JP2001086693A - 高効率、高トルク、高支持力を有する外部ローター式モータ - Google Patents

高効率、高トルク、高支持力を有する外部ローター式モータ

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JP2001086693A JP2000188452A JP2000188452A JP2001086693A JP 2001086693 A JP2001086693 A JP 2001086693A JP 2000188452 A JP2000188452 A JP 2000188452A JP 2000188452 A JP2000188452 A JP 2000188452A JP 2001086693 A JP2001086693 A JP 2001086693A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部ローター後端側の軸受は外径の短いもの
を適宜に選択することができる高効率、高トルク、高支
持力を有する外部ローター式モータを提供する。 【手段】 外部ローターベースの前端縁部と、後端縁部
とにそれぞれ前部カバーと後部カバーを収納するように
設け、外部ローターのベース前端縁部と回転軸の軸受と
の間、及び外部ローターのベース後端縁と後端側軸受と
の間においていずれも連結関係を構成する。また、前部
カバーと、後部カバーとに、さらに通気孔、もしくは羽
根を形成する。さらに、前部カバーと、後部カバーとを
個別に製造した上で一体に組み合わせる製造方法を選択
し、モーターの透磁量に対応して外部ローターベースの
厚さを増加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、同一発明者が、
発明の名称「高効率、高トルク、高支持力を有する外部
ロータモータ」として１９９９年３月１９日に出願した
米国特許出願Ｎo.０９／２７２，４９７の第３案の一部
継続出願に対応するものである。
【０００２】
【従来の技術】親出願である米国特許出願（Ｎo.０９／
２７２，４９７）にあっては、外部ロータ型ブラシレス
モータは、永久磁石を設けてなる円筒形外ローター
（３）を以って、励磁コイル及び内部固定子ヨークを設
けてなる円柱形内部ステーター（１）の外周を被覆し、
別途外部ローター（３）の一端縁の中心部に回転軸を設
けてなる。該回転軸は、さらに内部ステーター（１）の
中心孔に挿設して外部ローターが内部ステーター（１）
に応対して回転するようにし、通電し励磁すると、外部
ローターは内部ステーター（１）の外周を回転する。こ
のため、外部ローター（３）の両端は、通常その内の一
端のみを筒体の端縁面として形成し、かつこれを支持
し、他端は開口部として懸吊状に支持しなければならな
い。
【０００３】内部ステーター（１）の励磁コイルに通電
して励磁すると、発生する電磁界と外部ローター（３）
の永久磁石によって存在する永久磁界との間で吸引と排
斥の交互作用が発生し、外部ローター（３）に、このよ
うな吸引と排斥の交互作用によるバイブレーション現象
が発生する。このためこのようなバイブレーション現象
から振動の問題が誘発される。バイブレーション現象と
振動は、回転速度が速くなればなるほど遠心力も大きく
なり、これにつれて問題が大きくなる。また磁界が強く
なればなるほど、これにつれても問題が大きくなる。こ
のような問題によって外部ローラー型モータは、その出
現以来、どうしても高馬力、高トルクの外部ローラー型
モータを製造することができないでいる。また、この点
がどうしても突破することのできないネックとなり、今
日に至ってもなお、例えば熱発散用のファンのモータ、
ステレオのレコードを駆動するモータ、フロッピー（登
録商標）ディスクドライバーの駆動用モータ、ハードデ
ィスクドライブのディスク駆動用モータ、もしくはビデ
オディスクデッキのディスク駆動用モータなど、低馬
力、低トルクで使用される場合に留まっている。その外
部ローター（３）は、支持の構造上から技術面でのネッ
クに突き当たり、今日に至ってもなお突破されていな
い。
【０００４】前述の問題を解決するために、本発明者
は、以前「高効率、高トルク、高支持力を有する外部ロ
ーターモータ（第三案）」を出願した。該第三案は外部
ローター型モータの外部ローターの支持力の不足によっ
て、高効率、高馬力、高速回転を有するモータの分野に
