JP2005065484A - アウターロータ型モータ - Google Patents

Abstract

【課題】 アウターロータの幾何回転軸に対する垂直方向に作用する応力に対して極力ロータの配置が安定しているアウターロータ型モータを、外周寸法の拡大を抑制しつつ提供する。
【解決手段】 ステータ１４が支持シャフト１２により筐体基台部１０に回転不能に保持され、ステータ１４を囲む形状のロータ４０が幾何回転軸１１を中心にステータ１４の周囲で回転するアウターロータ型モータで、ロータ４０は、ステータ１４と対向し、第１転がり軸受５６及び第２転がり軸受８６が幾何回転軸１１の方向に離間して軸支部として配置され、少なくともロータ４０とステータ１４と筐体基台部１０とが用いられて各軸支部の１つに対する幾何回転軸１１とは垂直方向の応力を他の軸支部に相互に伝達する応力伝達構造（４０、１００）が構成され、その応力伝達構造（４０、１００）により各転がり軸受が軸支される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、筐体基台部と、静止する支持シャフトを介して筐体基台部と回転不能に結合されるステータと、そのステータと対向してステータの外側を囲んで幾何回転軸の周りを回転できるように形成されたアウターロータ型のロータとを含んで構成されるアウターロータ型モータに関する。

アウターロータ型のモータは、従来から知られている。アウターロータ型モータにおけるアウターロータは、一般的に、ロータ内の支持シャフト上に軸方向に並べて配置された２個の転がり軸受（玉軸受を含む）によって回転可能に軸支される。また、アウターロータ型のモータも、一般的な他の部品と同様に、同じ出力であっても可能な限り省スペース化（小型化）が要望されている。

しかしながら、アウターロータが、上記したように一般的なロータ内部にのみ軸受が配置される浮遊的な配置（Flying Arrangement）である場合で、特に、一定の回転トルクを伝達する必要があるアウターロータ型モータでは、半径方向の応力に対しては、比較的小さな応力しか許容できないという欠点を有している。尚、ここで言う半径方向の応力とは、幾何回転軸に対して垂直である半径方向に作用する応力である。

例えば、従来のようにステータの支持シャフトの上下にステータを挟んで２個の軸受を配置させて、アウターロータを浮遊的に配置させて回転させる場合、２個の軸受を保持する支持シャフトの一方側だけが筐体の基台部に保持される。この状態では、支持シャフトの垂直方向（半径方向）には、非常に大きな応力が作用する。特に、基台部から遠い側の軸受は、基台部と距離が離れて支持シャフトに軸支されるので、アウターロータの幾何回転軸に対する垂直方向に応力が作用する場合、アウターロータの位置が不安定になりやすい。従って、従来の構成でアウターロータの位置を安定させる場合、支持シャフトを非常に強固に形成しなければならない。

しかし、支持シャフトを強固にすることは、同材質の支持シャフトでは直径寸法を拡大することになり、その回りのステータも大型化し、さらにその外側のアウターロータも大型化する。つまり、従来の構造で支持シャフトを強固にすると、アウターロータ型モータの外周寸法は拡大させることになる。これは、アウターロータ型モータに対する一般的な小型化の要望に反している。

本発明は、上記した問題を解決するためになされたものであって、公知技術のアウターロータ型モータを改良することにより、アウターロータの幾何回転軸に対する垂直方向に作用する応力に対して極力ロータの配置が安定しているアウターロータ型モータを、外周寸法の拡大を抑制しつつ提供することを目的とする。

上記した問題を解決するために、本発明のアウターロータ型モータでは、少なくとも静止する支持シャフトを保持する筐体基台部と、静止する支持シャフトにより筐体基台部と回転不能に結合されるステータと、ステータと対向し、ステータを囲む形状のアウターロータ型であり、幾何回転軸を中心にしてステータの周囲で回転するロータとを備え、ロータには、幾何回転軸の方向にステータを挟んで対向するように第１転がり軸受及び第２転がり軸受が配置される２箇所の軸支部が設けられ、少なくともロータ、ステータ及び筐体基台部が用いられて、各軸支部の一方に対する幾何回転軸とは垂直方向の応力を他方の軸支部に伝達する応力伝達構造が構成され、その応力伝達構造により軸支部が軸支される。

