JP4064141B2 - Shaft fixed motor and gear head having gear portion - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ギヤ部が一体に設けられたシャフト固定式モータと、そのモータを組み込んだギヤヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在、省スペース型の小型産業用ロボットや、医療分野のシリンジポンプ等といった種々の機器にギヤードモータが使用されている。
【0003】
上記ギヤードモータは、一般的には、モータ本体と、多段のギヤを組み合わせたギヤヘッドとから構成されており、代表的には図21に示すように、モータ22のシャフト9にギヤ26を取り付け、そのギヤ26とギヤヘッド16内部の多段の減速ギヤとを噛み合わせることでモータ22の出力トルクをシャフト9の回転によって伝達して増大し、ギヤヘッド16の出力軸17から取り出しているものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記出力トルクを増大させようとギヤヘッドをより多段のギヤから構成すると、ギヤヘッドの体積が大きくなり、前記各機器に組み込んだとき、機器内部におけるギヤヘッドの占有空間も大きくなる。又、ギヤの段数が増えるにつれ、モータからの出力トルクがギヤヘッドの出力軸に伝達するまでに失われる損失トルクの量も増大する。このような理由から、ギヤヘッドは少ない段数で構成して、できるだけ小型化することが望まれている。
【0005】
しかし、ギヤヘッドを小型化、即ちギヤの段数を少なくすると、前記出力トルクの増幅もその小型化に伴って抑えられる傾向にある。従って、ギヤヘッドの出力軸から取り出される駆動トルクを所望の大きさにするには、前記モータを前記機器内部における許容占有体積の中で、できるだけ大きなサイズで設計する必要がある。
【0006】
しかしながら、モータ本体の大型化は重量増加を招くと共に、その重量増加によりギヤヘッドへの取付強度の確保が困難になる。
【0007】
又、従来のギヤードモータの固定は図21に示すように、ベースプレート23にプレート14bを固定する事と、ギヤヘッド16を構成するプレート14aにモータ22を固定する事とで行っていた。これは取付固定の基準が一つではなく二箇所存在することであり、このことが原因でギヤードモータの生産時に、ギヤ26の噛み合いのバラツキが1つ1つのギヤードモータ毎に大きくなると共に、バックラッシのバラツキも大きかった。
【0008】
よって、モータ22のロータ部の起動・停止時における振動や、製造において不可避に発生するロータ部の偏心による振動が発生し、その振動がギヤ26に伝わると、ギヤ26と、ギヤヘッド16内部のギヤとの間のバックラッシが小さいギヤードモータは、結果的に前記損失トルクの量が更に増加すると共に、モータ22の回転が出力軸17に速やかに伝わりにくくなるので、正確な位置決め制御などにも支障が出る。又、バックラッシにバラツキがあると、前記損失トルク量のバラツキも大きくなる。
【0009】
本発明は、上記各課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところはギヤ部をモータ外周面上に直接設けてギヤードモータを構成すると共に、そのギヤードモータをギヤヘッド内部に組み込むことによって、前記各機器内部におけるモータとギヤヘッドとが占めている空間を減少させることである。これにより、各機器内部におけるモータとギヤヘッドの占有空間を減少させつつ、所望の駆動トルクが得られるギヤードモータ及びギヤヘッドが提供可能となる。
【0010】
