JP2021013204A - Motor with reduction gear - Google Patents

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雅貴 天川
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Shogo Shinoda
征吾 篠田
倫太郎 堀住
Rintaro Horizumi
倫太郎 堀住
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Yuji Yamashita
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Abstract

To suppress an increase in physical size while decelerating the rotational frequency of a rotor at a predetermined speed reduction ratio.SOLUTION: A motor 10 with a reduction gear comprises a rotor 22 having a magnet 32 formed with a magnetic compound which is subjected to polar anisotropic orientation with 400 [kA/m] or more of holding power Hc and 1.0 [T] or more of residual magnetic flux density Br. Also, the motor 10 with the reduction gear is formed by bundling strands and is a strand assembly in which a value of resistance between bundled strands is more than a value of resistance of a strand itself and has a coil body 26 having a plurality of conducting wires circumferentially spaced and comprises an annular stator 20 of toothless structure. Also, the motor 10 with the reduction gear comprises an output axis 12 and a reduction gear 14 arranged radially inwardly to the stator 20 and the magnet 32. A dimension Ag in the axial direction of the reduction gear 14 is set to less than a dimension Ac in the axial direction of the coil body 26.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、減速機付モータに関する。 The present invention relates to a motor with a speed reducer.

下記特許文献１には、減速機（変速機構）を備えた減速機付モータが開示されている。この文献に記載された減速機付モータでは、モータと減速機とが軸方向に並ぶように配置されている。 The following Patent Document 1 discloses a motor with a speed reducer including a speed reducer (transmission mechanism). In the motor with a speed reducer described in this document, the motor and the speed reducer are arranged so as to be aligned in the axial direction.

特開２０１４−１７６１１８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-176118

ところで、車両に搭載されるモータには、モータの一部を構成するロータの回転数を所望の減速比で減速しつつ、体格の大型化を抑制することが望まれる。 By the way, it is desired that the motor mounted on the vehicle suppresses the increase in size of the physique while decelerating the rotation speed of the rotor constituting a part of the motor at a desired reduction ratio.

上記事実を考慮し、ロータの回転数を所望の減速比で減速しつつ、体格の大型化を抑制することができる減速機付モータを得ることが目的である。 In consideration of the above facts, it is an object of the present invention to obtain a motor with a speed reducer capable of suppressing an increase in physique while reducing the rotation speed of the rotor at a desired reduction ratio.

上記課題を解決する減速機付モータ（１０、５２）は、極異方配向とされている又はハルバッハ配向とされていると共に保持力Ｈｃが４００［ｋＡ／ｍ］以上かつ残留磁束密度Ｂｒが１．０［Ｔ］以上の磁性化合物を用いて形成され、複数の磁極を有するマグネット（３２）を備えたロータ（２２）と、導電性の素線が束ねられることで形成され、束ねられた前記素線間の抵抗値が前記素線そのものの抵抗値よりも大きい素線集合体となっており、周方向に間隔をあけてかつ前記マグネットと対向して配置された複数の導線を有するコイル体を備え、周方向における前記各導線の間に巻線間部材が設けられ、かつその巻線間部材として、１磁極における前記巻線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、前記巻線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、前記マグネットの１磁極分の周方向の幅寸法をＷｍとした場合に、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒの関係となる磁性材料、若しくは非磁性材料を用いる構成か、又は周方向における前記各導線の間に巻線間部材が設けられていない構成となっているステータ（２０）と、前記ロータの回転軸と同軸上に配置された出力軸（１２）と、前記ステータ及び前記マグネットに対して径方向内側に配置され、軸方向への寸法（Ａｇ）が前記コイル体の軸方向への寸法（Ａｃ）及び前記マグネットの軸方向への寸法（Ａｍ）の少なくとも一方よりも小さな寸法とされ、前記ロータの回転を減速して前記出力軸へ伝達する減速機（１４）と、を備えている。 The speed reducer-equipped motors (10, 52) that solve the above problems are oriented in a very different direction or Halbach, have a holding force Hc of 400 [kA / m] or more, and have a residual magnetic flux density Br of 1. The rotor (22) formed by using a magnetic compound of .0 [T] or more and having a magnet (32) having a plurality of magnetic poles, and the conductive strands formed by bundling the bundled wires. A coil body in which the resistance value between the strands is larger than the resistance value of the strands themselves, and the coil has a plurality of conductors arranged at intervals in the circumferential direction and facing the magnet. An interwinding member is provided between the respective conductors in the circumferential direction, and as the interwinding member, the width dimension of the interwinding member in one magnetic pole in the circumferential direction is Wt, and the interwinding member. When the saturation magnetic flux density of the magnet is Bs and the width dimension of one magnetic pole of the magnet in the circumferential direction is Wm, a magnetic material or a non-magnetic material having a relationship of Wt × Bs ≦ Wm × Br is used, or A stator (20) having a configuration in which no interwinding member is provided between the respective conductors in the circumferential direction, an output shaft (12) arranged coaxially with the rotation shaft of the rotor, and the stator. And is arranged radially inside the magnet, and the axial dimension (Ag) is from at least one of the axial dimension (Ac) of the coil body and the axial dimension (Am) of the magnet. Also has a small size, and includes a speed reducer (14) that decelerates the rotation of the rotor and transmits it to the output shaft.

