JP2002336305A - ブレーキ付モータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ出力軸方向の長さを短くして特にホイ
ールインモータとして好適なコンパクトな形状が得られ
るブレーキ付モータ装置を提供する。 【解決手段】 モータが組込まれたモータユニット２
と、該モータユニット２の出力軸に連結され減速ギヤが
組込まれた減速ギヤユニット３と、ブレーキが組込まれ
たブレーキユニット４とを備えたブレーキ付モータ装置
１であって、前記減速ギヤユニット３の一方の側面に前
記モータユニット２およびブレーキユニット４を並列し
て装着した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転駆動軸を制動
するブレーキを備えたブレーキ付モータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動車椅子の車輪のハブ内に車輪駆動用
のホイールインモータが装着される。このホイールイン
モータは、直流モータを組込んだブレーキ付モータ装置
により構成される。

【０００３】図３は従来のブレーキ付モータ装置の構成
説明図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、
（Ｃ）は右側面図であるブレーキ付モータ装置２０は、
モータ（不図示）が内部に組込まれたモータユニット２
１と、モータ出力軸（不図示）に連結された減速ギヤユ
ニット２２と、この減速ギヤユニット２２で減速された
駆動出力軸２３と、モータを制動するブレーキユニット
２４とにより構成される。モータユニット２１は、減速
ギヤユニット２２の一方の側面に取付けられ、このモー
タユニット２１に対し直列にブレーキユニット２４が減
速ギヤユニット２２と反対側に装着される。

【０００４】図４はモータユニット２１及びブレーキユ
ニット２４の内部構成図である。モータユニット２１に
組込まれた直流モータ３０は、ステータを構成する複数
枚のマグネット２５と、ステータ内に装着されたロータ
を構成するアーマチュア２６からなる。アーマチュア２
６は、出力軸２７上に設けられたコイル（不図示）を構
成する複数の放射状のコア３６と、各コイルに通電する
整流子２８とからなる。モータケーシング側に整流子２
８に接触するブラシ２９が備わる。

【０００５】ブレーキユニット２４は、摩擦円板３３
と、摩擦円板３３が摺接するカップリング３４と、摩擦
円板３３をカップリング３４に押圧するスプリング３５
と、ブレーキリード線３１を介して通電されるソレノイ
ド３２とにより構成される。非使用時の電源ＯＦＦ時
は、ソレノイド３２が非励磁状態であって、摩擦円板３
３がスプリング３５によりカップリング３４に押付けら
れたブレーキ状態である。ソレノイド３２が励磁される
と、摩擦円板３３がスプリング３５に抗してソレノイド
３２により引張られ、カップリング３４との間に隙間を
形成してブレーキ解除状態となる。この状態で直流モー
タ３０を駆動してその出力軸２７を回転させる。出力軸
２７の回転は、減速ギヤユニット２２（図３）介して駆
動出力軸２３に伝わり、車輪を回転させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなブレーキ付モータ装置を電動車椅子の車輪のハブに
組込んだ場合、モータユニットに直列配置でブレーキユ
ニットが取付けられるため、出力軸方向の寸法が長くな
り、コンパクトな形状が得られず、特に車椅子を折り畳
んだ状態で車輪からモータのブレーキユニットが突出す
るためコンパクトに折り畳むことができない。また、モ
ータの回転速度とブレーキ軸の回転速度が同じであるた
め、モータの回転速度に合わせた制動力のブレーキを用
いなければならず、不必要に大きいブレーキを用いた
り、逆に大きな制動力を要するブレーキを用いた場合
に、これに合わせて不必要に大きいモータを用いなけれ
ばならなくなり、ブレーキ選択の自由度が小さくなっ
て、必要十分で無駄のない適正なモータ装置が得られな
かった。

【０００７】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、モータ出力軸方向の長さを短くして特にホイール
インモータとして好適なコンパクトな形状が得られるブ
レーキ付モータ装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、モータと、該モータの出力軸に連結さ
れた減速ギヤと、該減速ギヤに連結された駆動出力軸
と、前記モータにより回転動作する回転軸に設けたブレ
ーキとを備えたブレーキ付モータ装置において、前記減
速ギヤに噛合うブレーキ軸を設け、該ブレーキ軸に前記
ブレーキを装着したことを特徴とするブレーキ付モータ
装置を提供する。

【０００９】この構成によれば、モータの出力軸に連結
された減速ギヤを介してブレーキ装置が取り付けられ
る。したがって、モータ出力軸上にはブレーキ軸が装着
されなくなるため、モータ軸方向が短くなってコンパク
トな形状のブレーキ付モータ装置が得られる。また、モ
ータの回転速度とブレーキ軸の回転速度が異なるため、
ブレーキ能力をモータに合わせる必要がなくなり、モー
タ出力や大きさに関係なく必要十分な制動力をもつブレ
ーキを得ることができる。