更に、ギヤードモータをギヤヘッド内部に組み込む際、モータのシャフト両端を支持して組み込むことにより、ギヤの支持をシャフト基準で行い、前記バックラッシのバラツキを抑えて、バックラッシに起因した影響も抑えるものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1乃至3記載の発明は、ステータ部に、円柱状のシャフトを備えると共に、ベアリングに前記シャフトを内挿し、前記ベアリングによって前記シャフトを中心に回転軸支されるロータ部を備えたシャフト固定式モータにおいて、前記ロータ部の外側面上にギヤ部を設けたことを特徴とするシャフト固定式モータを提供するものである。
【0012】
更に、請求項1記載の発明は、請求項1記載のシャフト固定式モータにおいて、前記ステータ部は少なくとも、前記シャフトと、電機子とから構成されると共に、前記電機子は、複数の突極を有し且つ前記シャフトを内挿するコアと、前記コアに巻回されるコイルとを有し、一方、前記ロータ部は、前記シャフトの軸方向に円筒状に形成されるヨーク部と、前記ヨーク部の内側円筒側面に設けられるマグネットと、前記ヨーク部の両端の開口部に備えられるベアリングとから構成されると共に、前記ヨーク部の外側面上には前記ギヤ部が前記ヨーク部と一体形成され、前記シャフトが前記ベアリングに内挿されることで、前記電機子が前記ヨーク部に収納され、前記突極と前記マグネットとが対向するように配置され、前記コイルが給電されて、前記マグネットの磁極が前記突極に磁気吸引されることで、前記ロータ部及び前記ギヤ部が前記ステータ部に対して相対的に回転することを特徴とする、シャフト固定式モータを提供するものである。
【0013】
特に、上記請求項1のモータの構成を、前記コアの突極数を4つ、更に前記マグネットの極数を2つとし、そのモータを2相駆動することが、前記ギヤ部を高トルクで、しかも高い位置決め制御で駆動するという点で更に望ましい。
【0014】
又、請求項2記載の発明は、請求項2記載のシャフト固定式モータにおいて、前記ステータ部は少なくとも、前記シャフトと、電機子とから構成されると共に、前記電機子は、複数の突極を有し且つ前記シャフトを内挿するコアと、前記コアに巻回されるコイルとを有し、一方、前記ロータ部は、前記シャフトの軸方向に円筒状に形成されるヨーク部と、前記ヨーク部の内側円筒側面に設けられるマグネットと、前記ヨーク部の両端の開口部に備えられるベアリングとから構成されると共に、前記ヨーク部の外側面上には前記ギヤ部が嵌合固定され、前記シャフトが前記ベアリングに内挿されることで、前記電機子が前記ヨーク部に収納され、前記突極と前記マグネットとが対向するように配置され、前記コイルが給電されて、前記マグネットの磁極が前記突極に磁気吸引されることで、前記ロータ部及び前記ギヤ部が前記ステータ部に対して相対的に回転することを特徴とする、シャフト固定式モータを提供するものである。
【0015】
又、請求項3記載の発明は、請求項3記載のシャフト固定式モータにおいて、前記ステータ部は少なくとも、前記シャフトと、電機子とから構成されると共に、前記電機子は、複数の突極を有し且つ前記シャフトを内挿するコアと、前記コアに巻回されるコイルとを有し、一方、前記ロータ部は、前記シャフトの軸方向に円筒状に形成されるリラクタンスロータ部と、前記リラクタンスロータ部の両端の開口部に備えられるベアリングとから構成されると共に、前記リラクタンスロータ部の外側面上には前記ギヤ部が嵌合固定され、前記シャフトが前記ベアリングに内挿されることで前記電機子が前記リラクタンスロータ部に収納され、前記突極と前記リラクタンスロータ部の内側円筒側面とが対向配置され、更に、前記外側面に切り欠きを設けることで、前記外側面に前記突極との間に生ずるリラクタンスが異なる区画が円周方向に分割して設けられると共に、前記コイルが給電されて前記突極に発生する磁束によって、前記区画のうちリラクタンスの小さい区画が前記突極に磁気吸引されることで、前記ロータ部及びギヤ部が前記ステータ部に対して相対的に回転することを特徴とする、シャフト固定式モータを提供するものである。
【0016】