本発明のアウターロータ型モータでは、ロータが、幾何回転軸の方向に離間して複数の転がり軸受が配置された複数の軸支部を有し、各軸支部が、その各軸支部に対する幾何回転軸とは垂直方向の応力を他の軸支部に相互に伝達する応力伝達構造により軸支されるため、回転支持シャフトに横方向から作用する応力に対して非常に安定しているロータの構造を提供することができる。

又、本発明の軸支部の配置及び応力伝達構造では、応力伝達構造により、筐体基台部から遠い側の軸支部に対する幾何回転軸とは垂直方向の応力が支持シャフトを介さずに応力伝達構造により筐体基台部に伝達される。従って、筐体基台部から遠い側の軸支部に対する幾何回転軸とは垂直方向の応力に対応するために支持シャフトを太くして強度を高める必要が無くなる。その結果、ステータの外周方向の大きさも大きくする必要が無くなり、モータの外周寸法に何ら影響を与えず、モータを非常に小さく、したがい軽量に作れるという別の効果も提供することができる。

以下に、本発明の好ましい実施形態を、本発明についての更なる特徴及び有利点と共に、図面を参照して以下に説明する。

図１は、図３に示した本発明の実施形態のアウターロータ型モータの上面図における１−１線の断面図である。図２は、図３に示した本発明の実施形態のアウターロータ型モータの上面図における２−２線の断面図である。図３は、図１及び図２に示した本発明の実施形態のアウターロータ型モータの断面図における矢印Ａの方向から見た上面図である。

図１から図３に示された本発明の実施形態のアウターロータ型モータは、モータの筐体及び静止する支持シャフト１２を保持する基台となる筐体基台部１０と、例えば、幾何回転軸１１と同軸に位置して筐体基台部１０に圧入されて筐体と結合される支持シャフト１２と、金属薄板が積層された金属薄板パッケージ１６及びその金属薄板パッケージ１６に巻回されるステータ巻線１８を有し、支持シャフト１２に担持されることで筐体基台部１０と離間して配置されるステータ１４を備える。

尚、金属薄板パッケージ１６は、支持シャフト１２における筐体基台部１０と反対側に位置するステータ側軸端部２０で閉塞されており、ステータ側軸端部２０から筐体基台部１０の方向に向かって、筐体基台部１０から間隔をおいて支持シャフト１２に設けられた支持軸段部２２まで延伸されて形成される。尚、金属薄板パッケージ１６は支持軸段部２２に当接している。

支持シャフト１２には、金属薄板パッケージ１６と筐体基台部１０に跨る支持軸延伸部２４が備えられ、ステータ巻線１８を電気的に接続するために、その支持軸延伸部２４に沿って支持シャフト１２のステータ側軸端部２０と対向する基台側軸端部２５の方向に延伸される少なくとも１条の配線溝２６が設けられている。配線溝２６には、支持軸延伸部２４の支持軸外周面３０に沿ってステータ巻線１８のところまで延伸される電気配線２８が配線される。又、電気配線２８は、筐体基台部１０では、筐体基台部１０におけるステータ１４と対向する面に沿って保持され、さらに、例えば、筐体基台部１０から突出するように延伸される突出領域３４を有する印刷配線基板３２に接続される。

ステータ１４は、アウターロータとして構成されるロータ４０により外側を囲われている。ロータ４０の円筒胴部５０の円筒胴内周側４６には環状永久磁石４４が固定され、その環状永久磁石４４と、ステータ１４における金属薄板パッケージ１６のステータ極片頭部４２とは、同心に形成される隙間により離間されている。

円筒胴部５０における筐体基台部１０と対向する側の端部には、円筒胴部５０と連続して一体となるように第１ロータ蓋５２が形成される。第１ロータ蓋５２は、円筒胴部５０から始まりステータ１４と筐体基台部１０の間を、支持シャフト１２の支持軸延伸部２４に向けて延伸され、最内周側には支持軸延伸部２４と対向する軸受台座部５４が形成される。軸受台座部５４は、第１転がり軸受５６の第１軸受外輪５８を保持する。その一方で、第１転がり軸受５６の第１軸受内輪６０は、支持軸延伸部２４の外周面に当接しつつ、例えば、筐体基台部１０のスリーブ状段部６２に保持されている。スリーブ状段部６２は、スリーブ状段部６２に圧入された支持シャフト１２の基台側軸端領域６４を保持する。

