JP2021035192A - モータシャフト及びモータ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、軽量化及び効率的な構成を得ることができるモータシャフト及び当該モータシャフトを用いたモータを提供することを目的とする。【解決手段】モータ１を構成するモータ構成物が周囲に取り付けられる中空のモータ配設部２０と、モータ１の回転を他の部材に伝達する中空の動力伝達部３０とを有し、モータ配設部２０は、モータ構成物のうちのロータ４が固定されるロータ固定部２１と、ロータ固定部２１の両側に設けられ、ベアリング６，７を介してモータ構成物のうちのステータ５及びブラケット２，３に対してロータ４を回転自在に支持するベアリング取付部２２，２３と、を備えており、モータ配設部２０と動力伝達部３０とが、連通した一体形状に構成されているモータシャフト１０とした。【選択図】図４

Description

本発明は、モータシャフト及びモータに関し、特に中空のモータシャフト及び当該中空のモータシャフトを備えたモータに関するものである。

従来、モータの動力を伝達するモータシャフトは中実の所謂棒状のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、モータの動力をモータシャフトを介して他の部材に伝達するためには、モータシャフトに別部材の動力を伝達する伝達部材を取り付け、これらを介してモータの動力を伝達するようになっていた。

特開２０１９−２４６２２０号公報

しかしながら、前記したようなモータシャフトに対して、さらなる軽量化やロスの少ない効率的な構成が求められる場合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、軽量化及び効率的な構成を得ることができるモータシャフト及び当該モータシャフトを用いたモータを提供することを目的とする。

かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータを構成するモータ構成物が周囲に取り付けられる中空のモータ配設部と、前記モータの回転を他の部材に伝達する中空の動力伝達部と、を有し、前記モータ配設部は、前記モータ構成物のうちのロータが固定されるロータ固定部と、該ロータ固定部の両側に設けられ、ベアリングを介して前記モータ構成物のうちのステータ及びブラケットに対して前記ロータを回転自在に支持するベアリング取付部と、を備えており、前記モータ配設部と前記動力伝達部とが、連通した一体形状に構成されているモータシャフトとしたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加え、前記動力伝達部は、他の歯車に噛み合わせて動力を伝達するスプライン軸を構成しているモータシャフトとしたことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加え、前記動力伝達部は、ベルトを掛けて当該ベルトを介して動力を伝達するプーリを構成しているモータシャフトとしたことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の発明に加え、前記ベアリング取付部のうちの前記動力伝達部側に配置された第１ベアリング取付部の径が、前記動力伝達部の径より大きく、かつ、前記ロータ固定部の径より大きく構成され、前記ベアリング取付部のうちの前記ロータ固定部を挟んで前記第１ベアリング取付部と反対側に配置された第２ベアリング取付部の径が、前記ロータ固定部の径より小さく構成され、前記ロータ固定部と前記第１ベアリング取付部との間に、外径側に突出して前記モータ構成物に係止されるストッパが形成されているモータシャフトとしたことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の発明に加え、前記ベアリング取付部のうちの前記動力伝達部側に配置された第１ベアリング取付部の径が、前記動力伝達部の径より小さく構成され、前記ロータ固定部の径が、前記第１ベアリング取付部の径より小さく構成され、前記ベアリング取付部のうちの前記ロータ固定部を挟んで前記第１ベアリング取付部と反対側に配置された第２ベアリング取付部の径が、前記ロータ固定部の径より小さく構成されているモータシャフトとしたことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、モータ構成物としてブラケットに保持された、モータシャフト、ロータ、ステータ、ベアリングを有するモータであって、前記モータシャフトは、前記ブラケットの内部に配設された中空のモータ配設部と、該モータ配設部と連通した一体形状に構成され、前記ブラケットの外部に配設されて前記モータの回転を他の部材に伝達する中空の動力伝達部と、を有し、前記モータ配設部は、前記ロータが固定されるロータ固定部と、該ロータ固定部の両側に設けられ、前記ベアリングを介して前記ステータ及び前記ブラケットに対して前記ロータ及び前記モータシャフトを回転自在に支持するベアリング取付部と、を備えているモータとしたことを特徴とする。

請求項１，６に記載の発明によれば、モータシャフトが中空のモータ配設部と中空の動力伝達部とが連通した一体形状に構成されているため、モータシャフト及びモータを軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、動力伝達部としてスプライン軸を用いた場合でも、モータシャフト及びモータを軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、動力伝達部としてプーリを用いた場合でも、モータシャフト及びモータを軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。