更に、請求項4記載の発明は、請求項1乃至3記載のシャフト固定式モータにおいて、前記シャフトの外周面上の一部にすり割り部が設けられると共に、前記すり割り部の回りにリングが嵌合され、そのリングを前記ベアリングに内挿し、更に、前記すり割り部に前記コイルへの給電用導電線が収納され、前記導電線が前記ロータ部の外部へ引き出されたことを特徴とするシャフト固定式モータを提供するものである。
【0017】
又、請求項5記載の発明は、請求項1乃至3記載のシャフト固定式モータにおいて、前記シャフトにリングを嵌合し、前記リングの内周面に溝部を設けると共に、そのリングを前記ベアリングに内挿し、更に、前記コイルへの給電用導電線を前記溝部に通過させて、前記ロータ部の外部へ引き出したことを特徴とするシャフト固定式モータを提供するものである。
【0018】
更に、請求項6記載の発明は、多段に設けられたギヤと、前記ギヤを回転可能に軸支するプレートとから構成されるギヤヘッドにおいて、前記シャフトの両端を前記プレートに固定して、請求項1乃至5記載のシャフト固定式モータを内部に組み込んで構成されたことを特徴とするギヤヘッドを提供するものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施の形態を、図1〜図7を参照しながら説明する。
【0020】
図1は本発明の第1の実施形態に係る、ギヤ部を有するシャフト固定式モータ(以下、略してギヤードモータと云う)のロータ部2を示す斜視図であり、図2は同ギヤードモータのステータ部7を示す斜視図である。
【0021】
図1において、ロータ部2は、ヨーク部3と、ベアリング4a、4b、及びマグネット6とから構成される。ヨーク部3は図示しないシャフトの軸方向に磁性材を円筒状に形成して構成されており、その両端にはそれぞれ開口部を有する。更に、その内側円筒側面には、ヨーク部3と同芯円筒状に形成されたマグネット6が挿入、固定されて設けられると共に、前記各開口部には、2つとも同一の外径で形成されたベアリング4a及び4bがそれぞれ圧入されて備えられる。ヨーク部3の外側面上にはギヤ部5が、磁性材を切削及び歯切り加工することによって一体に形成されている。
【0022】
次に、図2を参照しながらステータ部7について説明する。ステータ部7は、電機子8と、円柱状のシャフト9、及びリング10とから構成されており、電機子8は、更に、1つのコアと4つのコイルとから構成されている。コア11は90度ごとに4つの突極11a、11b、11c、11dを有し、各突極のスロットルにコイル12a、12b、12c、12dがそれぞれ巻回されている。前記各突極の外形形状は円弧状に形成されており、コア11の中心に設けられる孔にシャフト9が内挿、固定される。更に、シャフト9の一方の端部寄りの一部外周面上と端面上にすり割り部9aが設けられ、前記各コイルから引き出された給電用の導電線13が、そのすり割り部9aに収納される。リング10はすり割り部9aの一部を覆う様に、すり割り部9aの回りに嵌合される。
【0023】
次に、図3を参照しながら上記ロータ部2及びステータ部7の組立について説明する。先ず、内側円筒側面にマグネット6が挿入、固定されたヨーク部3のギヤ部側の開口部にベアリング4aを圧入する。次に、シャフト9の一端をベアリング4aの孔に内挿させながら、ステータ部7をマグネット6の孔に挿入する。
これで、電機子11がヨーク部3に収納されたことになる。
【0024】
更に、前記すり割り部9aに嵌合したリング10を、ベアリング4bの孔に内挿する。ベアリング4bの孔径はリング10の外径とほぼ同一サイズに形成されるので、リング10の外径面とベアリング4bの内孔面とは互いに摺動する。又、ベアリング4bが有する孔径は、ベアリング4aの孔径よりも大きく設ける。そして、ベアリング4bをヨーク部3のもう一方の開口部に圧入する。以上の工程によって組み立てられたギヤードモータ1の外観を図4に示す。
【0025】
