスは容易に行わ
れるので、作業性は向上される。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の中空型モータであって、前記ロータは前記棒状部材を
貫通可能な筒状に形成されたものであるとともに、前記
固定部は前記ロータの両端に設けられていることを特徴
とする。

【０００８】本発明によれば、ロータの筒状内部に貫通
された棒状部材は、ロータの両端に設けられた固定部に
よって複数箇所で安定して保持される。また、棒状部材
がコアビットである場合、例えばこの棒状部材の一端か
ら冷却水などを供給して他端側まで供給することができ
るなど、様々な形態の作業を行うことができる。

【０００９】請求項３記載の発明は、中空状に形成され
たロータと、このロータの外周囲に設けられた円筒状の
ステータとを有し、前記ロータには、その一端に、穴あ
け工具が直接取り付けられていることを特徴としてい
る。

【００１０】本発明によれば、ロータの回転によって穴
あけ工具が直接回転されるので、ギヤなどの伝達ロスが
なく高いトルクを発生させることができる。また、構成
部品点数を極力少なくすることができる。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項３に記載の
中空型モータであって、前記穴あけ工具は、先端部にビ
ットが設けられた円筒状の棒状部材からなることを特徴
としている。

【００１２】本発明によれば、ロータの回転が、先端部
にビットが設けられた円筒状の棒状部材からなる穴あけ
工具へ直接的に伝達されるので、ギヤなどの伝達ロスが
なく棒状部材を高いトルクにて回転させることができ
る。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれか１項記載の中空型モータであって、前記ロータも
しくは前記ステータのいずれか一方は、ネオジウム・鉄
・ボロン系もしくはサマリウム・コバルト系の希土類の
マグネットを有することを特徴としている。

【００１４】本発明によれば、ロータもしくはステータ
のいずれか一方に設けられたマグネットが、ネオジウム
・鉄・ボロン系もしくはサマリウム・コバルト系の希土
類の高密度マグネットであるので、ロータもしくはステ
ータの大きさを小さくすることができ、これにより、小
型・軽量化を図ることができ、ハンドリングの容易化を
図ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
中空型モータを図面を参照して説明する。図１は本発明
の中空型モータの断面図である。

【００１６】図１において、中空型モータ１は、棒状部
材Ｂを挿通可能な中空部２ｃを有するロータ２と、この
ロータ２の外周囲に設けられた円筒状のステータ３と、
ロータ２の両端に設けられた固定部４ａ、４ｂとを備え
ている。このうち、ロータ２とステータ３とは上壁部５
ａと下壁部５ｂとを備えたハウジング５内部に収容され
ている。

【００１７】棒状部材Ｂは、例えば円筒状部材の先端に
ダイヤモンドや超硬チップからなるビットＢａを備えた
コアビットであって、回転されることによってコンクリ
ートなどの被掘削物を掘削可能となっている。

【００１８】ステータ３の内側に設けられたロータ２は
中空円筒状に形成されたものであって、円筒部２ａと、
この円筒部２ａ内周面に固定され棒状部材Ｂの長手方向
に沿う形状を有した円筒状の回転支持部２ｂとを備えて
いる。すなわち中空部２ｃは、回転支持部２ｂの内周側
に形成され棒状部材Ｂを貫通させるための軸線方向に延
びる貫通穴である。

【００１９】ハウジング５の上壁部５ａ及び下壁部５ｂ
内側には、ロータ２を回転自在に支持するための軸受６
ａ、６ｂがそれぞれ設置されている。すなわち軸受６
ａ、６ｂはロータ２の回転支持部２ｂの上下両端を支持
するようになっており、棒状部材Ｂ及びこれに連結され
たロータ２に作用するスラスト方向の力とラジアル方向
の力とを受けることが可能な構成となっている。

【００２０】ロータ２のうち円筒部２ａの半径方向外方
には、ステータ３が設けられている。このステータ３は
円筒部２ａと同じ長さを有した円筒形状のものであり、
ハウジング５の内周面に固定されている。