この様に構成することで、ロータの回転数を所望の減速比で減速しつつ、体格の大型化を抑制することができる。 With such a configuration, it is possible to suppress an increase in physique while decelerating the rotation speed of the rotor at a desired reduction ratio.

第１実施形態の減速機付モータを分解して示す部分断面分解斜視図である。It is a partial cross-sectional exploded perspective view which shows by disassembling the motor with a reduction gear of 1st Embodiment. 第１実施形態の減速機付モータを軸方向に沿って切断した断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section which cut the motor with a reduction gear of 1st Embodiment along the axial direction. 図２に示された３−３線に沿って切断した第１実施形態の減速機付モータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the motor with a reduction gear of 1st Embodiment cut along the line 3-3 shown in FIG. 第２実施形態の減速機付モータを示す図２に対応する断面図である。It is sectional drawing corresponding to FIG. 2 which shows the motor with a reduction gear of 2nd Embodiment. 図４に示された５−５線に沿って切断した第２実施形態の減速機付モータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the motor with a reduction gear of 2nd Embodiment cut along the line 5-5 shown in FIG.

（第１実施形態）
図１〜図３を用いて第１実施形態に係る減速機付モータ１０について説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、出力軸１２の回転軸方向一方側、回転径方向外側及び回転周方向一方側をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、出力軸１２の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。 (First Embodiment)
The motor 10 with a speed reducer according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The arrow Z direction, arrow R direction, and arrow C direction, which are appropriately shown in the drawing, indicate one side of the output shaft 12 in the rotation axis direction, the outside in the rotation radial direction, and one side in the rotation circumferential direction, respectively. Hereinafter, when the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction are simply indicated, the rotation axis direction, the rotation radial direction, and the rotation circumferential direction of the output shaft 12 are indicated unless otherwise specified.

図１〜図３に示されるように、本実施形態の減速機付モータ１０は、減速機１４が内蔵された３相８極２４スロットの減速機付モータである。この減速機付モータ１０は、モータケース１６及びモータカバー１８と、モータケース１６内に配置されたステータ２０、ロータ２２及びロータ２２の回転を減速する減速機１４と、モータカバー１８から突出する出力軸１２と、を備えている。なお、図１においては、減速機付モータ１０を構成する複数の部材の一部を周方向の９０°にわたって切取った状態で当該複数の部材を図示している。また、図１においては、断面のハッチングを省略している。 As shown in FIGS. 1 to 3, the speed reducer motor 10 of the present embodiment is a three-phase 8-pole 24-slot speed reducer motor with a built-in speed reducer 14. The motor 10 with a speed reducer includes a motor case 16 and a motor cover 18, a reducer 14 for reducing the rotation of the stator 20, a rotor 22 and the rotor 22 arranged in the motor case 16, and an output protruding from the motor cover 18. It includes a shaft 12. In addition, in FIG. 1, the plurality of members are shown in a state where a part of the plurality of members constituting the motor 10 with a speed reducer is cut off over 90 ° in the circumferential direction. Further, in FIG. 1, hatching of the cross section is omitted.

図１に示されるように、モータケース１６は、軸方向一方側が開放されていると共に軸方向他方側が閉止された有底円筒状に形成されている。このモータケース１６は、円板状に形成された底壁部１６Ａと、底壁部１６Ａの径方向外側の端から軸方向一方側へ向けて屈曲して延びる側壁部１６Ｂと、を備えている。底壁部１６Ａの径方向の中心部には、後述するロータコア３４の軸部３８（図２参照）が挿入される軸支孔１６Ｃが形成されている。 As shown in FIG. 1, the motor case 16 is formed in a bottomed cylindrical shape in which one side in the axial direction is open and the other side in the axial direction is closed. The motor case 16 includes a bottom wall portion 16A formed in a disk shape, and a side wall portion 16B that bends and extends from the radially outer end of the bottom wall portion 16A toward one side in the axial direction. .. A shaft support hole 16C into which the shaft portion 38 (see FIG. 2) of the rotor core 34, which will be described later, is inserted is formed in the radial center portion of the bottom wall portion 16A.

モータカバー１８は、円板状に形成されている。このモータカバー１８の径方向の中心部には、後述する出力軸１２が挿入される軸支孔１８Ａが形成されている。そして、出力軸１２が軸支孔１８Ａに挿入された状態で、モータカバー１８がモータケース１６に取付けられることで、出力軸１２がモータカバー１８から軸方向一方側へ突出した状態でモータケース１６の開放端側（軸方向一方側）が閉止されるようになっている。 The motor cover 18 is formed in a disk shape. A shaft support hole 18A into which an output shaft 12, which will be described later, is inserted is formed at the center of the motor cover 18 in the radial direction. Then, the motor cover 18 is attached to the motor case 16 in a state where the output shaft 12 is inserted into the shaft support hole 18A, so that the output shaft 12 protrudes from the motor cover 18 to one side in the axial direction. The open end side (one side in the axial direction) of is closed.

ステータ２０は、環状に形成されたステータコア２４と、ステータコア２４の内周面に固定された環状のコイル体２６と、を備えている。図１〜図３に示されるように、環状のコイル体２６は、周方向に間隔をあけて配置された複数の導線が絶縁性の材料（樹脂材料等）を用いて形成されたコイル支持体３０内に埋設されることによって構成されている。 The stator 20 includes an annular stator core 24 and an annular coil body 26 fixed to the inner peripheral surface of the stator core 24. As shown in FIGS. 1 to 3, the annular coil body 26 is a coil support in which a plurality of conducting wires arranged at intervals in the circumferential direction are formed by using an insulating material (resin material or the like). It is configured by being buried in 30.