また、請求項４，５に記載の発明によれば、具体的に簡単な構成で、モータシャフト及びモータを軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。

本発明の実施の形態１に係るモータシャフトを示す正面図である。 同実施の形態に係るモータシャフトの側面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 同実施の形態に係るモータシャフトを配設したモータを示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係るモータシャフトを示す正面図である。 同実施の形態に係るモータシャフトの側面図である。 図６のＢ−Ｂ断面図である。 同実施の形態に係るモータシャフトを配設したモータを示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係るモータシャフトを示す正面図である。 同実施の形態に係るモータシャフトの側面図である。 図１０のＣ−Ｃ断面図である。 同実施の形態に係るモータシャフトを配設したモータを示す断面図である。

［発明の実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１について、図１〜図４を参照して詳細に説明する。

まず、本実施の形態１のモータシャフト１０について、図１〜図４を用いて説明する。

本実施の形態のモータシャフト１０は、図３に示すように、中空の金属部材で構成されており、モータ１を構成するモータ構成物が周囲に取り付けられる中空のモータ配設部２０と、モータ１の回転を他の部材に伝達する中空の動力伝達部３０とを有して構成されている。そして、図１及び図３に示すように、このモータ配設部２０と動力伝達部３０とが一体に形成されており、同時にモータ配設部２０の中空部２５と動力伝達部３０の中空部３５とが、連通した一体形状となるように構成されている。

このうち、モータ配設部２０は、図１及び図３に示すように、モータ構成物のうちのロータ４が固定されるロータ固定部２１と、ロータ固定部２１の両側に設けられ、ベアリング６，７を介してモータ構成物のうちのステータ５，巻線８及びブラケット２，３に対してロータ４を回転自在に支持するベアリング取付部２２，２３とを備えている。また、ベアリング取付部は、ロータ固定部２１からみて動力伝達部３０側に配置された第１ベアリング取付部２２と、ロータ固定部２１からみて第１ベアリング取付部２２と反対側に配置された第２ベアリング取付部２３とを有している。さらに、図４に示すように、ロータ固定部２１とｌ第１ベアリング取付部２２との間には、これらより外径側に突出してモータ１に係止されるように配置されるストッパ２４が形成されている。

また、動力伝達部３０は、図１〜図３に示すように、他の歯車（図示省略）に噛み合わせて動力を伝達するスプライン部３１を有するスプライン軸を構成している。

また、第１ベアリング取付部２２の径が、動力伝達部３０の径より大きく、かつ、ロータ固定部２１の径より大きく構成されており、第２ベアリング取付部２３の径が、ロータ固定部２１の径より小さく構成され、ロータ固定部２１と第１ベアリング取付部２２との間に前記したストッパ２４が形成された構成となっている。

次に、このような構成を有するモータシャフト１０を備えた本実施の形態１のモータ１について、図１〜図４を用いて説明する。

本実施の形態のモータ１は、モータ構成物として、ブラケット２，３、当該ブラケット２，３に保持されたモータシャフト１０、ロータ４、ステータ５、ステータ５の巻線８、ベアリング６，７を有する構成となっている。

そして、中空のモータシャフト１０のモータ配設部２０が、ブラケット２，３の内部に配設され、モータ配設部２０と連通した一体形状に構成された中空の動力伝達部３０としてのスプライン軸が、ブラケット２，３の外部に配設されてモータ１の回転を他の部材に伝達するように構成されている。

また、モータ配設部２０のロータ固定部２１がロータ４に固定されている。さらに、ロータ固定部２１の動力伝達部３０側に設けられた第１ベアリング取付部２２がベアリング６を介して取り付けられ、ロータ固定部２１に対して第１ベアリング取付部２２と反対側に設けられた第２ベアリング取付部２３がベアリング７を介して取り付けられ、これらのベアリング取付部２２，２３によってステータ５及びブラケット２，３に対してロータ４及びモータシャフト１０を回転自在に支持している。

また、モータ１のブラケット２，３の内部で、第１ベアリング取付部２２の径が、動力伝達部３０の径より大きく、かつ、ロータ固定部２１の径より大きく構成されており、第２ベアリング取付部２３の径が、ロータ固定部２１の径より小さく構成され、ロータ固定部２１と第１ベアリング取付部２２との間に前記したストッパ２４が形成された構成となっていることで、モータシャフト１０がモータ１内部に保持された構造となっている。

