JP3239642U - 回転モータの構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素化された部材で構成され、全体の高さの大幅な削減を達成することができ、狭小スペースの動作環境において使用することが可能な回転モータの構造を提供する。【解決手段】回転モータの構造は、主な技術的特徴として、軸受４０と回転モータの固定子２０ハウジングと回転子３０ハウジングを直接結合させて、固定子ハウジングと回転子ハウジングにより軸受を直接位置決めすると同時に、軸受によって回転子ハウジングに回転における支持を提供する。【選択図】図３

Description

本考案はモータ技術に関し、特に回転モータの構造に関する。

可動子と固定子との間の磁場の相互作用を利用することで回転運動を達成するモータ技術において、軸受によって回転部材に適当な支持を提供することにより、回転運動の安定性が確保され、部材同士の摩擦が減り、動作効率が高まり、耐用年数が延びるなどの効果については、公知で常用されている既知技術に属する。

従来技術の未だ完成されていない軸受部材と回転部材の結合手段がネックとなっているため、モータの全体的な構成も未だに最もシンプルなレベルには達していない。例えば、特許文献１が開示するモータの技術では、軸受部材が回転部材と固定部材の間に挟み込まれているが、同時に適当な抑圧部材によって軸受部材の軸方向の両端から抑圧して軸受部材の所在位置の安定性を確保し、作動過程中の軸受部材の滑脱を回避しなければならない。このようにした場合、モータ全体の厚みを減らすことが難しく、利用スペースに対する要求が高い動作環境では使用することができない。

本考案の主な目的は、簡素化された部材で構成され、モータ全体の高さの大幅な削減を達成することができ、狭小スペースの動作環境において使用することが可能な、回転モータの構造を提供することを主な目的としている。

上述の目的を達成するために、本考案が提供する回転モータの構造は、主な技術的特徴として、軸受と回転モータの固定子ハウジングと回転子ハウジングを直接結合させて、固定子ハウジングと回転子ハウジングにより軸受を直接位置決めすると同時に、軸受によって回転子ハウジングに回転における支持を提供する。

技術的内容について言えば、回転モータの構造は、第１部材、第２部材及び軸受を含む。第１部材は、環状を呈する第１本体部と、第１本体部の片側の円環面によって定義される第１担持面と、第１本体部から半径方向に内側に向かって延在する第１結合部と、を有する。第２部材は、環状を呈し、第１本体部と同軸である第２本体部と、第１担持面と相対し且つ互いに離されており、第２本体部の片側の円環面によって定義される第２担持面と、第２本体部に位置する第２結合部と、を有する。軸受は、第２本体部の内側で同軸に位置しており、外環と内環を有し、外環によって第２結合部と接続固定され、且つ外環の軸方向の一端部上に位置する第１端は第１結合部と離されており、内環の軸方向の一端部上に位置する第１端が第１結合部と接続固定され、且つ内環の軸方向の他端部上に位置する第２端と、外環の軸方向の他端部上に位置する第２端とは互いに半径方向の異なる平面上に位置する。

これにより、第１部材と第２部材を回転モータの固定子ハウジングと回転子ハウジングとすると同時に、軸受を固定子ハウジングと回転子ハウジングに直接結合させることができ、既知技術のように外部の抑圧部材によって軸受をさらに位置決めする必要がなく、全体的な構成要素の数が減り、部材の積み重ねが及ぼす精度への影響が低減され、モータの全体の体積が縮小される。

さらに、軸受は、外環上に設けられて外部の可動部材と相接するのに用いられる第３結合部をさらに含むことができ、これにより外部の可動部材を軸受に直接結合することができ、既知技術のように伝動部材や摩擦を減らす転動部材をさらに設置する必要がなく、これによりモータを使用する際に狭小スペースのニーズを満たせるようにすることができる。

本考案の好ましい実施例の立体図である。 本考案の好ましい実施例における図１中の切断線２－２に沿った断面図である。 図２中のＡエリアの部分拡大図である。

図１～図３を参照して、本考案の好ましい実施例中で提供する回転モータの改良構造（１０）は、主に第１部材（２０）、第２部材（３０）及び軸受（４０）を含む。

第１部材（２０）は回転モータの固定子とされ、構造においては、環状を呈し、且つ軸方向に沿って適当な長さで延在する第１本体部（２１）と、第１本体部（２１）の内側円環面によって定義される第１担持面（２２）と、第１本体部（２１）の軸方向の一端から半径方向に内側に向かって適当な長さで延在するリング板状の第１結合部（２３）と、第１担持面（２２）上に設置される複数のコイル（２４）と、を有する。