【００２１】ロータ２の回転支持部２ｂ上下両端には、
中空部２ｃ内部に配された棒状部材Ｂを固定するための
固定部４ａ、４ｂが設けられている。これら固定部４
ａ、４ｂは、ハウジング５の上壁部５ａ及び下壁部５ｂ
それぞれの外側に設けれており、ロータ２の回転支持部
２ｂ上下両端にそれぞれ一体的に固定されている。この
固定部４ａ、４ｂは、例えばドリルチャックやスクロー
ルチャックといったチャック機構であって、ロータ２の
中空部２ｃに貫通状態の棒状部材Ｂの外周面を締め付け
ることによってこの棒状部材Ｂを固定するようになって
いる。すなわち棒状部材Ｂは固定部４ａ、４ｂによって
ロータ２と一体的に連結されており、ロータ２の回転
は、棒状部材Ｂに固定部４ａ、４ｂを介して直接伝達さ
れるようになっている。そのため、固定部４ａ、４ｂに
固定された棒状部材Ｂは、ロータ２の回転とともに回転
されるようになっている。

【００２２】なお、これらロータ２とステータ３とを備
えた中空型モータ１は、ブラシ付きモータあるいはブラ
シレスモータのいずれの形態でもよい。また、ロータ２
が通電されるコイルを備えたものである場合にはステー
タ３をマグネットとし、一方、ロータ２の円筒部２ａを
マグネットとした場合にはステータ３は通電されるコイ
ルを備えたものとすることができる。なお、マグネット
を有するロータ２あるいはステータ３の内のいずれか一
方は、そのマグネットとして、ネオジウム・鉄・ボロン
系もしくはサマリウム・コバルト系の希土類の高密度マ
グネットが用いられる。また、図１中符号１０は、ロー
タ２及びステータ３へ風を送って冷却する冷却ファンで
ある。

【００２３】このような構成を有する中空型モータ１を
使用する場合、はじめにチャック機構である固定部４
ａ、４ｂを緩めてロータ２の中空部２ｃに棒状部材Ｂを
貫通可能な状態とし、次いで棒状部材Ｂを、その刃先で
あるビットＢａが下端側の固定部４ｂ外方に配するよう
に中空部２ｃに挿通させる。そして、中空部２ｃ内部に
おいて棒状部材Ｂを所望の位置に配置させたら、上下両
端に設けられたチャック機構からなる固定部４ａ、４ｂ
によって棒状部材Ｂの２箇所の外周面を締め付けて固定
させる。

【００２４】そして、ステータ３（あるいはロータ２）
に設けられたコイルを通電させ、固定部４ａ、４ｂに連
結されたロータ２を回転させる。固定部４ａ、４ｂに固
定された棒状部材Ｂは、ロータ２の回転とともに一体的
に回転される。そしてこの棒状部材ＢのビットＢａを例
えばコンクリートなどの被掘削物に当てがうことによ
り、被掘削物は掘削される。

【００２５】このとき棒状部材Ｂは円筒形状であるコア
ビットなので、コアビットの上端側に連結させた冷却水
供給手段から冷却水を供給することによって、掘削状態
のビットＢａには冷却水が直接的に供給されるようにな
る。すなわち、ビットＢａの加熱は冷却水によって低減
されるので使用寿命は延ばされるとともに、掘削によっ
て生じる粉塵の飛散も低減させることができる。

【００２６】被掘削物が所望の深さまで掘削されたら、
コアビットを被掘削物より引き抜く。このとき、掘削に
よって形成されたコンクリートからなる円柱状のコア芯
が、コアビットの筒状内部に嵌合された状態となって一
緒に引き抜かれる場合がある。この場合、コアビットの
筒状内部からコア芯を引き抜くことは困難であり、作業
性の低下を招く。しかし、コアビットを被掘削物から引
き抜くときにコアビットの上端側から例えば抑え棒を筒
状内部に挿入して、形成されたコア芯の端面を抑えつつ
コアビットを被掘削物より引き抜けば、コア芯はコアビ
ットの筒状内部に嵌合されないので作業性の低下は防止
される。