ここで、コイル体２６を構成する導線は、導電性の素線が束ねられることで形成された素線集合体である。また、束ねられた素線間の抵抗値は、素線そのものの抵抗値よりも大きくなっている。これにより、うず電流損が低減されている。 Here, the conducting wire constituting the coil body 26 is an aggregate of strands formed by bundling conductive strands. Further, the resistance value between the bundled strands is larger than the resistance value of the strands themselves. As a result, the vortex current loss is reduced.

また、周方向における各導線の間には、巻線間部材が設けられていても良いし、巻線間部材が設けられていなくてもよい。巻線間部材が設けられている構成では、１磁極における巻線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、巻線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、マグネットの１磁極分の周方向の幅寸法をＷｍ（図３参照）とした場合に、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒの関係となるような磁性材料、若しくは非磁性材料を用いて巻線間部材が形成されていればよい。すなわち、各導線を流れる電流の電流値を高めていったとしても、磁気飽和が生じないようになっていればよい。なお、このような構造を「ティースレス構造」と呼ぶ。 Further, an interwinding member may be provided between each conducting wire in the circumferential direction, or an interwinding member may not be provided. In a configuration in which an interwinding member is provided, the width dimension of the interwinding member in one magnetic pole in the circumferential direction is Wt, the saturation magnetic flux density of the interwinding member is Bs, and the width dimension in the circumferential direction of one magnetic pole of the magnet. When Wm (see FIG. 3), the interwinding member may be formed by using a magnetic material or a non-magnetic material having a relationship of Wt × Bs ≦ Wm × Br. That is, even if the current value of the current flowing through each conducting wire is increased, it is sufficient that magnetic saturation does not occur. In addition, such a structure is called a "teethless structure".

また、図３に示されるように、本実施形態のステータ２０では、当該ステータ２０を軸方向と直交する方向に沿って切断した断面視で、２４個の導線２８（導線部）を備えている。これら複数の導線２８は、それぞれＵ層、Ｖ層、Ｗ層のいずれかの導線２８となっている。そして、Ｕ層の導線２８Ｕ、Ｖ層の導線２８Ｖ及びＷ層の導線２８Ｗは、周方向に沿ってこの順で配列されている。 Further, as shown in FIG. 3, the stator 20 of the present embodiment includes 24 lead wires 28 (lead wire portions) in a cross-sectional view obtained by cutting the stator 20 along a direction orthogonal to the axial direction. .. Each of these plurality of conducting wires 28 is any of the U layer, the V layer, and the W layer. The U-layer lead wire 28U, the V-layer lead wire 28V, and the W-layer lead wire 28W are arranged in this order along the circumferential direction.

図１〜図３に示されるように、ロータ２２は、環状のマグネット３２がロータコア３４に取付けられることによって構成されている。図３に示されるように、本実施形態のマグネット３２は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配列された８極の極異方配向のマグネットである。なお、図３においては、一部のマグネット３２内の磁束の向きを矢印Ｗで模式的に示している。なお、マグネット３２は、ハルバッハ配向のマグネットであってもよい。 As shown in FIGS. 1 to 3, the rotor 22 is configured by attaching an annular magnet 32 to the rotor core 34. As shown in FIG. 3, the magnet 32 of the present embodiment is an 8-pole anisotropy magnet in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction. In FIG. 3, the directions of the magnetic fluxes in some of the magnets 32 are schematically shown by arrows W. The magnet 32 may be a Halbach-oriented magnet.

また、本実施形態のマグネット３２は、保持力Ｈｃが４００［ｋＡ／ｍ］以上かつ残留磁束密度Ｂｒが１．０［Ｔ］以上の磁性化合物を用いて形成されている。一例として、本実施形態のマグネット３２は、ＮｄＦｅ１１ＴｉＮ、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３、ＦｅＮｉ等の磁性化合物を用いて形成されている。 Further, the magnet 32 of the present embodiment is formed by using a magnetic compound having a holding force Hc of 400 [kA / m] or more and a residual magnetic flux density Br of 1.0 [T] or more. As an example, the magnet 32 of the present embodiment is formed by using a magnetic compound such as NdFe 11 TiN, Nd 2 Fe 14 B, Sm 2 Fe 17 N 3 , FeNi and the like.

図１及び図２に示されるように、ロータコア３４は、軸方向一方側が開放されていると共に軸方向他方側が閉止された有底円筒状のマグネット保持部としてのロータコア本体３６を備えている。このロータコア本体３６は、円板状に形成された底壁部３６Ａと、底壁部３６Ａの径方向外側の端から軸方向一方側へ向けて屈曲して延びる側壁部３６Ｂと、を備えている。そして、ロータコア本体３６の側壁部３６Ｂの外周面にマグネット３２が固定されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor core 34 includes a rotor core main body 36 as a bottomed cylindrical magnet holding portion in which one side in the axial direction is open and the other side in the axial direction is closed. The rotor core main body 36 includes a bottom wall portion 36A formed in a disk shape, and a side wall portion 36B that bends and extends from the radial outer end of the bottom wall portion 36A toward one side in the axial direction. .. The magnet 32 is fixed to the outer peripheral surface of the side wall portion 36B of the rotor core main body 36.