第１ロータ蓋５２が円筒胴部５０と連続して一体に結合されてロータ鐘型部６６が形成され、ロータ鐘型部６６は、第１転がり軸受５６を介して支持シャフト１２に回転可能に軸支される。ロータ鐘型部６６における、筐体基台部１０と反対側端部には、鐘型部開口部６８が設けられている。

鐘型部開口部６８には、第２ロータ蓋７２が挿入されている。第２ロータ蓋７２は、蓋支持リング部７４によってロータ鐘型部６６の鐘型部開口部６８にはめ込まれ、蓋支持リング部７４により円筒胴部５０に強く固定される。更に、蓋支持リング部７４は、幾何回転軸１１の方向に、環状永久磁石４４の上端部にまで延伸されている。この蓋支持リング部７４と、円筒胴部５０の中で第１ロータ蓋５２の近傍に配置されて肩部として機能する磁石用段部７６とにより、環状永久磁石４４は、幾何回転軸１１の方向に移動しないように固定される。

第２ロータ蓋７２は、円筒胴部５０の上端部、即ち、筐体基台部１０と反対側に位置する鐘型部開口部６８を閉塞させる。第２ロータ蓋７２のステータ１４と対向する面と平行な外側面の中心には、例えば、駆動シャフト８０が第２ロータ蓋７２と連続して一体となるように形成されている。駆動シャフト８０は、第２転がり軸受８６の第２軸受内輪９０を保持すると共に第２転がり軸受８６を貫通し、その先で直径が小さくなった軸小径部９２に移行する。

第２転がり軸受８６の第２軸受外輪８８は、例えば、第２ロータ蓋７２から離間した上側保護覆い部９４に保持されている。上側保護覆い部９４は、第２ロータ蓋７２に対して、筐体基台部１０の反対側に位置し、筐体駕籠１００の一部を成している。筐体駕籠１００は、筐体基台部１０を含み、且つ、筐体基台部１０から連続して成形され、上側保護覆い部９４の方向に延伸される支柱部１０２を含む。

支柱部１０２は、ロータ４０の外側を囲む四角形のように図３に示される筐体駕籠１００における各４角に配置される。また、支柱部１０２における支柱上端部１０４の上側保護覆い部９４側の面には、支柱段状切欠部１０６が設けられる。

上側保護覆い部９４は、支柱部１０２の支柱段状切欠部１０６に挿入されることにより、筐体基台部１０に対して相対的に固定される。ロータ４０は、本実施形態のように第１転がり軸受５６及び第２転がり軸受８６の間隔を、幾何回転軸１１の方向に極力離間させて配置させることにより、安定した状態で筐体駕籠１００に保持させることができる。

ロータ４０における筐体基台部１０側の第１ロータ蓋５２では、幾何回転軸１１を中心としてステータ１４の周囲で回転するロータ４０の位置及び／又は回転数を検知するために、マグネットプレート（１０８）が、軸受台座部５４を含む第１ロータ蓋５２により保持されている。マグネットプレート（１０８）は、第１センサ素子１０８を成しており、第２センサ素子１１０を成すホールセンサ（１１０）と協働する。尚、第２センサ素子１１０を成すホールセンサ（１１０）は、筐体基台部１０のセンサ用基台切欠部１１２に挿入された後、第１センサ素子１０８を成すマグネットプレート（１０８）と対向するよう印刷配線基板３２上に接触させて配置される。

ここで、第１センサ素子１０８を成すマグネットプレート（１０８）及び第２センサ素子１１０を成すホールセンサ（１１０）は、ステータ１４と相対的な位置関係により、ロータ４０の回転運動及び／又は角度位置を検出する役割を担っている。

本実施形態のステータ１４の形状は、基本的に任意形状に形成されていても良く、また、例えば、円筒胴部５０を支持する第１転がり軸受５６等は、構造上考えられる他の多種多様の軸支手段によって、その軸支部が軸支されていても良い。

本実施形態のロータ４０は、円筒胴部５０及び円筒胴部５０の両側において円筒胴部５０と結合された第１ロータ蓋５２及び第２ロータ蓋７２を備える。また、ロータ４０の構造としては、特に好ましくは、第１ロータ蓋５２に配置される転がり軸受５６を使用する軸支部及び第２ロータ蓋７２に配置される転がり軸受８６を使用する軸支部により軸支される構造である。