【００２７】このように、ロータ２の中空部２ｃに挿通
されこのロータ２と一体的に連結された固定部４ａ、４
ｂによって固定された棒状部材Ｂは、ロータ２の回転を
直接的に受ける。すなわち、ロータ２の回転は固定部４
ａ、４ｂを介して直接的に棒状部材Ｂに伝達されるの
で、棒状部材Ｂは高いトルクを発生することができる。
また、固定部４ａ、４ｂは棒状部材Ｂの外周面を締め付
けるチャック機構であるため、この締め付けを解くだけ
で棒状部材Ｂの保持は解かれる。したがって消耗した棒
状部材Ｂの交換などといったメンテナンスは容易に行わ
れるので、作業性は向上される。

【００２８】そして、貫通穴である中空部２ｃに貫通さ
れた棒状部材Ｂは、ロータ２の上下両端に設けられた固
定部４ａ、４ｂによって２箇所において保持されるの
で、ロータ２と棒状部材Ｂとの連結は安定したものとな
る。また、棒状部材Ｂが円筒状のコアビットである場合
には、例えばこの棒状部材Ｂの上端側から冷却水を注い
で下端側のビットＢａまで供給することができたり、あ
るいはバキューム機構に連結されたチューブをコアビッ
トの筒状内部に上端側からビットＢａに向かって挿入す
ることによって、掘削時に生じる粉塵や切り屑などを吸
い上げることもできる。このように、棒状部材Ｂが貫通
される中空部２ｃとこの中空部２ｃに貫通した棒状部材
Ｂを固定するためのチャック機構とを有するロータ２を
備えさせたことによって、様々な形態の作業を実現する
ことができる。

【００２９】また、ロータ２もしくはステータ３のいず
れか一方に設けられたマグネットが、ネオジウム・鉄・
ボロン系もしくはサマリウム・コバルト系の希土類の高
密度マグネットであるので、ロータ２もしくはステータ
３の大きさを小さくすることができ、これにより、小型
・軽量化を図ることができ、ハンドリングの容易化を図
ることができる。

【００３０】なお、固定部４ａ、４ｂにはチャック機構
の他に、例えば棒状部材Ｂの外周に当接するリング状の
薄板と、この薄板の半径方向外方に配され薄板を油圧力
によって半径方向内方に縮径させる縮径機構とを備えた
ものなど、棒状部材Ｂを固定可能であればいずれの構成
も用いることができる。さらに、この棒状部材Ｂとして
はコアビットに限らず、ドリルなどの各種棒状工具を対
象とすることができる。また、この中空型モータ１に円
柱状の被切削物を保持させつつ回転させるとともに、こ
の被切削物にバイトなどを当接させることによって、あ
たかも旋盤加工のように被切削物を切削することも可能
である。

【００３１】次に、他の実施形態の中空型モータ１につ
いて説明する。図２に示すように、この中空型モータ１
は、ロータ２を構成する回転支持部２ｂの一端が突出さ
れており、この突出された回転支持部２ｂが連結部１１
とされている。そして、この回転支持部２ｂの連結部１
１には、先端部にビットＢａが設けられた円筒状の棒状
部材Ｂが直接連結固定されている。この連結部１１に
は、棒状部材Ｂを連結固定するためのアダプタ１２が設
けられており、このアダプタ１２によってロータ２の回
転支持部２ｂの連結部１１と棒状部材Ｂとが連結固定さ
れるようになっている。

【００３２】そして、この中空型モータ１にあっても、
ステータ３（あるいはロータ２）に設けられたコイルを
通電させ、ロータ２を回転させることにより、ロータ２
の回転支持部２ｂの連結部１１に直接連結された棒状部
材Ｂがロータ２の回転とともに一体的に回転され、これ
により、棒状部材Ｂの先端部のビットＢａを例えばコン
クリートなどの被掘削物に当てがうことにより、被掘削
物を掘削することができる。