次に、前記ギヤードモータ1を組み込んだギヤヘッドについて、図5を参照しながら説明を行う。図5に示すように、ギヤードモータ1は、シャフト両端を2枚のプレート14a、14bで圧入固定されてギヤヘッド16内部に組み込まれる。ギヤヘッド16は、多段(図5では3段)に設けたギヤ15(省略のため一点鎖線でピッチ円のみ示す)と、ギヤ15を回転可能に軸支する2枚のプレート14a、14bとから構成される。そしてギヤードモータ1からの出力トルクがギヤ15によって増幅され、出力軸17から、ギヤヘッド16を組み込んだ機器へと伝達されていく。
【0026】
図5のように、ギヤードモータ1をシャフト両端で固定することにより、ギヤードモータ1に設けたギヤ部5が両端支持される。これにより、図21に示した従来のギヤードモータに比べ、ギヤ部5がシャフト9を基準に、しかも両端で固定されるため、モータ1本体及びギヤ部5が回転駆動する際に生ずる振れが抑制又は減少される。これによりギヤヘッド16毎の、ギヤ15との歯間に生ずるバックラッシのばらつきを減少させられるため、前記損失トルクのばらつき量を減少できると共に正確な位置決め制御も実現できる。よって、モータの大型化を抑えつつ、所望の駆動トルクを得ることが可能となる。
【0027】
又、本実施例のギヤードモータ1は、ヨーク部3の両端部でベアリング4aと4bを圧入支持する構造なので、2つのベアリングを高い軸精度でギヤードモータ1内部に組み込むことが可能である。2つのベアリングの軸精度が高ければ、そのベアリングに内挿、支持されるシャフトも高い軸精度で回転軸支可能となる。これらの技術的要素も、前記振れの抑制と減少、及びバックラッシのバラツキの減少に貢献するものである。更に、ギヤ部5をヨーク部3と一体に設けたので、モータ1の出力トルクと回転が損失されることなくギヤ部5に伝達される。
【0028】
更に、すり割り部9aを設けたシャフト端側をプレート14bの穴に圧入する際、すり割り部9aの空間分でシャフト9が撓むことで径方向に若干縮小されて、圧入される。従って、圧入時にプレート14bの穴が破損されずにシャフト9を圧入できると共に、穴が破損されないので、より堅固なシャフト9の固定が可能となる。
【0029】
すり割り部9aは図2に示すように、シャフト9の外周面と端面とで連続するように形成することが望ましい。この様に形成すれば、1つの加工工程で済むため、工程数と工程時間の短縮を図れる。
【0030】
次に、ギヤードモータ1本体の駆動について、図6を参照しながら説明を行う。
図6は、図4のギヤードモータ1をA−A軸に沿って切断したときの断面図である。図6に示すように、各突極11a〜11dはマグネットの内側側面と対向するように配置される。
【0031】
今、コイル12aと12cに通電して、突極11aをN極、11cをS極にそれぞれ励磁し、マグネット6のN極が突極11cに、S極が11aに磁気吸引された状態を図6(a)とする。この状態を初期状態として、以後、説明を続ける。
【0032】
同図(a)の状態から、コイル12bと12dにも通電を行い、突極11bをN極、11dをS極にそれぞれ励磁する。この状態では、突極11aと11bがN極、及び突極11cと11dがS極にそれぞれ励磁されているため、マグネット6の各磁極は、隣り合う2つの突極同士から磁気吸引されることになる。従って、マグネット6の各磁極のうち、最も磁束の強い箇所、即ち各磁極の中心部が2つの突極から磁気吸引されて、その2つの突極の中間で磁気的に平衡となり、安定状態を取る。以上の状態を同図(b)に示す。この状態は、マグネット6とヨーク部3及びギヤ部5(以下、適宜必要に応じてロータ部分と総称する。)がステータ部に対して相対的に、同図(a)の状態から矢印R方向に45度回転して停止した状態と云える。
【0033】
次に、同図(b)の状態からコイル12aと12cの通電を切ると、マグネット6の各磁極は、突極11bと11dにのみ磁気吸引されて、マグネット6の各磁極の最も磁束の強い箇所、即ち前記各磁極の中心部が、突極11bと11dの正面に来る。以上の状態を同図(c)に示す。この状態は、同図(b)から更に、ロータ部分が矢印R方向に45度回転して停止した状態と説明できる。
【0034】