本実施形態では、ロータ４０の構成で、円筒胴部５０の対向する上下２端部に第１ロータ蓋５２及び第２ロータ蓋７２を配置させたことで、ロータ４０を、幾何回転軸１１の周りを回転させるだけでなく、幾何回転軸１１に垂直な方向から作用する応力に対しても安定させる構造を得ることができる。

上記した本実施形態の方法に限らず、第１ロータ蓋５２及び第２ロータ蓋７２を円筒胴部５０に配置する方法は任意である。例えば、第１ロータ蓋５２及び第２ロータ蓋７２の両方を別個の部材として形成し、各第１ロータ蓋５２及び第２ロータ蓋７２が円筒胴部５０にはめ込まれるように構成しても良い。

本実施形態の構造上で、特に好ましい構成では、第１ロータ蓋５２及び第２ロータ蓋７２の一方が、ロータ鐘型部６６を形成するように、円筒胴部５０と連続して一体に成形される。この構成により、第１ロータ蓋５２及び第２ロータ蓋７２の少なくとも一方を円筒胴部５０と一体に形成できる。従って、本実施形態では、構造を簡単にすることができる。

本実施形態のロータ４０を組み立てる方法では、例えば、第１ロータ蓋５２及び第２ロータ蓋７２の一方が、円筒胴部５０に組み込まれて一体に形成されることが想定されている。すなわち、第１ロータ蓋５２及び第２ロータ蓋７２の一方が、先ず、円筒胴部５０と連続して一体の単独の部材（例えば、第１ロータ蓋５２と一体に形成されたロータ鐘型部６６）として形成され、そのロータ鐘型部６６内にステータ１４が組み立てられた後、ロータ鐘型部６６の円筒胴部上端（鐘型部開口部６８）に他方のロータ蓋（例えば、第２ロータ蓋７２）をはめ込む。言い換えると、ロータ４０のロータ鐘型部６６（一方のロータ蓋含む）とステータ１４とがプリアッセンブリーされ、ステータ１４を全てロータ４０（ロータ鐘型部６６）の中に配置させてから他方のロータ蓋（例えば、第２ロータ蓋７２）を円筒胴部上端（鐘型部開口部６８）にはめ込む。

本実施形態の第２ロータ蓋７２には、例えば、円筒胴部５０の上端に組み込まれるその第２ロータ蓋７２における周囲部に、円筒胴部５０にはめ込むための蓋支持リング部７４が設けられる。これにより、第２ロータ蓋７２は、特に容易に円筒胴部５０に固定できる。

本実施形態のロータ４０は、ステータ１４と共通の幾何回転軸１１で、ステータ１４と相対的に回転できるように軸支されるため、第１転がり軸受５６が、ステータ１４と筐体基台部１０の間に位置する支持軸延伸部２４に設けられる。

本実施形態では、ロータ４０が安定した状態でステータ１４の幾何回転軸１１の一方側に軸支されるので、構造上、特に簡単になる。これは、特に、第１転がり軸受５６が、ステータ１４と筐体基台部１０の間の支持軸延伸部２４に配置される場合であり、第１転がり軸受５６は、筐体基台部１０の近傍に配置されることで安定する。

本実施形態の場合、例えば、２個の第１ロータ蓋５２及び第２ロータ蓋７２のうち、第１転がり軸受５６は、構造上、第１軸受内輪６０が、支持シャフト１２の支持軸延伸部２４に当接し、第１軸受外輪５８が、第１ロータ蓋５２に設けられた軸受台座部５４に保持されるように形成される。

本実施形態では、ロータ４０を完璧な状態で軸支させるため、ロータ４０は、上記した第１転がり軸受５６に加えて、更に第２ロータ蓋７２に保持される第２転がり軸受８６によっても軸支される。これにより、ロータ４０は、第１転がり軸受５６に働く軸方向と垂直方向の応力を駆動軸８０（第２転がり軸受け８６）に伝達するような応力伝達構造の一部を構成することになる。

ここで、従来の軸支構造によりアウターロータを軸支する場合について対比のために説明する。上記したように理論的には、第２転がり軸受８６を、従来と同様にステータ１４の支持シャフト１２を延伸させて支持させることも可能であるが、そのような従来の支持方法では、第１転がり軸受５６と第２転がり軸受８６を保持する支持シャフト１２の一方側だけが筐体基台部１０に保持される。この状態では、支持シャフト１２には、非常に大きな半径方向（支持シャフト１２に垂直方向）の応力が作用する。従来構造の第２転がり軸受８６は、筐体基台部１０と距離が離れて支持シャフト１２に軸支されるので、支持シャフト１２を、非常に強固に、即ち太く形成する必要があり、最終的にアウターロータの外周寸法を増大させる。このことは、可能な限り省スペースのアウターロータ型モータを提供するという本実施形態の目的に反している。