第２部材（３０）は回転モータの回転子とされ、それは、環状を呈し、且つ軸方向に沿って適当な長さで延在し、第１本体部（２１）の内側に同軸に位置する、第２本体部（３１）と、第２担持面（３２）であって、第２本体部（３１）の外周円環面によって定義され、第１担持面（２２）と相対し且つ適当な距離で離されており、複数の片状の磁石（３３）が第２担持面（３２）上にそれぞれ固定接続され、且つコイル（２４）と離されている、第２担持面（３２）と、第２本体部（３１）に設けられた、第２結合部（３４）と、を含む。

さらに、第２結合部（３４）はノッチであり、第２本体部（３１）の軸方向の一端部上に凹設されており、且つ第２本体部（３１）の環状形に沿って延在して成るものである。

軸受（４０）は、外環（４１）、内環（４２）、及び外環（４１）と内環（４２）の間に位置する複数の転動部材（４３）を含み、そのうち、外環（４１）は、外側円環面が第２本体部（３１）の内側円環面上に同軸で当接し、且つ第２結合部（２３）と相接しており、内環（４２）は、軸方向の一端部上に位置する第１端（４２１）が第１結合部（２３）上に当接しており、且つこれにより第１部材（２０）と接続固定されている。

さらに、外環（４１）は、環状体（４１１）と、環状体（４１１）上に半径方向に外側に向かって延在するように突設された環状の凸体（４１２）を有しており、凸体（４１２）がノッチ形状を呈する第２結合部（３４）中に嵌合接続されることにより、外環（４１）と第２部材（３０）が締結される。

またさらに、外環（４１）の軸方向の一端部上に位置する第１端（４１３）が第１結合部（２３）と離されることで、軸受（４０）全体の軸方向長さの０．５％～３０％の距離の間隔（Ｃ１）が形成されており、同時に、外環（４１）の軸方向の他端部に位置する第２端（４１４）と、内環（４２）の軸方向の他端部に位置する第２端（４２２）とが、互いに半径方向の異なる平面上に位置することで、それらが互いに軸方向上で軸受（４０）全体の軸方向長さの０．５％～３０％の距離（Ｃ２）を形成しており、そのうち、外環（４１）の第２端（４１４）は、内環（４２）の第２端（４２２）に対して軸方向上で外側に位置している。

これにより、回転ユニットとなる第２部材（３０）が軸受（４０）によって第１部材（２０）からの支持を得ることができ、これによって、既知技術のように、複数の抑圧部材によって軸受を固定する場合に派生する複数の部材の組み立て時に生じがちな各部材の公差累積による全体的な精度の低下や、複数の部材の組み立て時に体積が増加する状況を回避し、本考案が提供する技術内容が公差の累積を回避し且つ全体の体積を低減する効果を獲得できるようにしている。

上述の技術や効果以外にも、回転モータの構造（１０）の構造により、外部の可動部材（被駆動部材）と直接結合することができ、既知技術のように追加した回転軸部材によって伝動を行う必要がなく、また同じ効果を達成するものとしては、軸受（４０）に第３結合部（４４）をさらに含めることによって達成することもできる。

第３結合部（４４）は複数の結合孔（４４１）を有し、それぞれは外環（４１）の第２端（４１４）から軸方向沿いに内に向かって適当な深さで延在しており、これにより外環（４１）の第２端（４１４）を、外部部材を担持する結合面として定義することができ、且つそれらの結合孔（４４１）によって外部部材と軸受（４０）間の結合部位が提供される。もちろん、組み立ての便宜上、ボルトを螺合する方法によって組み立てを素早く完成させるため、結合孔（４４１）をねじ穴にすることができる。

上述の説明を通して、本考案が提供する回転モータの構造（１０）はモータ自体の体積を縮小でき、精度を向上し得るだけでなく、軸受（４０）によってモータ自体の回転時に必要な回転支持や外部部材の回転時の回転支持も提供可能であり、これにより、単一の軸受部材で第２部材と外部の回転部材に摩擦を減らす具体的な効果を提供することができる。つまり、本考案が主な目的において開示する簡素化された部材とは、モータ自体のみならず、モータと直接結合される被駆動部材間の伝動部分にまで拡げて言えることであり、その効果は明らかである。