次に、同図(c)の状態からコイル12aと12cに通電を開始し、今度は突極11cをN極、11aをS極に励磁する。すると前記の通り、マグネット6の各磁極の中心部は、隣り合う突極11bと11c、及び11dと11aの2組の中間で磁気平衡を取ろうとするため、ロータ部分は、同図(c)の状態から矢印R方向に更に45度回転して停止する。この状態を同図(d)に示す。
【0035】
次に、同図(d)の状態から、コイル12bと12dの通電を切ると、マグネット6の各磁極は、突極11aと11cにのみ磁気吸引されて、マグネット6の各磁極の中心部は突極11aと11cの正面に来る。以上の状態を同図(e)に示す。この状態は、同図(d)から、更に、ロータ部分が矢印R方向に45度回転して停止した状態と説明できる。
【0036】
このように、隣り合う突極同士が同極性となるように通電する共に、順次通電を切るという制御を繰り返していくことにより、ロータ部分を回転、停止させることができる。従って、ギヤ部5を回転させて前記ギヤヘッド16内のギヤ15を回転駆動させ、出力軸17にギヤードモータ1の出力トルクを伝達させることが可能となる。また、前記ロータ部分は45度ずつ停止させることもできるので、ギヤ部5を最小45度の分解能で任意の位置に停止させることも可能である。なお、本発明では、4突極のコアを有するモータに於いて、対向する突極同士(11aと11c、及び11bと11d)が互いに異極となり、電気角で90度位相をずらして駆動する方法を、2相駆動と定義する。
【0037】
図6で示した駆動方法は、45度の分解能でロータ部分を回転させる方法であったが、ギヤードモータ1の使用形態と目的によっては、そこまで細かい分解能が求められないときもある。そんな時は、図7に示すように90度の分解能でロータ部分を回転させても良い。その駆動方法を以下に説明する。
【0038】
図7(a)を初期状態(どのコイルにも通電されていない状態)として、この状態からコイル12bと12dに通電して、突極11bをN極、11dをS極にそれぞれ励磁すると、突極11bとマグネット6のS極、及び突極11dとマグネット6のN極との間に磁気吸引が働き、前記ロータ部分は矢印R方向に回転・停止し、同図(a)の状態から同図(b)の状態になる。
【0039】
次に、同図(b)の状態において、コイル12bと12dの通電を切断すると同時に、12aと12cに通電を開始して、突極11aをS極、11cをN極にそれぞれ励磁すると、突極11aとマグネット6のN極、及び突極11cとマグネット6のS極との間に磁気吸引が働き、前記ロータ部分は矢印Rの方向へ、更に90度回転して停止し、同図(c)の状態になる。
【0040】
以降、突極11d→11a→11b→11c→・・・の順にN極励磁されるように(そのN極励磁に合わせて、180度に対向配置する突極を、11b→11c→11d→11a→・・・の順にS極励磁する)、各コイルに通電動作を繰り返すことにより、前記ロータ部分は矢印R方向に回転、停止を繰り返す。
【0041】
図6と図7に示す駆動方法は、ギヤードモータ1の駆動対象、又は制御目的などに応じてより最適な方が選択される。ギヤ部5をより細かい分解能で位置決めしながら駆動させたい、又は、大きな出力トルクでギヤ部5を駆動させたいとき等は図6の方が適切であり、逆に細かな分解能と大きなトルクが求められないときは図7の方を選択して良い。
【0042】
更に、より大きな出力トルクを得たい場合は、図8に示す駆動方法が最適である。この駆動方法を簡単に説明すると、先ず同図(a)を初期状態として、突極11aと11bとがN極となるようにコイル12aと12bに通電すると共に、同時に突極11cと11dとがS極になるようにコイル12cと12dにも通電を行う。
【0043】
すると、マグネット6の各磁極の中心部がそれぞれ2つの突極から磁気吸引され、その突極の中間で磁気的に平衡となり安定状態を取るため、ロータ部分は同図(a)の状態から矢印R方向に回転、停止して同図(b)の状態になる。
【0044】