応用することのできない問題に対してなされたものであ
る。外部ローター型モータの外部ローター部の懸吊状に
支持された開口端と、内部ステーターとの間において、
外部ローター透磁体と内部ステーター励磁コイルとがア
ーマチュア反応の交互作用、及び高速回転時に発生する
遠心力などの要素によって外部ローターにバイブレーシ
ョンと不安定な現象の発生など問題が発生する。よっ
て、このような問題に対して優れた効果を有する外部ロ
ーターの支持構造を提供するものである。
【０００５】仮に外部ローターモータの外部ローターの
ベース直径が短い場合、第三案の提供する外部ローター
のベースの開口端は、開口端の軸受外周に直接嵌挿する
ことができる。しかし、外部ローターのベース直径が大
きい場合は、直径の特に大きい軸受を外部ローターのベ
ースの開口端と内部スターターのベースとの間に設けな
ければならない。このような直径の大きい軸受は製造コ
ストが非常に高く、またモータの不必要な重量を増すこ
とになる。また、外部ローターベースが板材をパンチで
打ち抜いて製造したものであり、外部ローターのベース
直径が大きいものである場合には、モータの出力効率を
上げるため、外部ローターのベースの厚さをモータの透
磁量に対応させて厚くしなければならないが、外部ロー
ターのベースの厚さを一旦厚くすると、パンチできなく
なる。よって、外部ローターベースの本体と、前端カバ
ー部及び後端カバー部とを、別々に製造した上で、一体
に組み合わせる方法を採用しなければならなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、外部ロー
ターのベース直径を大きくした場合、それに伴い発生す
る開口端の軸受も外径の大きいものを使用しなけらばな
らないという問題の解決に対して「高効率、高トルク、
高支持力の外部ローター式モータ」を提供するものであ
る。即ち、外部ローターベースの前端縁部、もしくは後
端縁部にそれぞれ前部カバー、もしくは後部カバーを収
納し、外部ローターベースの前端縁部と回転軸を支持す
る軸受との間、及び後端縁部と、後端部軸受との間のい
ずれにも連結関係を構成し、外部ローター後端の軸受
が、外径の短い軸受を選択できることのできる外部ロー
ター式モータを提供することを目的とする。
【０００７】また、この発明は「高効率、高トルク、高
支持力の外部ローター式モータ」を提供するものであっ
て、即ち前部カバーと後部カバーとに、さらに通気及び
／もしくは熱発散用の羽根を設け、外部ローターの回転
とともに該羽根が回転し、外部ローター式モータの内部
ステーター内の通気と熱発散とを行なうことのできる外
部ローター式モータを提供することを目的とする。
【０００８】またこの発明は、「高効率、高トルク、高
支持力の外部ローター式モータ」を提供するものであっ
て、さらに外部ローターベースの本体と、前部カバー
と、後部カバーとを個別に製造した上で一体に組み合わ
せる製造方法を選択し、モータの透磁量に対応して外部
ローターベースの厚さを増加して、出力パワーの比較的
大きいモータの条件を具えるようにした外部ローター式
モータを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のる高効
率、高トルク、高支持力を有する外部ローター式モータ
は、内部ステーターと、内部ステーターベースと、外部
ローターと、後部カバーと、外部ローター後端側軸受
と、前部カバーと、モータハウジングと、モータ回転軸
と、回転軸を支持する軸受とを含んでなる。
【００１０】該内部ステーターは、内部ステーターヨー
クと、該内部ステーターヨークに巻きつけてなる励磁コ
イルとを含み、かつモータの軸心に対応する内部ステー
ター位置決め端を設けてなる。
【００１１】該内部ステーターベースは、内部ステータ
ーベースに近接した位置の中心部にモータの軸心に対応
する内部ステーターベース位置決め端を設けることによ
って、前記内部ステーター位置決め端と同心状に連結
し、さらに内部ステーターをボルトとナットで内部ステ
ーターベースに固着して緊密に結合させる。該内部ステ
ーターベース位置決め端の底部外周には、モータの軸心
（内部ステーターの中心）と同心の外部ローター後端側
軸受位置決め端を設ける。該該外部ローター後端側軸受
位置決め端と、内部ステーターベースとの間に、さらに
少なくとも１以上のリード溝を設けることによって、モ
ータ外部から入力される制御信号がリード溝を経て、内
部ステータの励磁コイルと、もしくは制御回路と電気的