ここで、本実施形態では、マグネット３２が前述の極異方配向のマグネットとなっていることにより、ロータコア本体３６が磁気回路の一部を構成しなくてもよい構成となっている。そのため、本実施形態では、ロータコア本体３６が非磁性材料を用いて形成されていてもよい。例えば、樹脂材料を用いてロータコア本体３６を形成することで、減速機付モータ１０の重量が増加することを抑制することができる。 Here, in the present embodiment, since the magnet 32 is the above-mentioned extremely anisotropically oriented magnet, the rotor core main body 36 does not have to form a part of the magnetic circuit. Therefore, in the present embodiment, the rotor core main body 36 may be formed by using a non-magnetic material. For example, by forming the rotor core main body 36 using a resin material, it is possible to suppress an increase in the weight of the motor 10 with a speed reducer.

また、本実施形態では、マグネット３２が前述の極異方配向のマグネットとなっていることにより、マグネット３２の径方向内側に磁気回路構成する部材が無くてもよい構成となっている。そのため、マグネット３２がロータコア本体３６の外周部（側壁部３６Ｂ）を構成し、マグネット３２の内側が空隙となっている構成としてもよい。このような構成によっても、減速機付モータ１０の重量が増加することを抑制することができる。 Further, in the present embodiment, since the magnet 32 is the magnet having the above-mentioned polar anisotropic orientation, it is not necessary to have a member forming a magnetic circuit inside the magnet 32 in the radial direction. Therefore, the magnet 32 may form the outer peripheral portion (side wall portion 36B) of the rotor core main body 36, and the inside of the magnet 32 may be a gap. Even with such a configuration, it is possible to suppress an increase in the weight of the motor 10 with a speed reducer.

また、ロータコア３４は、ロータコア本体３６の底壁部３６Ａの径方向の中央部から軸方向他方側へ突出する軸部３８（図２参照）を備えている。この軸部３８が、モータケース１６の軸支孔１６Ｃに挿入されることで、ロータ２２がモータケース１６に回転可能に支持されるようになっている。 Further, the rotor core 34 includes a shaft portion 38 (see FIG. 2) that projects from the radial center portion of the bottom wall portion 36A of the rotor core main body 36 to the other side in the axial direction. The shaft portion 38 is inserted into the shaft support hole 16C of the motor case 16 so that the rotor 22 is rotatably supported by the motor case 16.

また、ロータコア３４は、後述する減速機１４の一部を構成する太陽歯車４０と一体に形成されている。太陽歯車４０は、ロータコア本体３６の底壁部３６Ａの径方向の中央部から軸方向一方側へ突出していると共にその全体が側壁部３６Ｂの径方向の内側の空間内に配置されている。 Further, the rotor core 34 is integrally formed with the sun gear 40 which constitutes a part of the speed reducer 14 described later. The sun gear 40 projects axially from the central portion of the bottom wall portion 36A of the rotor core main body 36 in the axial direction, and the entire sun gear 40 is arranged in the space inside the side wall portion 36B in the radial direction.

図１〜図３に示されるように、減速機１４は、ステータ２０及びロータ２２のマグネット３２に対して径方向内側に配置されている。この減速機１４は、ロータ２２の回転軸と同軸上に配置されていると共にロータコア３４と一体に形成された太陽歯車４０と、太陽歯車４０の径方向外側に配置された環状の内歯車４２と、太陽歯車４０と内歯車４２との間に配置されていると共に太陽歯車４０及び内歯車４２と噛合う３個の遊星歯車４４と、を備えている。また、減速機１４は、３個の遊星歯車４４を支持すると共に３個の遊星歯車４４が太陽歯車４０のまわりを公転することにより回転する遊星キャリヤ４６を備えている。なお、本実施形態の減速機１４を構成する各歯車（太陽歯車４０、内歯車４２及び遊星歯車４４）では、歯すじが軸方向に沿うようになっているが、歯すじが軸方向に対して傾斜していてもよい。 As shown in FIGS. 1 to 3, the speed reducer 14 is arranged radially inside the magnet 32 of the stator 20 and the rotor 22. The speed reducer 14 includes a sun gear 40 arranged coaxially with the rotation axis of the rotor 22 and integrally formed with the rotor core 34, and an annular internal gear 42 arranged radially outside the sun gear 40. , And three planetary gears 44 that are arranged between the sun gear 40 and the internal gear 42 and mesh with the sun gear 40 and the internal gear 42. Further, the speed reducer 14 includes a planet carrier 46 that supports three planetary gears 44 and rotates by revolving the three planetary gears 44 around the sun gear 40. In each gear (sun gear 40, internal gear 42, and planetary gear 44) constituting the speed reducer 14 of the present embodiment, the tooth streaks are aligned in the axial direction, but the tooth streaks are in the axial direction. It may be inclined.