本実施形態では、上記した支持シャフト１２を太くしたりアウターロータの外周寸法を増大させるという事態を避けるために、第２転がり軸受８６を、筐体基台部１０を含む筐体駕籠１００により保持させている。つまり、筐体駕籠１００は、第２転がり軸受８６に働く軸方向と垂直方向の応力を筐体基台部１０（支持シャフト１２：第１転がり軸受５６）に伝達するような応力伝達構造の一部を構成する。

なお、本実施形態の筐体駕籠１００の形状は、上記した形状あるいは図示された形状に特定されるものではなく、支持シャフト１２と結合されて第２転がり軸受８６を軸支できる構造であれば、多種多様に形成されて良い。

本実施形態では、筐体駕籠１００について、支持シャフト１２が結合される筐体基台部１０の外周端部から連続させて、ロータ４０の外側を回り込むように延伸させて支柱部１０２を形成する。これにより、筐体駕籠１００は、特に構造上強度を向上させることができる。

また、本実施形態では、第２転がり軸受８６は、筐体駕籠１００の上側保護覆い部９４の中心部に配置される。これにより、筐体駕籠１００の構造上の強度を有利にすることができる。

本実施形態のアウターロータ型モータでは、その駆動力を一般的な方法で伝達させるために、例えば、第２ロータ蓋７２に駆動シャフト８０が保持される。

本実施形態の第２ロータ蓋７２が駆動シャフト８０を保持する場合には、その第２ロータ蓋７２のところに第２転がり軸受８６を保持する軸受台座部（不図示）を設けるようにしても良い。但し、構造上特に有利である本実施形態では、第２転がり軸受８６を、駆動シャフト８０に保持させている。

本実施形態の第２転がり軸受８６を駆動シャフト８０に保持させる場合、駆動シャフト８０には、動力伝達に十分な直径寸法を与えられる。これにより、駆動シャフト８０を、第２転がり軸受８６の第２軸受内輪９０により軸支させることが可能となる。

上記したようにして本実施形態では、ロータ４０を、第１転がり軸受５６の第１軸受外輪５８及び第２転がり軸受８６の第２軸受内輪９０の各々により保持させることができる。

モータを理想的に小型化された寸法で作るという観点からは、本実施形態の駆動シャフト８０は、構造上特に、第２転がり軸受８６の第２軸受内輪９０により保持させることが好ましい。

また、駆動シャフト８０が第２転がり軸受８６の第２軸受内輪９０により保持される場合、例えば、第２転がり軸受８６の第２軸受外輪８８は、筐体駕籠１００の上側保護覆い部９４に保持される。

本実施形態の筐体駕籠１００には、基本的に、ロータ４０の外側を囲む形状で閉塞型の外部筐体（不図示）を備えるようにしても良い。但し、本実施形態の構造では、軽量化のためと、特に小型化のために、筐体駕籠１００に、上側保護覆い部９４と筐体基台部１０の間に延伸される支柱部１０２が設けられている。

本実施形態の支柱部１０２が設けられる場合、支柱部１０２は、筐体基台部１０と結合される各々別個の部材であって良い。但し、支柱部１０２は、筐体基台部１０及び／又は上側保護覆い部９４と連続して形成されていれば特に好適であり、筐体基台部１０と連続して一体に形成されればなお好適である。

また、本実施形態の支柱部１０２は、安定性と強度の観点から、ロータ４０の外側であって、幾何回転軸１１にできるだけ近いところに複数の支柱部１０２をロータ４０と対向するよう間隔をおいて配置することが特に好適である。

本実施形態の支柱部１０２は、例えば、ロータ４０の外側を囲む多角形状の各角部に配置しても良い。本実施形態の支柱部１０２は、省スペースの観点からは、ロータ４０の外側を囲む四角形の４角に配置するのが有利と考えられる。