に接続し、流通できるようにする。また、内部ステータ
ーベースの外周は、モータの軸心に対応する外周円とし
てモータハウジングの挿設に供する。
【００１２】該外部ロータは、内部ステーターの外周を
包むように設けられ、内部ステーター対して相対的に回
転する。該外部ローターは、外部ローターベース本体を
含んでなり、該外部ローターベース本体の内面はアーマ
チュア反応を行なうアーマチュア透磁体を固定して回転
運動させるために供する。該アーマチュア透磁体は内部
ステーターヨークの外周を覆うように設けられ、かつ内
部ステーターに対して、アーマチュア反応により透磁し
て相対的に回転する。
【００１３】該後部カバーは、外部ローターベース本体
の後端縁部内に収納されるように設け、該後部カバーは
外部ローターの後端側軸受との間において連結関係を構
成する。このため、外部ローター後端側の軸受は外径の
短いものを適宜に選択することができる。
【００１４】該外部ローター後端側軸受は、前記内部ス
テーターベースの外部ローター後端側軸受位置決め端
に、後部カバーと同心状に嵌挿し、かつ外部ローターの
ベース本体の後端縁部に配設することによって、外部ロ
ーターベースの後端縁部が極めて安定して外部ローター
後端側軸受位置決め端に支持されて回転するため、外部
ローターの回転による遠心力と、アーマチュア効果によ
って発生する回転のバイブレーションを徹底的に解消す
ることができる。
【００１５】該前部カバーは、外部ローターのベース本
体の前端縁部を覆うように設け、また前部カバーの内面
は、同心状にモータ回転軸に嵌挿して、外部ローターの
ベース本体の前端縁部とモータ回転軸との間において連
結関係を構成する。
【００１６】該モータハウジングは、外部ローターの外
周を覆うように設け、かつ前記内部ステーターベースの
外周の外周円と同心状に配設する。該モータ回転軸は、
少なくとも同心状に前部カバーに嵌挿して外部ローター
のベース本体の前端縁部に配設する。その外部ローター
のベース本体内部に嵌挿される部分を内部回転軸端と
し、外部ローターのベース本体の外部に位置する部分を
外部回転軸端とする。
【００１７】該回転軸の軸受は、モータ回転軸に対応し
て同心状にモータハウジングの底端部に配設し、該外部
回転軸端を回転自在に支持する。また外部回転軸端を支
持し回転させるために、外部回転軸端は回転軸の軸受に
嵌挿し、モータのトルクを出力する。また、回転軸の軸
受は、前記外部ローター後端側軸受とともに外部ロータ
ーを堅固に支持し、外部ローターが内部ローターのアー
マチュア反応に対してバイブレーションを発生させるこ
とのないように、透磁による回転を安定して支持する。
【００１８】請求項２に記載の高効率、高トルク、高支
持力を有する外部ローター式モータは、前記内部ステー
ターベースの中心部に、さらに貫通孔を穿設し、モータ
の回転軸が内部ステーターを貫通するように設ける。
【００１９】請求項３に記載の高効率、高トルク、高支
持力を有する外部ローター式モータは、前記前部カバー
が別個の部材であって、かつ外部ローターのベース本体
の前端縁部を覆うように設け、後部カバーは別個の部材
であって、かつ外部ローターのベース本体の後端縁部を
覆うように設ける。
【００２０】請求項４に記載の高効率、高トルク、高支
持力を有する外部ローター式モータは、前記前部カバー
が別個の部材であって、かつ外部ローターのベース本体
の前端縁部を覆うように設け、後部カバーは外部ロータ
ーのベース本体後端縁部と一体に形成されて、これを覆
う。
【００２１】また、 請求項４に記載の高効率、高トル
ク、高支持力を有する外部ローター式モータは、前記前
部カバーが外部ローターのベース本体の前端縁部に一体
に形成されてこれを覆い、後部カバーは別個の部材であ
って、かつ外部ローターのベース本体の後端縁部を覆う
ように設ける。
【００２２】請求項６に記載する高効率、高トルク、高
支持力を有する外部ローター式モータは、前部カバー
と、後部カバーとに、さらに通気孔、もしくは羽根を形
成し、外部ローターの回転に伴って、外部ローター式モ
ータの内部ステーター内部に対して通気と熱発散を行な
う。
【００２３】請求項７に記載する高効率、高トルク、高
支持力を有する外部ローター式モータは、前記外部ロー
ター後端側軸受が、内部ステーターのベースに回転自在
に設けた少なくとも３以上のローラを含み、かつこれら
ローラはモータの外部ローターベースの本体、及びモー