内歯車４２は、径方向内側の面に複数の歯が周方向に沿って形成された環状に形成されている。内歯車４２において径方向内側の面に複数の歯が周方向に沿って形成された部分は、ロータコア３４のロータコア本体３６の側壁部３６Ｂの径方向内側において当該側壁部３６Ｂと径方向に近接して配置されるようになっている。また、内歯車４２は、固定ビス４８（図２参照）を介してモータカバー１８に固定されるようになっている。これにより、内歯車４２は、モータカバー１８に対して相対回転不能となっている。 The internal gear 42 is formed in an annular shape in which a plurality of teeth are formed along the circumferential direction on the inner surface in the radial direction. The portion of the internal gear 42 in which a plurality of teeth are formed along the circumferential direction on the inner surface in the radial direction is radially inside the side wall portion 36B of the rotor core main body 36 of the rotor core 34 and is close to the side wall portion 36B in the radial direction. It is designed to be placed. Further, the internal gear 42 is fixed to the motor cover 18 via a fixing screw 48 (see FIG. 2). As a result, the internal gear 42 cannot rotate relative to the motor cover 18.

遊星歯車４４は、当該遊星歯車４４の回転径方向外側の面に複数の歯が回転周方向に沿って形成された厚肉の円筒状に形成されている。本実施形態では、３個の遊星歯車４４が周方向に等間隔（１２０°間隔）で配置されている。 The planetary gear 44 is formed in a thick cylindrical shape in which a plurality of teeth are formed along the circumferential direction of rotation on the outer surface of the planetary gear 44 in the radial direction of rotation. In the present embodiment, the three planetary gears 44 are arranged at equal intervals (120 ° intervals) in the circumferential direction.

遊星キャリヤ４６は、軸方向を厚み方向として周方向に延在する環状の支持板部４６Ａと、支持板部４６Ａから軸方向一方側へ向けて突出する円柱状の３個の支軸４６Ｂと、を備えている。また、３個の支軸４６Ｂは、周方向に等間隔（１２０°間隔）で配置されている。そして、３個の支軸４６Ｂが３個の遊星歯車４４にそれぞれ挿入される。これにより、３個の遊星歯車４４が、３個の支軸４６Ｂにそれぞれ回転可能に支持されるようになっている。 The planetary carrier 46 includes an annular support plate portion 46A extending in the circumferential direction with the axial direction as the thickness direction, and three columnar support shafts 46B protruding from the support plate portion 46A toward one side in the axial direction. It has. Further, the three support shafts 46B are arranged at equal intervals (120 ° intervals) in the circumferential direction. Then, the three support shafts 46B are inserted into the three planetary gears 44, respectively. As a result, the three planetary gears 44 are rotatably supported by the three support shafts 46B, respectively.

ここで、本実施形態では、減速機１４の軸方向への寸法Ａｇは、コイル体２６の軸方向への寸法Ａｃ（コイル支持体３０を含む寸法）よりも小さな寸法に設定されている。なお、減速機１４の軸方向への寸法Ａｇとは、減速機１４を構成する部材の軸方向他方側の端から一方側の端までの寸法である。本実施形態では、減速機１４の軸方向への寸法Ａｇは、太陽歯車４０の軸方向他方側の端から内歯車４２の軸方向一方側の端までの軸方向への寸法である。 Here, in the present embodiment, the axial dimension Ag of the speed reducer 14 is set to be smaller than the axial dimension Ac (the dimension including the coil support 30) of the coil body 26. The axial dimension Ag of the speed reducer 14 is the dimension from the other side end to the one side end in the axial direction of the members constituting the speed reducer 14. In the present embodiment, the axial dimension Ag of the speed reducer 14 is the axial dimension from the other end of the sun gear 40 in the axial direction to the one end of the internal gear 42 in the axial direction.

また、本実施形態では、要求トルク（出力軸１２のトルク）や減速機１４に要求される減速比（減速比に対応する減速機１４の体格（径方向への寸法Ｒｇ））に応じて、コイル体２６の径方向への厚み寸法Ｔｃ（コイル支持体３０を含む寸法）及びマグネット３２の径方向への厚み寸法Ｔｍが設定されている。すなわち、要求トルク（出力軸１２のトルク）や減速機１４に要求される減速比（減速比に対応する減速機１４の体格（径方向への寸法Ｒｇ））に応じて、コイル体２６の径方向への厚み寸法Ｔｃが、マグネット３２の径方向への厚み寸法よりも大きな寸法に設定されている、或いは、コイル体２６の径方向への厚み寸法Ｔｃが、マグネット３２の径方向への厚み寸法Ｔｍよりも小さな寸法に設定されている、或いは、コイル体２６の径方向への厚み寸法Ｔｃと、マグネット３２の径方向への厚み寸法Ｔｍとが、同じ寸法に設定されている。 Further, in the present embodiment, according to the required torque (torque of the output shaft 12) and the reduction ratio required for the reduction gear 14 (the physique of the reduction gear 14 corresponding to the reduction ratio (dimension Rg in the radial direction)). The radial thickness dimension Tc of the coil body 26 (the dimension including the coil support 30) and the radial thickness dimension Tm of the magnet 32 are set. That is, the diameter of the coil body 26 corresponds to the required torque (torque of the output shaft 12) and the reduction ratio required for the reduction gear 14 (the physique of the reduction gear 14 corresponding to the reduction ratio (dimension Rg in the radial direction)). The thickness dimension Tc in the direction is set to be larger than the thickness dimension in the radial direction of the magnet 32, or the thickness dimension Tc in the radial direction of the coil body 26 is the thickness dimension in the radial direction of the magnet 32. The dimension is set to be smaller than the dimension Tm, or the radial thickness dimension Tc of the coil body 26 and the radial thickness dimension Tm of the magnet 32 are set to the same dimension.