このように、本実施の形態１に係るモータシャフト１０及びモータ１によれば、モータシャフト１０が中空のモータ配設部２０と中空の動力伝達部３０とが連通した一体形状に構成されているため、モータシャフト１０及びモータ１を軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。

また、本実施の形態１では、動力伝達部としてスプライン軸３０を用いた場合でも、モータシャフト１０及びモータ１を軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。

また、本実施の形態１では、具体的に簡単な構成で、モータシャフト１０及びモータ１を軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。
［発明の実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について、図５〜図８を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態２においては、前記した実施の形態１の説明と異なる部分のみを説明し、同様の構成については説明を省略する。

まず、本実施の形態２のモータシャフト１１０について、図５〜図８を用いて説明する。

本実施の形態のモータシャフト１１０は、図７に示すように、中空の金属部材で構成されており、中空のモータ配設部１２０と、中空の動力伝達部１３０とを有して構成されている。そして、図５及び図７に示すように、このモータ配設部１２０と動力伝達部１３０とが一体に形成されており、同時にモータ配設部１２０の中空部１２５と動力伝達部１３０の中空部１３５とが、連通した一体形状となるように構成されている。

このうち、モータ配設部１２０は、図５及び図７に示すように、ロータ固定部１２１と、ベアリング６Ａ，７Ａを介してモータ構成物のうちのステータ５Ａ，巻線８Ａ及びブラケット２Ａ，３Ａに対してロータ４Ａを回転自在に支持するベアリング取付部１２２，１２３とを備えている。また、ベアリング取付部は、ロータ固定部１２１からみて動力伝達部１３０側に配置された第１ベアリング取付部１２２と、ロータ固定部１２１からみて第１ベアリング取付部１２２と反対側に配置された第２ベアリング取付部１２３とを有している。

また、動力伝達部１３０は、図５〜図７に示すように、他の歯車（図示省略）に噛み合わせて動力を伝達するスプライン部１３１を有するスプライン軸を構成している。

また、第１ベアリング取付部１２２の径が、動力伝達部１３０の径より小さく構成され、ロータ固定部１２１の径が、第１ベアリング取付部１２２の径より小さく構成され、第２ベアリング取付部１２３の径が、ロータ固定部１２１の径より小さく構成されている。

次に、このような構成を有するモータシャフト１１０を備えた本実施の形態２のモータ１Ａについて、図５〜図８を用いて説明する。

本実施の形態のモータ１Ａは、モータ構成物として、ブラケット２Ａ，３Ａ、当該ブラケット２Ａ，３Ａに保持されたモータシャフト１１０、ロータ４Ａ、ステータ５Ａ、ステータ５Ａの巻線８Ａ、ベアリング６Ａ，７Ａを有する構成となっている。

そして、中空のモータシャフト１１０のモータ配設部１２０が、ブラケット２Ａ，３Ａの内部に配設され、モータ配設部１２０と連通した一体形状に構成された中空の動力伝達部１３０としてのスプライン軸が、ブラケット２Ａ，３Ａの外部に配設されてモータ１Ａの回転を他の部材に伝達するように構成されている。

また、モータ配設部１２０のロータ固定部１２１がロータ４Ａに固定され、第１ベアリング取付部１２２がベアリング６Ａを介して取り付けられ、第２ベアリング取付部１２３がベアリング７Ａを介して取り付けられ、これらのベアリング取付部１２２，１２３によってステータ５Ａ及びブラケット２Ａ，３Ａに対してロータ４Ａ及びモータシャフト１１０を回転自在に支持している。

また、モータ１Ａのブラケット２Ａ，３Ａの内部で、第１ベアリング取付部１２２の径が、動力伝達部１３０の径より小さく、ロータ固定部１２１の径が、第１ベアリング取付部１２２の径より小さく、第２ベアリング取付部１２３の径が、ロータ固定部１２１の径より小さく構成されていることで、モータシャフト１１０がモータ１Ａ内部に取り付けやすい構造となっている。

このように、本実施の形態２に係るモータシャフト１１０及びモータ１Ａによれば、モータシャフト１１０が中空のモータ配設部１２０と中空の動力伝達部１３０とが連通した一体形状に構成されているため、モータシャフト１１０及びモータ１Ａを軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。