本実施形態では、モータの整流のためと、ロータ４０の回転運動を容易に検出できるようにするため、例えば、ロータ４０の筐体基台部１０側の面に第１センサ素子（ホールセンサ）１１０が搭載されている。第１センサ素子（マグネットプレート）１０８は、少なくとも筐体基台部１０に配列された第２センサ素子１１０と協働してロータ４０の状態変位を検知する。先に述べた状態変位は、例えば、時間及び／又は角度に基づいてロータ４０の回転位置及び／又は回転運動を表す状態変数であって良い。

本実施形態のアウターロータ型モータは、少なくとも静止する支持シャフト１２を保持する筐体基台部１０と、静止する支持シャフト１２により筐体基台部１０と回転不能に結合されるステータ１４と、ステータ１４と対向し、ステータ１４を囲む形状のアウターロータ型であり、幾何回転軸１１を中心にしてステータ１４の周囲で回転するロータ４０とを備え、ロータ４０には、幾何回転軸１１の方向にステータ１４を挟んで対向するように第１転がり軸受５６及び第２転がり軸受８６が配置される２箇所の軸支部が設けられ、少なくともロータ４０、ステータ１４及び筐体基台部１０が用いられて、各軸支部の一方に対する幾何回転軸１１とは垂直方向の応力を他方の軸支部に相互伝達する応力伝達構造（４０、１００）が構成され、その応力伝達構造（４０、１００）により軸支部が軸支される。

特に本実施形態のアウターロータ型モータでは、筐体基台部１０から遠く駆動シャフト側に配置される軸支部（第２転がり軸受８６）が、ロータ４０の外部側であり、その駆動シャフト側でロータ４０の外部側に配置された軸支部に対する幾何回転軸１１とは垂直方向の応力は、支持シャフト１２には伝わらず応力伝達構造（筐体駕籠１００）によって筐体基台部１０に伝達される。従って、支持シャフト１２には、筐体基台部１０から遠い側の軸支部に対する幾何回転軸１１とは垂直方向の応力に対応させるための強度は要求されなくなり、支持シャフト１２を太くして強度を高める必要が無くなる。

また、本実施形態のアウターロータ型モータでは、ロータ４０は、円筒胴部５０と、円筒胴部５０の両端側において円筒胴部５０と結合される第１ロータ蓋５２及び第２ロータ蓋７２を備え、第１ロータ蓋５２側に配置される第１転がり軸受５６、及び、第２ロータ蓋７２側に配置される第２転がり軸受８６により軸支される。第１ロータ蓋５２と第２ロータ蓋７２の何れか一方は、ロータ鐘型部６６を形成するように円筒胴部５０と連続して一体に形成される。第１ロータ蓋５２と第２ロータ蓋７２の何れか一方は、円筒胴部５０にはめ合わせられる。

本実施形態のアウターロータ型モータでは、第２ロータ蓋７２には、円筒胴部５０にはめ込まれる蓋支持リング部７４が設けられる。支持シャフト１２における、ステータ１４と筐体基台部１０との間に位置する支持軸延伸部２４に、第１転がり軸受５６が配置される。第１転がり軸受５６の第１軸受内輪６０は、支持シャフト１２の支持軸延伸部２４に当接し、第１転がり軸受５６の第１軸受外輪５８は、第１ロータ蓋５２に設けられた軸受台座部５４に配置される。

本実施形態のアウターロータ型モータでは、ロータ４０は、第１ロータ蓋５２側に配置される第１転がり軸受５６の第１軸受外輪５８、及び、第２ロータ蓋７２に配置される第２転がり軸受８６の第２軸受内輪９０によって軸支される。第２転がり軸受８６は、筐体基台部１０を含む筐体駕籠１００によって保持される。筐体駕籠１００は、筐体基台部１０から連続して延伸され、ロータ４０の外側を囲む形状に形成される。第２転がり軸受８６は、筐体駕籠１００における上側保護覆い部９４中に配置される。

本実施形態のアウターロータ型モータでは、第２ロータ蓋７２は、駆動シャフト８０を保持する。駆動シャフト８０は、第２転がり軸受８６により軸支される。駆動シャフト８０は、第２転がり軸受８６の第２軸受内輪９０により軸支される。第２転がり軸受８６の第２軸受外輪８８は、筐体駕籠１００の上側保護覆い部９４により保持される。

本実施形態のアウターロータ型モータでは、筐体駕籠１００には、上側保護覆い部９４と筐体基台部１０の間に延伸される支柱部１０２が設けられる。支柱部１０２は、筐体基台部１０と連続して一体となるように形成される。支柱部１０２は、ロータ４０の周囲に沿って、複数本が配置される。