タ回転軸と同心の回転円周上の位置に位置決めされ、ま
たこれらローラは、ボール、もしくはローラベアリング
であってもよく、もしくはローラであってもよい。これ
らローラは、外周が直接外部ローターベースの後端に回
転自在に接触する。このため外部ローター全体がこれら
ローラの安定した支持によって安定した、かつ確実な高
速回転をし、バイブレーションが発生しない。
【００２４】請求項８に記載する高効率、高トルク、高
支持力を有する外部ローター式モータは、前記外部ロー
ター後端側軸受は同心リングであって、外径を拡張した
前期外部ローター後側軸受位置決め端に設けるセルフ・
ルブリケーティング・ベアリングを含んでなる。セルフ
・ルブリケーティング・ベアリングは回転自在に外部ロ
ーターのベース本体の後端縁部接触し、外部ローター全
体が該セルフ・ルブリケーティング・ベアリングの安定
した支持によって安定して回転し、バイブレーションが
発生しない。
【００２５】請求項９に記載する高効率、高トルク、高
支持力を有する外部ローター式モータは、内部ステータ
ーの前端縁に補助ベアリングか、もしくはセルフ・ルブ
リケーティング・ベアリングを設け、前記内部回転軸端
の補助として支持する。
【００２６】請求項１０に記載する高効率、高トルク、
高支持力を有する外部ローター式モータは、モータの内
部回転軸端外部ローターのベース本体内部に嵌挿され、
かつ内部ステーターの中心孔部を貫通して、内部ステー
タベースの底端の位置決め補助軸受によって同心状に支
持する。その軸端は、さらに位置決め補助軸受を貫通し
て延伸し、エンコーダへの伝導用としてもよい。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１から図５にこの発明の実施の
形態を開示する。図示によれば、この発明は「高効率、
高トルク、高支持力を有する外部ローターモータ（第１
０案）」を提供することを目的とする。この発明による
モータは、内部ステーター（２１）と、内部ステーター
ベース（２６）と、外部ローター（２２）と、回転軸の
軸受（２５）と、外部ローター後軸受（２３）と、外部
ローターベース本体（２９）と、前部カバー（８６）
と、モータハウジング（３２）及びモータの回転軸（２
４）などの基本的な主要部材を含んでなる。
【００２８】内部ステーター（２１）は、内部ステータ
ーヨーク（２７）と、内部ステーターヨーク（２７）に
巻きつけて設けられる励磁コイル（２８）とによってな
り、かつモータの中心に対応する内部ステーター位置決
め端（２６ａ）を設けてなる。内部ステーターベース
（２６）に近接した位置の中心部にはモータの軸心に対
応する内部ステーターベース位置決め端（３６）を設け
ることによって、内部ステーター位置決め端（２６ａ）
と同心状に連結し、さらに部ステーター（２１）をボル
トとナットでベース（２６）に固着して緊密に結合させ
る。内部ステーターベース位置決め端（３６）の底部外
周には、モータの軸心（内部ステーターの中心）と同心
の外部ローター後端軸受位置決め端（４８）を設ける。
外外部ローター後端軸受位置決め端（４８）と内部ステ
ーター（２６）との間には、さらに少なくとも１以上の
リード溝（３３）を設ける。このため、モータ外部から
入力される制御信号は、リード溝（３３）を経て、内部
ステータの励磁コイル（２８）と、もしくは制御回路と
電気的に接続して貫通する（例えば、電線３４をリード
溝（３３）からモータ内部に延伸させる）。内部ステー
ターベース（２６）の外周は、モータ軸心に対応する外
周円としてモータハウジング（３２）の挿設に供する。
【００２９】外部ロータ（２２）は、内部ステーター
（２１）の回転に対応して、内部ステータヨーク（２
７）の外周を覆うように設ける。該外部ローター（２
２）は、外部ローターベース本体（２９）を含んでな
り、該外部ローターベース本体（２９）の内面はアーマ
チュア反応を行なうアーマチュア透磁体（３０）を固定
して回転運動させるために供する。該アーマチュア透磁
体（３０）は内部ステーター（２７）の外周を覆うよう
に設けられ、かつ内部ステーター（２１）に対してアー
マチュア反応により透磁して相対的に回転する。
【００３０】後部カバー（８６）は外部ローターベース
本体（２９）の後端縁部（２９ｂ）内に収納されるよう
に設ける。また、該後部カバー（８６）を外部ローター
ベース本体（２９）の後端縁部（２９ｂ）内に収納され
るように設けることによって、外部ローターの後端側軸