また、本実施の形態２では、動力伝達部としてスプライン軸１３０を用いた場合でも、モータシャフト１１０及びモータ１Ａを軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。

また、本実施の形態２では、具体的に簡単な構成で、モータシャフト１１０及びモータ１Ａを軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。
［発明の実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３について、図９〜図１２を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態３においては、前記した実施の形態１，２の説明と異なる部分のみを説明し、同様の構成については説明を省略する。

まず、本実施の形態３のモータシャフト２１０について、図９〜図１２を用いて説明する。

本実施の形態のモータシャフト２１０は、図１１に示すように、中空の金属部材で構成されており、中空のモータ配設部２２０と、中空の動力伝達部２３０とを有して構成されている。そして、図９及び図１１に示すように、このモータ配設部２２０と動力伝達部２３０とが一体に形成されており、同時にモータ配設部２２０の中空部２２５と動力伝達部２３０の中空部２３５とが、連通した一体形状となるように構成されている。

このうち、モータ配設部２２０は、図９及び図１１に示すように、ロータ固定部２２１と、ベアリング６Ｂ，７Ｂを介してモータ構成物のうちのステータ５Ｂ，巻線８Ｂ及びブラケット２Ｂ，３Ｂに対してロータ４Ｂを回転自在に支持するベアリング取付部２２２，２２３とを備えている。また、ベアリング取付部は、ロータ固定部２２１からみて動力伝達部２３０側に配置された第１ベアリング取付部２２２と、ロータ固定部２２１からみて第１ベアリング取付部２２２と反対側に配置された第２ベアリング取付部２２３とを有している。

また、動力伝達部２３０は、図９〜図１２に示すように、ベルト（図示省略）を掛けて当該ベルトを介して動力を伝達するベルト溝２３１を有するプーリを構成している。

また、第１ベアリング取付部２２２の径が、動力伝達部２３０の径より小さく構成され、ロータ固定部２２１の径が、第１ベアリング取付部２２２の径より小さく構成され、第２ベアリング取付部２２３の径が、ロータ固定部２２１の径より小さく構成されている。

次に、このような構成を有するモータシャフト２１０を備えた本実施の形態３のモータ１Ｂについて、図９〜図１２を用いて説明する。

本実施の形態のモータ１Ｂは、モータ構成物として、ブラケット２Ｂ，３Ｂ、当該ブラケット２Ｂ，３Ｂに保持されたモータシャフト２１０、ロータ４Ｂ、ステータ５Ｂ、ステータ５Ｂの巻線８Ｂ、ベアリング６Ｂ，７Ｂを有する構成となっている。

そして、中空のモータシャフト２１０のモータ配設部２２０が、ブラケット２Ｂ，３Ｂの内部に配設され、モータ配設部２２０と連通した一体形状に構成された中空の動力伝達部２３０としてのプーリが、ブラケット２Ｂ，３Ｂの外部に配設されてモータ１Ｂの回転を他の部材に伝達するように構成されている。

また、モータ配設部２２０のロータ固定部２２１がロータ４Ｂに固定され、第１ベアリング取付部２２２がベアリング６Ｂを介して取り付けられ、第２ベアリング取付部２２３がベアリング７Ｂを介して取り付けられ、これらのベアリング取付部２２２，２２３によってステータ５Ｂ及びブラケット２Ｂ，３Ｂに対してロータ４Ｂ及びモータシャフト２１０を回転自在に支持している。

また、モータ１Ｂのブラケット２Ｂ，３Ｂの内部で、第１ベアリング取付部２２２の径が、動力伝達部２３０の径より小さく、ロータ固定部２２１の径が、第１ベアリング取付部２２２の径より小さく、第２ベアリング取付部２２３の径が、ロータ固定部２２１の径より小さく構成されていることで、モータシャフト２１０がモータ１Ｂ内部に取り付けやすい構造となっている。

このように、本実施の形態３に係るモータシャフト２１０及びモータ１Ｂによれば、モータシャフト２１０が中空のモータ配設部２２０と中空の動力伝達部２３０とが連通した一体形状に構成されているため、モータシャフト２１０及びモータ１Ｂを軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。

また、本実施の形態３では、動力伝達部としてプーリ２３０を用いた場合でも、モータシャフト２１０及びモータ１Ｂを軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。