出力軸１２は、ロータ２２の回転軸と同軸上に配置された円柱状に形成されている。この出力軸１２の軸方向他方側の端部には、軸方向を厚み方向とする円板状に形成された接続板５０が固定されている。この接続板５０には、遊星キャリヤ４６の３個の支軸４６Ｂにおける軸方向一方側の端部が係合している。これにより、出力軸１２は、遊星キャリヤ４６と一体回転可能となっている。また、遊星歯車４４は、遊星キャリヤ４６の支持板部４６Ａと接続板５０との間に配置されるようになっている。 The output shaft 12 is formed in a columnar shape arranged coaxially with the rotation shaft of the rotor 22. A connection plate 50 formed in a disk shape with the axial direction as the thickness direction is fixed to the other end of the output shaft 12 in the axial direction. The connecting plate 50 is engaged with one end in the axial direction of the three support shafts 46B of the planetary carrier 46. As a result, the output shaft 12 can rotate integrally with the planet carrier 46. Further, the planetary gear 44 is arranged between the support plate portion 46A of the planetary carrier 46 and the connection plate 50.

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。 (Action and effect of this embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.

図１〜図３に示されるように、本実施形態の減速機付モータ１０では、ステータ２０の各々の導線２８への通電が切替えられることにより、ロータ２２が回転する。ロータ２２が回転すると、当該ロータ２２のロータコア３４（ロータコア本体３６）と一体に形成された太陽歯車４０が回転する。太陽歯車４０が回転すると、当該太陽歯車４０と噛合う遊星歯車４４が内歯車４２と噛合ったまま回転すると共に太陽歯車４０のまわりを公転する。これにより、遊星キャリヤ４６が出力軸１２と共に回転する。 As shown in FIGS. 1 to 3, in the motor 10 with a speed reducer of the present embodiment, the rotor 22 rotates by switching the energization of each of the lead wires 28 of the stator 20. When the rotor 22 rotates, the sun gear 40 integrally formed with the rotor core 34 (rotor core main body 36) of the rotor 22 rotates. When the sun gear 40 rotates, the planetary gear 44 that meshes with the sun gear 40 rotates while meshing with the internal gear 42 and revolves around the sun gear 40. As a result, the planetary carrier 46 rotates together with the output shaft 12.

ここで、本実施形態では、減速機１４の軸方向への寸法Ａｇが、コイル体２６の軸方向への寸法Ａｃ（コイル支持体３０を含む寸法）よりも小さな寸法に設定されている。これにより、減速機付モータ１０の軸方向への体格の大型化を抑制することができる。なお、減速機１４の軸方向への寸法Ａｇは、コイル体２６の軸方向への寸法Ａｃ及びマグネット３２の軸方向への寸法Ａｍの少なくとも一方よりも小さな寸法とされていればよい。 Here, in the present embodiment, the axial dimension Ag of the speed reducer 14 is set to be smaller than the axial dimension Ac (the dimension including the coil support 30) of the coil body 26. As a result, it is possible to suppress an increase in the physique of the motor 10 with a speed reducer in the axial direction. The axial dimension Ag of the speed reducer 14 may be smaller than at least one of the axial dimension Ac of the coil body 26 and the axial dimension Am of the magnet 32.

また、本実施形態では、要求トルク（出力軸１２のトルク）や減速機１４に要求される減速比（減速比に対応する減速機１４の体格（径方向への寸法Ｒｇ））に応じて、コイル体２６の径方向への厚み寸法Ｔｃ（コイル支持体３０を含む寸法であり、マグネット３２と対向する部分の寸法）及びマグネット３２の径方向への厚み寸法Ｔｍが設定されている。これにより、要求トルク（出力軸１２のトルク）や減速機１４に要求される減速比を確保しつつ、減速機付モータ１０の径方向への体格の大型化を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, according to the required torque (torque of the output shaft 12) and the reduction ratio required for the reduction gear 14 (physical constitution of the reduction gear 14 corresponding to the reduction ratio (dimension Rg in the radial direction)). The radial thickness dimension Tc of the coil body 26 (the dimension including the coil support 30 and the dimension of the portion facing the magnet 32) and the radial thickness dimension Tm of the magnet 32 are set. As a result, it is possible to suppress an increase in the physique of the motor 10 with a speed reducer in the radial direction while ensuring the required torque (torque of the output shaft 12) and the reduction ratio required for the speed reducer 14.

以上説明したように、本実施形態の減速機付モータ１０では、ロータ２２の回転数を所望の減速比で減速しつつ、体格の大型化を抑制することができる。 As described above, in the motor 10 with a speed reducer of the present embodiment, it is possible to suppress an increase in physique while decelerating the rotation speed of the rotor 22 at a desired reduction ratio.

また、本実施形態では、減速機１４の一部を構成する太陽歯車４０とロータ２２（ロータコア３４のロータコア本体３６）とが一体に形成されている。これにより、減速機付モータ１０を構成する部品の点数が増加することを抑制することができる。 Further, in the present embodiment, the sun gear 40 forming a part of the speed reducer 14 and the rotor 22 (rotor core main body 36 of the rotor core 34) are integrally formed. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of parts constituting the motor 10 with a speed reducer.