受（２３）との間において連結関係を構成する。このた
め、外部ローター後端側軸受（２３）は外径の短いもの
を適宜に選択することができる。
【００３１】該外部ローター後端側軸受（２３）は、前
記内部ステーターベース（２６）の外部ローター後端側
軸受位置決め端（４８）に、後部カバー（８６）と同心
状に嵌挿し、かつ外部ローターのベース本体（２９）の
後端縁部（２９ｂ）に配設することによって、外部ロー
ターベースの後端縁部（２９ｂ）が極めて安定して外部
ローター後端側軸受位置決め端（４８）に支持されて回
転するため、外部ローター（２２）の回転による遠心力
と、アーマチュア効果によって発生する回転のバイブレ
ーションを徹底的に解消することができる。
【００３２】前部カバー（８５）は、外部ローターのベ
ース本体（２９）の前端縁部（２９ａ）を覆うように設
け、また前部カバー（８５）は同心状にモータ回転軸
（２４）に嵌挿して、外部ローターのベース本体（２
９）の前端縁部（２９ｂ）とモータ回転軸との間におい
て連結関係を構成する。また、前記前部カバー（８５）
は別個の部材であって、かつ外部ローターのベース本体
（２９）の前端縁部（２９ａ）を覆うように設け、後部
カバーは外部ローターのベース本体（２９）の後端縁部
（２９ｂ）を覆うように設けるとしてもよく、さらに前
記前部カバー（８５）は、外部ローターのベース本体
（２９）の前端縁部（２９ａ）に一体に形成されてこれ
を覆うように設け、後部カバーは別個の部材によって、
かつ外部ローターのベース本体（２９）の後端縁部（２
９ｂ）を覆うように設けるようにしてもよい。また、前
部カバー（８５）と、後部カバー（８６）とは、さらに
通気孔（８９）（９０）、もしくは羽根（８７）（８
８）を形成し、外部ローターの回転に伴って、外部ロー
ター式モータの内部ステーター（２１）内部に対して通
気と熱発散を行なう。
【００３３】モータハウジング（８５）は、外部ロータ
ー（２２）の外周を覆うように設け、かつ前記内部ステ
ーターベース（２６）の外周の外周円と同心状に配設す
る。
【００３４】モータ回転軸（３２）は、少なくとも同心
状に前部カバー（８５）に嵌挿して外部ローターのベー
ス本体（２９）の前端縁部（２９ａ）に配設する。その
外部ローターのベース本体（２９）内部に嵌挿される部
分を内部回転軸端（２４ａ）とし、外部ローターのベー
ス本体（２９）の外部に位置する部分を外部回転軸端
（２４ｂ）とする。
【００３５】回転軸の軸受（２５）は、モータ回転軸
（２４）に対応して同心状にモータハウジング（３２）
の底端部に配設し、該外部回転軸端（２４ｂ）を回転自
在に支持する。外部回転軸端（２４ｂ）は回転軸の軸受
に嵌挿し、モータのトルクを出力する。また、回転軸の
軸受（２５）は、前記外部ローター後端側軸受（２３）
とともに外部ローターを堅固に支持し、外部ローター
（２２）が内部ローター（２１）のアーマチュア反応に
対してバイブレーションを発生させることのないよう
に、透磁による回転を安定して支持する。
【００３６】（第２の実施の形態）図６に第２の実施の
形態を開示する。図６に開示する外部ローター式モータ
は、第１の実施の形態に対し、さらに内部ステーターの
前端縁に補助ベアリング（９２）か、もしくはセルフ・
ルブリケーティング・ベアリングを設け、前記内部回転
軸端（２４ａ）の補助として支持する。
【００３７】（第３の実施の形態）図７に第３の実施の
形態を開示する。図７に開示する外部ローター式モータ
は、第２の実施の形態に対し、さらに前記内部ステータ
ーベースの中心部には、さらに貫通孔（８３）を穿設
し、モータの回転軸が内部ステーター（２１）を貫通さ
せる。
【００３８】モータの内部回転軸端（２４ａ）は、外部
ローターのベース本体（２９）内部に嵌挿され、かつ内
部ステーター（２１）の中心孔部（８３）を貫通して、
内部ステータベース（２６）の底端の位置決め補助軸受
（９１）によって同心状に支持する。その軸端は、さら
に位置決め補助軸受（９１）を貫通して延伸し、エンコ
ーダへの伝導用としてもよい。
【００３９】（第４の実施の形態）図８に第４の実施の
形態を開示する。図８に開示する外部ローター式モータ
は、第３の実施の形態に対し、さらに前記外部ローター
後端側軸受（２３）は、内部ステーターのベースに回転
自在に設けた少なくとも３以上のローラ（２３ａ）を含
み、かつこれらローラ（２３ａ）はモータの外部ロータ
ーベースの本体（２９）、及びモータ回転軸と同心の回