また、本実施の形態３では、具体的に簡単な構成で、モータシャフト２１０及びモータ１Ｂを軽量化することができると共に、動力伝達を効率的に行うことができる。

なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。

例えば、前記した各実施の形態では、モータシャフトの各構成部の厚みが略一定になっているため、その径の大きさに応じてモータシャフトの中空部の大きさが変化するようになっていたが、これに限るものではなく、中空部の大きさが略一定になっていて、モータシャフトの各構成部の厚みが変化するようになっていても良い。

また、前記した各実施の形態では、モータシャフトが金属部材で構成されていたが、これに限るものではなく、本発明の作用効果を有するものであれば、樹脂等の他の材質で構成されていても良い。

１，１Ａ，１Ｂ モータ
２，２Ａ，２Ｂ ブラケット
３，３Ａ，３Ｂ ブラケット
４，４Ａ，４Ｂ ロータ
５，５Ａ，５Ｂ ステータ
６，６Ａ，６Ｂ ベアリング
７，７Ａ，７Ｂ ベアリング
８，８Ａ，８Ｂ 巻線
１０，１１０，２１０ モータシャフト
２０，１２０，２２０ モータ配設部
２１，１２１，２２１ ロータ固定部
２２，１２２，２２２ 第１ベアリング取付部（ベアリング取付部）
２３，１２３，２２３ 第２ベアリング取付部（ベアリング取付部）
２４ ストッパ
２５，１２５，２２５ 中空部
３０，１３０ スプライン軸（動力伝達部）
３１，１３１ スプライン部
３５，１３５，２３５ 中空部
２３０ プーリ（動力伝達部）
２３１ ベルト溝

Claims (6)

1. モータを構成するモータ構成物が周囲に取り付けられる中空のモータ配設部と、
   前記モータの回転を他の部材に伝達する中空の動力伝達部と、
   を有し、
   前記モータ配設部は、
   前記モータ構成物のうちのロータが固定されるロータ固定部と、
   該ロータ固定部の両側に設けられ、ベアリングを介して前記モータ構成物のうちのステータ及びブラケットに対して前記ロータを回転自在に支持するベアリング取付部と、
   を備えており、
   前記モータ配設部と前記動力伝達部とが、連通した一体形状に構成されていることを特徴とするモータシャフト。
2. 前記動力伝達部は、他の歯車に噛み合わせて動力を伝達するスプライン軸を構成していることを特徴とする請求項１に記載のモータシャフト。
3. 前記動力伝達部は、ベルトを掛けて当該ベルトを介して動力を伝達するプーリを構成していることを特徴とする請求項１に記載のモータシャフト。
4. 前記ベアリング取付部のうちの前記動力伝達部側に配置された第１ベアリング取付部の径が、前記動力伝達部の径より大きく、かつ、前記ロータ固定部の径より大きく構成され、
   前記ベアリング取付部のうちの前記ロータ固定部を挟んで前記第１ベアリング取付部と反対側に配置された第２ベアリング取付部の径が、前記ロータ固定部の径より小さく構成され、
   前記ロータ固定部と前記第１ベアリング取付部との間に、外径側に突出して前記モータ構成物に係止されるストッパが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のモータシャフト。
5. 前記ベアリング取付部のうちの前記動力伝達部側に配置された第１ベアリング取付部の径が、前記動力伝達部の径より小さく構成され、
   前記ロータ固定部の径が、前記第１ベアリング取付部の径より小さく構成され、
   前記ベアリング取付部のうちの前記ロータ固定部を挟んで前記第１ベアリング取付部と反対側に配置された第２ベアリング取付部の径が、前記ロータ固定部の径より小さく構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のモータシャフト。
6. モータ構成物としてブラケットに保持された、モータシャフト、ロータ、ステータ、ベアリングを有するモータであって、
   前記モータシャフトは、
   前記ブラケットの内部に配設された中空のモータ配設部と、
   該モータ配設部と連通した一体形状に構成され、前記ブラケットの外部に配設されて前記モータの回転を他の部材に伝達する中空の動力伝達部と、
   を有し、
   前記モータ配設部は、
   前記ロータが固定されるロータ固定部と、
   該ロータ固定部の両側に設けられ、前記ベアリングを介して前記ステータ及び前記ブラケットに対して前記ロータ及び前記モータシャフトを回転自在に支持するベアリング取付部と、
   を備えていることを特徴とするモータ。

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