本実施形態のアウターロータ型モータでは、例えば、ロータ４０の回転運動等のロータ４０の少なくとも１種の状態変化を検知するために筐体基台部１０に第２センサ素子１１０が配置され、その第２センサ素子１１０と協働する第１センサ素子１０８が、ロータ４０の筐体基台部１０と対向する側に保持される。

このように本実施形態のアウターロータ型モータでは、ロータ４０には、ステータ１４を挟んで、幾何回転軸１１の方向に離間して第１転がり軸受５６及び第２転がり軸受８６が配置される複数の軸支部が設けられる。そして、少なくともロータ４０、ステータ１４及び筐体基台部１０が用いられて、各軸支部の１つに対する幾何回転軸１１とは垂直方向の応力を他の軸支部に相互に伝達する応力伝達構造（４０、１００）が備えられる。さらに、その応力伝達構造（４０、１００）により各転がり軸受５６、８６が軸支されることで、回転支持シャフト１２に横方向から作用する応力に対して非常に安定しているロータ４０の構造を提供することができる。

又、本実施形態の軸支部の配置及び応力伝達構造（４０、１００）では、筐体基台部１０から遠い側の軸支部（第２転がり軸受８６）に対する幾何回転軸１１とは垂直方向の応力が支持シャフト１２を介さずに応力伝達構造（４０、１００）によって筐体基台部１０に伝達される。従って、筐体基台部１０から遠い側の軸支部に対する幾何回転軸１１とは垂直方向の応力に対応するために支持シャフト１２を太くして強度を高める必要が無くなる。その結果、ステータ１４の外周方向の大きさも大きくする必要が無くなり、モータの外周寸法に何ら影響を与えず、モータを非常に小さく、したがい軽量に作れるという別の効果も提供することができる。

尚、本発明のアウターロータ型モータにおける応力伝達構造は、上記した実施形態あるいは図に示された応力伝達構造に限られるものではなく、一方の軸受にかかる回転軸に垂直方向の応力を、他方の軸受に伝達する構造を有していれば、他の構造であっても良い。両軸受にかかる応力を相互に伝達しあう構造でも良いが、少なくとも、駆動シャフト側に配置された軸受にかかる回転軸に垂直方向の応力を、筐体基台側に配置された他方の軸受に伝達する構造を有していれば良い。

図３に示した本発明の実施形態のアウターロータ型モータの上面図における１−１線の断面図である。 図３に示した本発明の実施形態のアウターロータ型モータの上面図における２−２線の断面図である。 図１及び図２に示した本発明の実施形態のアウターロータ型モータの断面図における矢印Ａの方向から見た上面図である。

符号の説明

１０ 筐体基台部、
１１ 幾何回転軸、
１２ 支持シャフト、
１４ ステータ、
１６ 金属薄板パッケージ、
１８ ステータ巻線、
２０ ステータ側軸端部、
２２ 支持軸段部、
２４ 支持軸延伸部、
２５ 基台側軸端部、
２６ 配線溝、
２８ 電気配線、
３０ 支持軸外周面、
３２ 印刷配線基板、
３４ 突出領域、
４０ ロータ、
４２ ステータ極片頭部、
４４ 環状永久磁石、
４６ 円筒胴内周側、
５０ 円筒胴部、
５２ 第１ロータ蓋、
５４ 軸受台座部、
５６ 第１転がり軸受、
５８ 第１軸受外輪、
６０ 第１軸受内輪、
６２ スリーブ状段部、
６４ 基台側軸端領域、
６６ ロータ鐘型部、
６８ 鐘型部開口部、
７２ 第２ロータ蓋、
７４ 蓋支持リング部、
７６ 磁石用段部、
８０ 駆動シャフト、
８６ 第２転がり軸受、
８８ 第２軸受外輪、
９０ 第２軸受内輪、
９２ 軸小径部、
９４ 上側保護覆い部、
１００ 筐体駕籠、
１０２ 支柱部、
１０４ 支柱上端部、
１０６ 支柱段状切欠部、
１０８ 第１センサ素子（マグネットプレート）、
１１０ 第２センサ素子（ホールセンサ）、
１１２ センサ用基台切欠部。

Claims (19)