【００３３】そして、上記の中空型モータ１では、ロー
タ２の回転が、先端部にビットＢａが設けられた円筒状
の棒状部材Ｂからなる穴あけ工具へ直接的に伝達される
ので、ギヤなどの伝達ロスがなく棒状部材Ｂを高いトル
クにて回転させることができる。また、ロータ２に、工
具である棒状部材Ｂが直接取り付けられているものであ
るので、構成部品点数を極力少なくすることができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の中空型モータは、以下のような
効果を有するものである。 （１）請求項１に記載の発明によれば、ロータの中空部
に挿通されこのロータと一体的に連結された固定部によ
って固定された棒状部材は、ロータの回転を直接的に受
ける。すなわち、ロータの回転は固定部を介して直接的
に棒状部材に伝達されるので、ギヤなどの伝達ロスがな
く棒状部材は高いトルクを発生することができる。ま
た、固定部は棒状部材の外周面を固定する構成であるた
め、この固定を解くだけで棒状部材の保持は解かれる。
したがって棒状部材の交換などといったメンテナンスは
容易に行われるので、作業性は向上される。 （２）請求項２に記載の発明によれば、ロータの筒状内
部に貫通された棒状部材は、ロータの両端に設けられた
固定部によって複数箇所で安定して保持される。また、
棒状部材がコアビットである場合、例えばこの棒状部材
の一端から冷却水などを供給して他端側まで供給するこ
とができるなど、様々な形態の作業を行うことができ
る。 （３）請求項３に記載の発明によれば、ロータの回転に
よって穴あけ工具が直接回転されるので、ギヤなどの伝
達ロスがなく高いトルクを発生させることができる。ま
た、構成部品点数を極力少なくすることができる。 （４）請求項４に記載の発明によれば、ロータの回転
が、先端部にビットが設けられた円筒状の棒状部材から
なる穴あけ工具へ直接伝達されるので、ギヤなどの伝達
ロスがなく棒状部材を高いトルクにて回転させることが
できる。 （５）請求項５に記載の発明によれば、ロータもしくは
ステータのいずれか一方に設けられたマグネットが、ネ
オジウム・鉄・ボロン系もしくはサマリウム・コバルト
系の希土類の高密度マグネットであるので、ロータもし
くはステータの大きさを小さくすることができ、これに
より、小型・軽量化を図ることができ、ハンドリングの
容易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の中空型モータの実施形態の一例を示
す断面図である。

【図２】 本発明の中空モータの実施形態の他の例を示
す断面図である。

【図３】 従来のモータに連結されたコアビットが被掘
削物を掘削する様子を説明する図である。

【符号の説明】

１ 中空型モータ ２ ロータ ２ａ 円筒部 ２ｂ 回転支持部 ２ｃ 中空部 ３ ステータ ４ａ 固定部 ４ｂ 固定部 ５ ハウジング ６ａ 軸受 ６ｂ 軸受 Ｂ 棒状部材（穴あけ工具） Ｂａ ビット

フロントページの続き (72)発明者 真崎 繁 東京都千代田区大手町一丁目５番１号 三 菱マテリアル株式会社内 (72)発明者 今岡 稔雄 神奈川県横浜市都筑区佐江戸町681 日本 ダイヤモンド株式会社内 (72)発明者 佐藤 九州男 東京都千代田区外神田５−３−13 恩田ビ ル201

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状部材が挿通される中空部を有するロ
   ータと、 このロータの外周囲に設けられた円筒状のステータと、 前記ロータの端部に設けられ、前記中空部内に挿通され
   た棒状部材の外周面を固定することによってこの棒状部
   材を前記ロータの回転とともに回転させる固定部とを備
   えたことを特徴とする中空型モータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の中空型モータであっ
   て、 前記ロータは前記棒状部材を貫通可能な筒状に形成され
   たものであるとともに、前記固定部は前記ロータの両端
   に設けられていることを特徴とする中空型モータ。
3. 【請求項３】 中空状に形成されたロータと、 このロータの外周囲に設けられた円筒状のステータとを
   有し、 前記ロータには、その一端に、穴あけ工具が直接取り付
   けられていることを特徴とする中空型モータ。
4. 【請求項４】 前記穴あけ工具は、先端部にビットが設
   けられた円筒状の棒状部材からなることを特徴とする請
   求項３記載の中空型モータ。
5. 【請求項５】 前記ロータもしくは前記ステータのいず
   れか一方は、ネオジウム・鉄・ボロン系もしくはサマリ
   ウム・コバルト系の希土類のマグネットを有することを
   特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の中空型モ
   ータ。