【００１０】好ましい構成例では、前記モータが組込ま
れたモータユニットと、該モータユニットの出力軸に連
結され前記減速ギヤが組込まれた減速ギヤユニットと、
前記ブレーキが組込まれたブレーキユニットとを備えた
ブレーキ付モータ装置であって、前記減速ギヤユニット
の一方の側面に前記モータユニットおよびブレーキユニ
ットを並列して装着したことを特徴としている。

【００１１】この構成によれば、減速ギヤユニットの一
方の側面にモータユニットとともにこれに並列してブレ
ーキユニットが取付けられるため、各ユニット同士を組
み合わせたモータ装置全体の形状がコンパクトになる。

【００１２】さらに好ましい構成例では、前記減速ギヤ
ユニットの出力軸が前記駆動出力軸であって、該駆動出
力軸と別の位置に前記ブレーキ軸が設けられたことを特
徴としている。

【００１３】この構成によれば、ブレーキ軸が車両走行
等のための駆動出力軸と別軸となるため、減速ギヤを介
してブレーキ軸の回転をモータ出力軸や駆動出力軸とは
別に任意に設定できる。したがって、モータ能力や駆動
力に関係なく必要十分な制動力を備えたブレーキが得ら
れる。

【００１４】好ましい適用例では、前記モータユニット
は、電動車椅子の車輪のハブ内に設けられたことを特徴
としている。

【００１５】この適用例によれば、特に小型形状が求め
られる車輪ハブ内設置の電動車椅子用モータ装置に対し
本発明を適用することにより、コンパクトな形状が得ら
れ、ブレーキ選定の自由度が大きいという本発明の顕著
な効果が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態
にかかるブレーキ付モータ装置の構成説明図であり、
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は右側面図
である。このブレーキ付モータ装置１は、モータユニッ
ト２と減速ギヤユニット３とブレーキユニット４とを組
み合わせて結合したものである。モータユニット２とブ
レーキユニット４は、減速ギヤユニット３の一方の側面
に並列して取り付けられる。減速ギヤユニット３にはモ
ータ出力を減速して車輪（不図示）等を駆動する駆動出
力軸５が備わる。このようにモータユニット２とブレー
キユニット４を隣接して並べて設けることにより、軸方
向の寸法が短くなり、コンパクトな形状となる。

【００１７】図２は図１のブレーキ付モータ装置の内部
構成図であり、（Ａ）はギヤ結合関係を示す断面構成
図、（Ｂ）は正面から見た軸配置を示す構成図である。
モータユニット２自体の構成は、前述の図４に示したモ
ータの構成と実質上同様である。すなわち、モータユニ
ット２に組込まれた直流モータ６は、ステータを構成す
る複数枚のマグネット７と、ステータ内に装着されたロ
ータを構成するアーマチュア８からなる。アーマチュア
８は、モータ出力軸９上に設けられたコイル（不図示）
を構成する複数の放射状のコア１０と、各コイルに通電
する整流子１１とからなる。モータケーシング側に整流
子１１に接触するブラシ１２が備わる。

【００１８】モータ出力軸９の端部には、減速ギヤユニ
ット３の減速ギヤ入力軸１３が同軸で一体的に結合され
る。この減速ギヤ入力軸１３に形成された歯車（または
セレーション）１４に減速大歯車１５が噛合う。減速大
歯車１５は減速ギヤ軸１６に装着されこの減速ギヤ軸１
６を所定の減速比で減速して回転させる。減速ギヤ軸１
６に小歯車１７が形成され、この小歯車１７に駆動用減
速ギヤ１８が噛合う。駆動用減速ギヤ１８は駆動出力軸
５上に装着され、この駆動出力軸５を所定の減速比で回
転駆動する。

【００１９】減速ギヤ軸１６上に設けた小歯車１７（図
２（Ａ））にはさらにブレーキ用減速ギヤ１９（図２
（Ｂ））が噛合う。このブレーキ用減速ギヤ１９は駆動
出力軸５と別の位置にあるブレーキ軸４０に装着され
る。このブレーキ軸４０にブレーキユニット４が取付け
られる。