転円周上の位置に位置決めされ、またこれらローラ（２
３ａ）は、ボール、もしくはローラベアリングであって
もよく、もしくはローラであってもよい。これらローラ
（２３ａ）は、外周が直接外部ローターベースの後端
（２９ｂ）に回転自在に接触する。このため外部ロータ
ー（２２）全体がこれらローラ（２３ａ）の安定した支
持によって安定した、かつ確実な高速回転をし、バイブ
レーションが発生しない。
【００４０】（第５の実施の形態）図８に第５の実施の
形態を開示する。図８に開示する外部ローター式モータ
は、第４の実施の形態に対し、さらに前記外部ローター
後端側軸受（２３）は同心リングであって、外径を拡張
した前記外部ローター後側軸受位置決め端（４８）に設
けるセルフ・ルブリケーティング・ベアリング（２３
ｂ）を含んでなる。セルフ・ルブリケーティング・ベア
リング（２３ｂ）は回転自在に外部ローターのベース本
体の後端縁部（２９ｂ）接触し、外部ローター（２２）
全体が該セルフ・ルブリケーティング・ベアリング（２
３ｂ）の安定した支持によって安定して回転し、バイブ
レーションが発生しない。
【発明の効果】この発明の提供する高効率、高トルク、
高支持力を有する外部ローター式モータは、第八案の構
造上の特徴を具える以外に、次に掲げる特殊な効果と特
徴をさらに有する。１、この発明は外部ローターベース
の前端縁部と、後端縁部とにそれぞれ前部カバーと後部
カバーを収納するように設け、外部ローターのベース前
端縁部と回転軸の軸受との間、及び外部ローターのベー
ス後端縁と後端側軸受との間においていずれも連結関係
を構成する。このため、外部ローター後端側の軸受は外
径の短いものを適宜に選択することができる。２、この
発明は、前部カバーと、後部カバーとに、さらに通気
孔、もしくは羽根を形成し、外部ローターの回転に伴っ
て、外部ローター式モータの内部ステーター内部に対し
て通気と熱発散を行なう。３、出力効率の比較的大きい
モータの条件として、出力するパワーが大きい場合に
は、外部ローターのベースの厚さもモータ全体の透磁量
に相対して厚くしなければならない。この発明において
は、外部ローターベースの本体と、前部カバーと、後部
カバーとを個別に製造した上で一体に組み合わせる製造
方法を選択し、モータの透磁量に対応して外部ローター
ベースの厚さを増加する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を分解した状態の斜
視図である。
【図２】この発明の第１の実施形態を組み立てた状態の
斜視図である。
【図３】図２の３−３線の断面図である。
【図４】図３の４―４線の断面図である。
【図５】図３の５―５線の断面図である。
【図６】この発明の第２の実施形態の断面図である。
【図７】この発明の第３の実施形態の断面図である。
【図８】この発明の第４の実施形態の断面図である。
【図９】この発明の第５の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
２０ 高効率、高トルク、高支持力を有する外部ロー
ター式モータ ２１ 内部ステーター ２２ 外部ローター ２３ 外部ロータ後端側軸受 ２３ａ ローラー ２４ モータの回転軸 ２４ａ 内部回転軸端 ２４ｂ 外部回転軸端 ２５ 回転軸敷く受け ２６ 内部ステーターベース ２６ａ 内部ステーター位置決め端 ２７ 内部ステーターヨーク ２８ 励磁コイル ２９ 外部ローターベース本体 ２９ａ 外部ローターベース前端縁部 ２９ｂ 外部ローターベース後端縁部 ３０ アーマチュア透明磁体 ３２ モータハウジング ３３ リード溝 ３４ 電線 ３６ 内部ステーターベース位置決め端 ４８ 外部ローター後端縁位置決め端 ７０ 永久磁石 ７１ 外部ローター ７１ａ 筒体端縁面 ７１ｂ 開口部 ７２ 励磁コイル ７４ 内部ステーター ７５ 回転軸 ７６ 中心孔 ８３ 中心貫通工 ８５ 前部カバー ８６ 後部カバー ８７ 羽根 ８８ 羽根 ８９ 通気孔 ９０ 通気孔 ９１ 位置決め補助軸受
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ１１Ｂ 19/20 Ｇ１１Ｂ 19/20 Ｄ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外部ローター式モータにおいて、以下に
    掲げるＡ．内部ステーターと、Ｂ．内部ステーターベー
    スと、Ｃ．外部ローターと、Ｄ．後部カバーと、Ｅ．外