（第２実施形態）
次に、図４及び図５を用いて第２実施形態に係る減速機付モータ５２について説明する。なお、第２実施形態に係る減速機付モータ５２において前述の第１実施形態に係る減速機付モータ１０と対応する部材及び部分には、第１実施形態に係る減速機付モータ１０と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その部材及び部分の説明を省略することがある。 (Second Embodiment)
Next, the motor 52 with a speed reducer according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In the motor 52 with a speed reducer according to the second embodiment, the members and parts corresponding to the motor 10 with a speed reducer according to the first embodiment described above correspond to the motor 10 with a speed reducer according to the first embodiment. The same reference numerals as those for members and parts may be attached, and the description of the members and parts may be omitted.

図４及び図５に示されるように、本実施形態の減速機付モータ５２では、太陽歯車４０がモータケース１６（図１参照）に固定されている。また、本実施形態の減速機付モータ５２では、回転可能とされた内歯車４２及び内歯車４２の径方向外側の面に固定されたマグネット３２がロータ２２を構成している。 As shown in FIGS. 4 and 5, in the motor 52 with a speed reducer of this embodiment, the sun gear 40 is fixed to the motor case 16 (see FIG. 1). Further, in the motor 52 with a speed reducer of the present embodiment, the rotor 22 is composed of a rotatable internal gear 42 and a magnet 32 fixed to the radial outer surface of the internal gear 42.

以上説明した本実施形態の減速機付モータ５２では、ステータ２０の各々の導線２８への通電が切替えられることにより、ロータ２２が回転する。すなわち、内歯車４２が回転する。内歯車４２が回転すると、当該内歯車４２と噛合う遊星歯車４４が太陽歯車４０と噛合ったまま回転すると共に太陽歯車４０のまわりを公転する。これにより、遊星キャリヤ４６が出力軸１２と共に回転する。 In the motor 52 with a speed reducer of the present embodiment described above, the rotor 22 rotates by switching the energization of the lead wires 28 of the stator 20. That is, the internal gear 42 rotates. When the internal gear 42 rotates, the planetary gear 44 that meshes with the internal gear 42 rotates while meshing with the sun gear 40 and revolves around the sun gear 40. As a result, the planetary carrier 46 rotates together with the output shaft 12.

ここで、以上説明した本実施形態の減速機付モータ５２においても、前述の第１実施形態に係る減速機付モータ１０と同様に、ロータ２２の回転数を所望の減速比で減速しつつ、体格の大型化を抑制することができる。 Here, also in the motor 52 with a speed reducer of the present embodiment described above, the rotation speed of the rotor 22 is decelerated at a desired reduction ratio, similarly to the motor 10 with a speed reducer according to the first embodiment described above. It is possible to suppress the increase in physique.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above, and can be modified in various ways other than the above within a range not deviating from the gist thereof. Of course.

１０ 減速機付モータ、１２ 出力軸、１４ 減速機、２０ ステータ、２２ ロータ、２６ コイル体、２８ 導線、３２ マグネット、３６ マグネット保持部、４０ 太陽歯車、４２ 内歯車、４４ 遊星歯車、４６ 遊星キャリヤ、５２ 減速機付モータ、Ａｇ 減速機の軸方向への寸法、Ａｃ コイルの軸方向への寸法、Ａｍ マグネットの軸方向への寸法、Ｔｃ コイルの径方向への厚み寸法、Ｔｍ マグネットの径方向への厚み寸法
10 Motor with reducer, 12 output shaft, 14 reducer, 20 stator, 22 rotor, 26 coil body, 28 lead wire, 32 magnet, 36 magnet holder, 40 sun gear, 42 internal gear, 44 planetary gear, 46 planetary carrier , 52 Motor with reducer, Ag reducer axial dimension, Ac coil axial dimension, Am magnet axial dimension, Tc coil radial thickness dimension, Tm magnet radial dimension Thickness dimension to

Claims (7)