【００２０】ブレーキユニット４自体の構成は実質上前
述の図４のブレーキユニット２４と同様である。すなわ
ち、このブレーキユニット４は、摩擦円板４１を備え、
ソレノイド（不図示）によりこの摩擦円板４１を軸方向
に動作させる。摩擦円板４１は、ソレノイド非励磁のと
きにスプリング（不図示）によりカップリング（不図
示）に押圧されブレーキ作動状態となる。ソレノイドの
励磁によりスプリングに抗して摩擦円板４１をカップリ
ングから離してブレーキ解除状態となる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、モー
タの出力軸に連結された減速ギヤを介してブレーキ装置
が取り付けられる。したがって、モータ出力軸上にはブ
レーキ軸が装着されなくなるため、モータ軸方向の長さ
が短くコンパクトな形状のブレーキ付モータ装置が得ら
れる。また、モータの回転速度とブレーキ軸の回転速度
が異なるため、ブレーキ能力をモータに合わせる必要が
なくなり、モータ出力や大きさに関係なく必要十分な制
動力をもつブレーキを得ることができる。

【００２２】この場合、モータが組込まれたモータユニ
ットと、該モータユニットの出力軸に連結され前記減速
ギヤが組込まれた減速ギヤユニットと、ブレーキが組込
まれたブレーキユニットとを備えたブレーキ付モータ装
置において、前記減速ギヤユニットの一方の側面に前記
モータユニットおよびブレーキユニットを並列して装着
した構成とすることにより、減速ギヤユニットの一方の
側面にモータユニットとともにこれに並列してブレーキ
ユニットが取付けられるため、各ユニット同士を組み合
わせたモータ装置全体の形状がコンパクトになる。

【００２３】さらに、減速ギヤユニットの駆動出力軸と
は別にブレーキ軸を設ける構成とすることにより、ブレ
ーキ軸が車両走行等のための駆動出力軸と別軸となるた
め、減速ギヤを介してブレーキ軸の回転をモータ出力軸
や駆動出力軸とは別に任意に設定できる。したがって、
モータ能力や駆動力に関係なく必要十分な制動力を備え
たブレーキが得られる。

【００２４】特に、電動車椅子の車輪のハブ内に設けら
れたホイールイン型の直流モータに適用することによ
り、コンパクトな形状が得られ、ブレーキ選定の自由度
が大きいという本発明の顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成説明図。

【図２】 図１の実施形態の内部構成説明図。

【図３】 従来のブレーキ付モータ装置の構成説明図。

【図４】 モータユニットおよびブレーキユニットの内
部構成図。

【符号の説明】

１：ブレーキ付モータ装置、２：モータユニット、３：
減速ギヤユニット、４：ブレーキユニット、５：駆動出
力軸、６：直流モータ、７：マグネット、８：アーマチ
ュア、９：モータ出力軸、１０：コア、１１：整流子、
１２：ブラシ、１３：減速ギヤ入力軸、１４：歯車、１
５：減速大歯車、１６：減速ギヤ軸、１７：小歯車、１
８：駆動用減速ギヤ、１９：ブレーキ用減速ギヤ、２
０：ブレーキ付モータ装置、２１：モータユニット、２
２：減速ギヤユニット、２３：駆動出力軸、２４：ブレ
ーキユニット、２５：マグネット、２６：アーマチュ
ア、２７：出力軸、２８：整流子、２９：ブラシ、３
０：直流モータ、３１：ブレーキリード線、３２：ソレ
ノイド、３３：摩擦円板、３４：カップリング、３５：
スプリング、４０：ブレーキ軸、４１：摩擦円板。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータと、該モータの出力軸に連結された
   減速ギヤと、該減速ギヤに連結された駆動出力軸と、前
   記モータにより回転動作する回転軸に設けたブレーキと
   を備えたブレーキ付モータ装置において、 前記減速ギヤに噛合うブレーキ軸を設け、該ブレーキ軸
   に前記ブレーキを装着したことを特徴とするブレーキ付
   モータ装置。
2. 【請求項２】前記モータが組込まれたモータユニット
   と、該モータユニットの出力軸に連結され前記減速ギヤ
   が組込まれた減速ギヤユニットと、前記ブレーキが組込
   まれたブレーキユニットとを備えたブレーキ付モータ装
   置であって、 前記減速ギヤユニットの一方の側面に前記モータユニッ
   トおよびブレーキユニットを並列して装着したことを特
   徴とする請求項１に記載のブレーキ付モータ装置。
3. 【請求項３】前記減速ギヤユニットの出力軸が前記駆動
   出力軸であって、該駆動出力軸と別の位置に前記ブレー
   キ軸が設けられたことを特徴とする請求項２に記載のブ
   レーキ付モータ装置。
4. 【請求項４】前記モータユニットは、電動車椅子の車輪
   のハブ内に設けられたことを特徴とする請求項３に記載
   のブレーキ付モータ装置。