    部ローター後端側軸受と、Ｆ．前部カバーと、Ｇ．モー
    タハウジングと、Ｈ．モータ回転軸と、およびＩ．回転
    軸を支持する軸受とを含んでなり、Ａ．内部ステーター
    は、内部ステーターヨークと、該内部ステーターヨーク
    に巻きつけてなる励磁コイルとを含み、かつモータの軸
    心に対応する内部ステーター位置決め端を設けてなり、 Ｂ．内部ステーターベースは、内部ステーターベースに
    近接した位置の中心部にモータの軸心に対応する内部ス
    テーターベース位置決め端を設けることによって、前記
    内部ステーター位置決め端と同心状に連結し、さらに内
    部ステーターをボルトとナットで内部ステーターベース
    に固着して緊密に結合させ、該内部ステーターベース位
    置決め端の底部外周には、モータの軸心（内部ステータ
    ーの中心）と同心状の外部ローター後端側軸受位置決め
    端を設け、該外部ローター後端側軸受位置決め端と、内
    部ステーターベースとの間に、さらに少なくとも１以上
    のリード溝を設けることによって、モータ外部から入力
    される制御信号がリード溝を経て、内部ステータの励磁
    コイルと、もしくは制御回路と電気的に接続して流通で
    きるようにし、また、内部ステーターベースの外周は、
    モータの軸心に対応する外周円としてモータハウジング
    の挿設に供し、 Ｃ．外部ロータは、内部ステーターの外周を包むように
    設けられ、内部ステーター対して相対的に回転し、該外
    部ローターは、外部ローターベース本体を含んでなり、
    該外部ローターベース本体の内面はアーマチュア反応を
    行なうアーマチュア透磁体を固定して回転運動させるた
    めに供し、該アーマチュア透磁体は内部ステーターヨー
    クの外周を覆うように設けられ、かつ内部ステーターに
    対して、アーマチュア反応により透磁して相対的に回転
    し、 Ｄ．後部カバーは、外部ローターベース本体の後端縁部
    内に収納されるように設け、また該後部カバーは外部ロ
    ーターの後端側軸受との間において連結関係を構成する
    ことによって、外部ローター後端側の軸受は外径の短い
    ものを適宜に選択することができようにし、Ｅ．外部ロ
    ーター後端側軸受は、前記内部ステーターベースの外部
    ローター後端側軸受位置決め端に、後部カバーと同心状
    に嵌挿し、かつ外部ローターのベース本体の後端縁部に
    配設することによって、外部ローターベースの後端縁部
    が極めて安定して外部ローター後端側軸受位置決め端に
    支持されて回転し、外部ローターの回転による遠心力
    と、アーマチュア効果によって発生する回転のバイブレ
    ーションを徹底的に解消することができようにし、 Ｆ．前部カバーは、外部ローターのベース本体の前端縁
    部を覆うように設け、また前部カバーの内面は、同心状
    にモータ回転軸に嵌挿して、外部ローターのベース本体
    の前端縁部とモータ回転軸との間において連結関係を構
    成し、 Ｇ．モータハウジングは、外部ローターの外周を覆うよ
    うに設け、かつ前記内部ステーターベースの外周の外周
    円と同心状に配設し、 Ｈ．モータ回転軸は、少なくとも同心状に前部カバーに
    嵌挿して外部ローターのベース本体の前端縁部に配設
    し、かつその外部ローターのベース本体内部に嵌挿され
    る部分を内部回転軸端とし、また外部ローターのベース
    本体の外部に位置する部分を外部回転軸端とし、 Ｉ．回転軸の軸受は、モータ回転軸に対応して同心状に
    モータハウジングの底端部に配設し、該外部回転軸端を
    回転自在に支持する。また外部回転軸端を支持し回転さ
    せるために、外部回転軸端は回転軸の軸受に嵌挿し、モ
    ータのトルクを出力し、また回転軸の軸受は、前記外部
    ローター後端側軸受とともに外部ローターを堅固に支持
    し、外部ローターが内部ローターのアーマチュア反応に
    対してバイブレーションを発生させることのないよう
    に、透磁による回転を安定して支持すること、を特徴と
    する高効率、高トルク、高支持力の外部ローター式モー
    タ。
  2. 【請求項２】 前記内部ステーターベースの中心部に