上述で開示した具体的な実施形態に加えて、以下の点についても理解されたい。

軸受のタイプに関しては、開示した転がり軸受以外にも、例えば空気軸受や流体軸受、磁気軸受といった他の形態の軸受でもよく、いずれも本考案の保護範囲に属する。

また、上述で開示した実施例中、第２結合部と軸受間の固定が第２結合部のノッチと凸体間の嵌合接続で結合されて成るものであるという技術内容は、その結合手段を限定するものではなく、その他の固定技術・手段によって凸凹の相補的構造の相対位置を入れ替えるなども可能であり、いずれも本考案の保護範囲である。

また、上述で開示した実施例は、ねじ穴で固定する第３結合部について具体的に例示しているが、これについても限定されず、例えば接着、ピンホール、はんだ付け、クランプ、嵌合接続又は他の固定技術・手段によって第３結合部と外部部材間の結合を達成させるなど、その他の結合手段でもよく、それらの技術内容も本考案の保護範囲である。

１０ 回転モータの改良構造
２０ 第１部材
２１ 第１本体部
２２ 第１担持面
２３ 第１結合部
２４ コイル
３０ 第２部材
３１ 第２本体部
３２ 第２担持面
３３ 磁石
３４ 第２結合部
４０ 軸受
４１ 外環
４１１ 環状体
４１２ 凸体
４１３ 第１端
４１４ 第２端
４２ 内環
４２１ 第１端
４２２ 第２端
４３ 転動部材
４４ 第３結合部
４４１ 結合孔
Ｃ１ 間隔
Ｃ２ 距離

Claims (9)

1. 環状を呈する第１本体部（２１）と、前記第１本体部の片側の円環面によって定義される第１担持面（２２）と、前記第１本体部から半径方向に内側に向かって延在する第１結合部（２３）と、を有する第１部材（２０）と、
   環状を呈し、且つ前記第１本体部と同軸である第２本体部（３１）と、前記第１担持面と相対し且つ互いに離されており、前記第２本体部の片側の円環面によって定義される第２担持面（３２）と、前記第２本体部に位置する第２結合部（３４）と、を有する第２部材（３０）と、
   前記第２本体部（３１）の内側で同軸に位置しており、外環（４１）と内環（４２）を有し、前記外環（４１）によって前記第２結合部（３４）と接続固定され、且つ前記外環（４１）の軸方向の一端部上に位置する第１端（４１３）は前記第１結合部（２３）と離されており、前記内環（４２）の軸方向の一端部上に位置する第１端（４２１）が前記第１結合部（２３）と接続固定され、且つ前記内環（４２）の軸方向の他端部上に位置する第２端（４２２）と、前記外環（４１）の軸方向の他端部上に位置する第２端（４１４）とは、互いに半径方向の異なる平面上に位置する、軸受（４０）と、を含む回転モータの構造（１０）。
2. 前記外環（４１）の第１端（４１３）と、前記内環（４２）の第１端（４２１）とは、互いに半径方向の異なる平面上に位置する、請求項１に記載の回転モータの構造。
3. 前記第２結合部（３４）はノッチであり、前記第２本体部（３１）の外側円環面上に凹接され、
   前記外環（４１）は、環状体（４１１）と、前記環状体に半径方向に突設された凸体（４１２）と、を含み、前記凸体と前記ノッチにより相補的に嵌合接続される、請求項１に記載の回転モータの構造。
4. 前記ノッチは前記第２本体部（３１）の軸方向の一端部上に位置しており、且つ前記第２本体部（３１）の環状形に沿って延在して成るものである、請求項３に記載の回転モータの構造。
5. 前記凸体（４１２）は前記環状体（４１１）の軸方向の一端部上に位置しており、且つ前記環状体の環状形に沿って延在して成るものである、請求項３又は４に記載の回転モータの構造。
6. 前記軸受（４０）は、前記外環上に設けられて外部の可動部材と相接するのに用いられる第３結合部（４４）をさらに含む、請求項１に記載の回転モータの構造。
7. 前記第３結合部（４４）は、孔軸を前記軸受の軸方向に平行にして前記外環の第２端から内側に向かって所定の深さでそれぞれ延在する複数の結合孔（４４１）を含む、請求項６に記載の回転モータの構造。
8. 各前記結合孔（４４１）はねじ穴である、請求項７に記載の回転モータの構造。
9. 前記軸受（４０）は、前記内環と前記外環の間に位置決めされて挟み込まれた複数の転動部材（４３）をさらに含む、請求項１に記載の回転モータの構造。

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