極異方配向とされている又はハルバッハ配向とされていると共に保持力Ｈｃが４００［ｋＡ／ｍ］以上かつ残留磁束密度Ｂｒが１．０［Ｔ］以上の磁性化合物を用いて形成され、複数の磁極を有するマグネット（３２）を備えたロータ（２２）と、
導電性の素線が束ねられることで形成され、束ねられた前記素線間の抵抗値が前記素線そのものの抵抗値よりも大きい素線集合体となっており、周方向に間隔をあけてかつ前記マグネットと対向して配置された複数の導線を有するコイル体を備え、周方向における前記各導線の間に巻線間部材が設けられ、かつその巻線間部材として、１磁極における前記巻線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、前記巻線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、前記マグネットの１磁極分の周方向の幅寸法をＷｍとした場合に、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒの関係となる磁性材料、若しくは非磁性材料を用いる構成か、又は周方向における前記各導線の間に巻線間部材が設けられていない構成となっているステータ（２０）と、
前記ロータの回転軸と同軸上に配置された出力軸（１２）と、
前記ステータ及び前記マグネットに対して径方向内側に配置され、軸方向への寸法（Ａｇ）が前記コイル体の軸方向への寸法（Ａｃ）及び前記マグネットの軸方向への寸法（Ａｍ）の少なくとも一方よりも小さな寸法とされ、前記ロータの回転を減速して前記出力軸へ伝達する減速機（１４）と、
を備えた減速機付モータ（１０、５２）。 It is formed by using a magnetic compound having a very different orientation or a Halbach orientation, a holding force Hc of 400 [kA / m] or more, and a residual magnetic flux density Br of 1.0 [T] or more. A rotor (22) with a magnet (32) having magnetic fluxes of
It is formed by bundling conductive strands, and the resistance value between the bundled strands is larger than the resistance value of the strands themselves, forming an aggregate of strands with intervals in the circumferential direction. A coil body having a plurality of conducting wires arranged so as to face the magnet is provided, an interwinding member is provided between the conducting wires in the circumferential direction, and the winding on one magnetic pole is used as the interwinding member. When the width dimension of the line member in the circumferential direction is Wt, the saturation magnetic flux density of the winding member is Bs, and the width dimension of one magnetic pole of the magnet in the circumferential direction is Wm, Wt × Bs ≦ Wm × Br. A stator (20) having a structure in which a magnetic material or a non-magnetic material having a relationship with the above is used, or a structure in which an interwinding member is not provided between the respective conducting wires in the circumferential direction.
An output shaft (12) arranged coaxially with the rotation shaft of the rotor,
Arranged radially inside the stator and the magnet, the axial dimension (Ag) is at least the axial dimension (Ac) of the coil body and the axial dimension (Am) of the magnet. A speed reducer (14) having a size smaller than one of the rotors and decelerating the rotation of the rotor and transmitting the rotation to the output shaft.
Motor with speed reducer (10, 52). 前記コイル体において前記マグネットと対向している部分の径方向への厚み寸法（Ｔｃ）が、前記マグネットの径方向への厚み寸法（Ｔｍ）よりも大きな寸法に設定された請求項１記載の減速機付モータ。 The deceleration according to claim 1, wherein the radial thickness dimension (Tc) of the portion of the coil body facing the magnet is set to be larger than the radial thickness dimension (Tm) of the magnet. Machined motor. 前記コイル体において前記マグネットと対向している部分の径方向への厚み寸法が、前記マグネットの径方向への厚み寸法よりも小さな寸法に設定された請求項１記載の減速機付モータ。 The motor with a speed reducer according to claim 1, wherein the thickness dimension of the portion of the coil body facing the magnet in the radial direction is set to be smaller than the thickness dimension in the radial direction of the magnet. 前記コイル体において前記マグネットと対向している部分の径方向への厚み寸法と、前記マグネットの径方向への厚み寸法とが、同じ寸法に設定された請求項１記載の減速機付モータ。 The motor with a speed reducer according to claim 1, wherein the thickness dimension of the portion of the coil body facing the magnet in the radial direction and the thickness dimension in the radial direction of the magnet are set to the same dimensions. 前記マグネットにおける前記コイル体とは反対側には、空隙が形成されている、又は、前記マグネットにおける前記コイル体とは反対側の面が、非磁性材料を用いて形成されたマグネット保持部（３６）に接合されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の減速機付モータ。 A gap is formed on the side of the magnet opposite to the coil body, or a surface of the magnet opposite to the coil body is formed by using a non-magnetic material. The motor with a speed reducer according to any one of claims 1 to 4, which is joined to the above. 前記減速機は、前記ロータの回転軸と同軸上に配置された太陽歯車（４０）と、前記太陽歯車の径方向外側に配置された環状の内歯車（４２）と、前記太陽歯車と前記内歯車との間に配置されかつ前記太陽歯車及び前記内歯車と噛合う遊星歯車（４４）と、前記遊星歯車と係合し前記遊星歯車が前記太陽歯車のまわりを公転することによって回転する遊星キャリヤ（４６）と、を含んで構成され、
前記太陽歯車と前記ロータとが一体に構成されている請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の減速機付モータ。 The speed reducer includes a sun gear (40) arranged coaxially with the rotation axis of the rotor, an annular internal gear (42) arranged radially outside the sun gear, and the sun gear and the inside. A planetary gear (44) arranged between the gears and meshing with the sun gear and the internal gear, and a planet carrier that rotates by engaging with the planet gear and revolving around the sun gear. (46) and is configured to include
The motor with a speed reducer according to any one of claims 1 to 5, wherein the sun gear and the rotor are integrally formed. 前記減速機は、前記ロータの回転軸と同軸上に配置された太陽歯車と、前記太陽歯車の径方向外側に配置された環状の内歯車と、前記太陽歯車と前記内歯車との間に配置されかつ前記太陽歯車及び前記内歯車と噛合う遊星歯車と、前記遊星歯車と係合し前記遊星歯車が前記太陽歯車のまわりを公転することによって回転する遊星キャリヤと、を含んで構成され、
前記内歯車と前記ロータとが一体に構成されている請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の減速機付モータ。
The speed reducer is arranged between the sun gear arranged coaxially with the rotation axis of the rotor, the annular internal gear arranged radially outside the sun gear, and the sun gear and the internal gear. It is configured to include a planetary gear that meshes with the sun gear and the internal gear, and a planet carrier that engages with the planet gear and rotates by the planet gear revolving around the sun gear.
The motor with a speed reducer according to any one of claims 1 to 5, wherein the internal gear and the rotor are integrally formed.
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