    は、さらに貫通孔を穿設し、モータの回転軸が内部ステ
    ーターを貫通して設けられることを特徴とする請求項１
    に記載の高効率、高トルク、高支持力を有する外部ロー
    ター式モータ。
  3. 【請求項３】 前記前部カバーが別個の部材であって、
    かつ外部ローターのベース本体の前端縁部を覆うように
    設けられ、後部カバーは別個の部材であって、外部ロー
    ターのベース本体の後端縁部をように設けられることを
    特徴とする請求項１に記載の高効率、高トルク、高支持
    力を有する外部ローター式モータ。
  4. 【請求項４】 前記前部カバーが別個の部材であって、
    かつ外部ローターのベース本体の前端縁部を覆うように
    設けられる後部カバーは、外部ローターのベース本体の
    後端縁部に一体に形成されて、これを覆うことを特徴と
    する請求項１に記載の高効率、高トルク、高支持力を有
    する外部ローター式モータ。
  5. 【請求項５】 前記前部カバーが外部ローターのベース
    本体の前端縁部に一体に形成されてこれを覆い、後部カ
    バーは別個の部材であって、かつ外部ローターのベース
    本体の後端縁部を覆うことを特徴とする請求項１に記載
    の高効率、高トルク、高支持力を有する外部ローター式
    モータ。
  6. 【請求項６】 前記前部カバーと、後部カバーとに、さ
    らに通気孔、もしくは羽根を形成し、外部ローターの回
    転に伴って、外部ローター式モータの内部ステーター内
    部に対して通気と熱発散を行なうことを特徴とする請求
    項１から請求項５のいずれか１項に記載の高効率、高ト
    ルク、高支持力を有する外部ローター式モータ。
  7. 【請求項７】 前記外部ローター後端側軸受が、内部ス
    テーターのベースに回転自在に設けた少なくとも３以上
    のローラを含み、かつこれらローラはモータの外部ロー
    ターベースの本体、及びモータ回転軸と同心の回転円周
    上の位置に位置決めされ、またこれらローラは、ボー
    ル、もしくはローラベアリングであってもよく、もしく
    はローラであってもよく、これらローラの外周が直接外
    部ローターベースの後端に回転自在に接触することによ
    って、外部ローター全体がこれらローラの安定した支持
    によって安定した、かつ確実な高速回転をし、バイブレ
    ーションが発生しないことを特徴とする請求項１に記載
    の高効率、高トルク、高支持力を有する外部ローター式
    モータ。
  8. 【請求項８】 前記外部ローター後端側軸受は、同心リ
    ングであって、外径を拡張した前記外部ローター後側軸
    受位置決め端に設けるセルフ・ルブリケーティング・ベ
    アリングを含んでなり、該セルフ・ルブリケーティング
    ・ベアリングは回転自在に外部ローターのベース本体の
    後端縁部接触し、外部ローター全体が該セルフ・ルブリ
    ケーティング・ベアリングの安定した支持によって回転
    し、バイブレーションが発生しないことを特徴とする請
    求項１に記載の高効率、高トルク、高支持力を有する外
    部ローター式モータ。
  9. 【請求項９】 前記内部ステーターの前端縁に補助ベア
    リングか、もしくはセルフ・ルブリケーティング・ベア
    リングを設け、前記内部回転軸端の補助として支持する
    ことを特徴とする請求項１に記載の高効率、高トルク、
    高支持力を有する外部ローター式モータ。
  10. 【請求項１０】 前記補助ベアリングはステーターホル
    ダの基部に回転可能に取り付けられた複数のローラを有
    することを特徴とする請求項１に記載の高効率、高トル
    ク、高支持力を有する外部ローター式モータ。
  11. 【請求項１１】 前記補助ベアリングはステーターホル
    ダの基部に回転可能に固定された自己潤滑性のベアリン
    グリングを有することを特徴とする請求項１に記載の高
    効率、高トルク、高支持力を有する外部ローター式モー
    タ。
JP2000188452A 1999-05-20 2000-05-19 高効率、高トルク、高支持力を有する外部ローター式モータ Pending JP2001086693A (ja)

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