1. 少なくとも静止する支持シャフトを保持する筐体基台部と、
   前記静止する支持シャフトにより前記筐体基台部と回転不能に結合されるステータと、
   前記ステータと対向し、前記ステータを囲む形状のアウターロータ型であり、幾何回転軸を中心にして前記ステータの周囲で回転するロータと
   を備え、
   前記ロータには、幾何回転軸の方向にステータを挟んで対向するように第１転がり軸受及び第２転がり軸受が配置される２箇所の軸支部が設けられ、
   少なくとも前記ロータ、ステータ及び筐体基台部が用いられて、前記各軸支部の一方に対する幾何回転軸とは垂直方向の応力を他方の軸支部に伝達する応力伝達構造が構成され、
   該応力伝達構造により前記軸支部が軸支される
   ことを特徴とするアウターロータ型モータ。
2. 前記ロータは、円筒胴部と、前記円筒胴部の両端側において前記円筒胴部と結合される第１ロータ蓋及び第２ロータ蓋を備え、
   前記第１ロータ蓋側に配置される第１転がり軸受、及び、前記第２ロータ蓋側に配置される第２転がり軸受により軸支される
   ことを特徴とする請求項１に記載のアウターロータ型モータ。
3. 前記第１ロータ蓋と第２ロータ蓋の何れか一方は、ロータ鐘型部を形成するように円筒胴部と連続して一体に形成される
   ことを特徴とする請求項２に記載のアウターロータ型モータ。
4. 前記第１ロータ蓋と第２ロータ蓋の何れか一方は、円筒胴部にはめ合わせられる
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のアウターロータ型モータ。
5. 前記第２ロータ蓋には、円筒胴部にはめ込まれる蓋支持リング部が設けられる
   ことを特徴とする請求項４に記載のアウターロータ型モータ。
6. 前記支持シャフトにおける、ステータと筐体基台部との間に位置する支持軸延伸部に、第１転がり軸受が配置される
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のアウターロータ型モータ。
7. 前記第１転がり軸受の第１軸受内輪は、前記支持シャフトの支持軸延伸部に当接し、前記第１転がり軸受の第１軸受外輪は、第１ロータ蓋に設けられた軸受台座部に配置される
   ことを特徴とする請求項６に記載のアウターロータ型モータ。
8. 前記ロータは、前記第１ロータ蓋側に配置される第１転がり軸受の第１軸受外輪、及び、第２ロータ蓋に配置される第２転がり軸受の第２軸受内輪によって軸支される
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のアウターロータ型モータ。
9. 前記第２転がり軸受は、筐体基台部を含む筐体駕籠によって保持される
   ことを特徴とする請求項８に記載のアウターロータ型モータ。
10. 前記筐体駕籠は、筐体基台部から連続して延伸され、ロータの外側を囲む形状に形成される
    ことを特徴とする請求項８に記載のアウターロータ型モータ。
11. 前記第２転がり軸受は、筐体駕籠における上側保護覆い部中に配置される
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載のアウターロータ型モータ。
12. 前記第２ロータ蓋は、駆動シャフトを保持する
    ことを特徴とする請求項８〜１１の何れか１項に記載のアウターロータ型モータ。
13. 前記駆動シャフトは、第２転がり軸受により軸支される
    ことを特徴とする請求項１２に記載のアウターロータ型モータ。
14. 前記駆動シャフトは、第２転がり軸受の第２軸受内輪により軸支される
    ことを特徴とする請求項１３に記載のアウターロータ型モータ。
15. 前記第２転がり軸受の第２軸受外輪は、筐体駕籠の上側保護覆い部により保持される
    ことを特徴とする請求項１４に記載のアウターロータ型モータ。
16. 前記筐体駕籠には、上側保護覆い部と筐体基台部の間に延伸される支柱部が設けられる
    ことを特徴とする請求項１１〜１５の何れか１項に記載のアウターロータ型モータ。
17. 前記支柱部は、筐体基台部と連続して一体となるように形成される
    ことを特徴とする請求項１６に記載のアウターロータ型モータ。
18. 前記支柱部は、前記ロータの周囲に沿って、複数本が配置される
    ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のアウターロータ型モータ。
19. 前記ロータの少なくとも１種の状態変化を検知するために、筐体基台部に第２センサ素子が配置され、該第２センサ素子と協働する第１センサ素子が、ロータにおける筐体基台部と対向する側に保持される
    ことを特徴とする請求項１〜１８の何れか１項に記載のアウターロータ型モータ。

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