次に、突極11aと11bがS極、11cと11dがN極となるように、各コイル12a〜12dの通電を切りかえる。
【0045】
すると、マグネット6の各磁極の中心部は同図(c)の状態になり安定状態を取る。この状態は、ロータ部分が同図(b)の状態から矢印R方向に180度回転して停止した状態と説明できる。
【0046】
以上のように突極11aと11b、11cと11dの2組が異極となるような励磁動作を繰り返すことにより、前記ロータ部分は矢印R方向に回転、停止を繰り返す。従って、分解能は180度である。
【0047】
以上のように本実施形態は、ギヤ部をロータ部の1つであるヨーク部に一体形成して設けてギヤードモータを構成すると共に、そのギヤードモータをギヤヘッド内部に組み込むことによって、従来のギヤードモータに比べ、機器内部におけるモータとギヤヘッドとが占めている空間と重量を減少させることが可能となる。占有空間と重量が小さくなるので機器への取付強度の確保も容易になると共に、取付位置の位置決め精度も出しやすくなる。
【0048】
又、本実施形態のギヤードモータは、ギヤ部とヨーク部を一体形成して1つに部品とし、更に、ヨーク部にベアリング支持体としての機能も持たせるなど、多くの機能を1つの部品に集約したので、ギヤードモータの構成が簡素化され、モータ本体の外径もより小さくできる。
【0049】
又、前記モータの小型化に伴い、モータ外部への導電線13の引出作業の容易性を確保するために、ギヤードモータ1は、シャフト9にすり割り部9aを設け、そこに導電線13を収納してモータ外部へ引き出す構成とした。これにより、モータが小型になっても導電線の引出作業を容易に行うことができる。
【0050】
又、本実施形態では、すり割り部9aの回りにリング10を嵌合して、そのリング10の内孔面とベアリング4bの外周面とを摺動させ、ベアリング4bの孔面とすり割り部9aとが直接、摺動しない構造とした。これにより、ロータ部2の回転による、すり割り部9aとの摺動に起因したベアリング4bの内孔面の摩耗を防止することが可能となり、ギヤードモータの信頼性向上と長寿命化を図れる。
【0051】
なお、本実施例のギヤードモータ及びギヤヘッドはその技術思想に合わせて種々変更可能であり、例えばギヤ部5をかさ歯車などに変更して、シャフト9と出力軸17の方向を変えるようにしても良い。
【0052】
又、図9に示すように、ギヤ部5の全長を、ヨーク部3のシャフト方向の全長に一致させた上で、ギヤ部5をヨーク部3全体に設けても良い。このようにギヤ部5の全長は、ギヤードモータ1の使用目的、又は使用形態などに応じて種々変更可能である。また、図9のギヤ部5をウォームギヤに形成して、シャフト9と出力軸17との間で大きなギヤ比が得られるようにしても良い。
【0053】
又、本実施例では、ヨーク部3内部のモータ構成として、4突極コア・マグネット回転型を例に取り説明してきたが、そのモータ構成を、例えばマグネット固定のコアレスコイル外転型などといった、種々のアウターロータ型の構成に置き換え可能なのは云うまでも無い。
【0054】
<第2の実施形態>
次に、本発明のギヤードモータの第2の実施形態について図10を参照しながら説明を行う。なお、第2の実施形態の説明は、第1の実施形態と異なる点のみとし、第1の実施形態と同じ構成部品については同一番号を付し、重複する説明は省略、又は簡略化して記述する。
【0055】
図10より、第2の実施形態のギヤードモータが、第1の実施形態のギヤードモータ1と異なる点は、ヨーク部3'とギヤ部5'とを別々の部品に分け、ギヤ部5'をヨーク部3'の外側周面上に嵌合、固定したことである。
【0056】
以上の構成とすることにより、ヨーク部とギヤ部とを別々に形成できるので、その分第1の実施形態に比べ、形成手段が簡素化されると共に、ギヤ部をヨーク部と異なる材料で作成できる。従って、磁性材よりも堅丈な材質でギヤ部を形成して、ギヤードモータ全体の信頼性の向上と長寿命化を図ることが可能となる。
【0057】
<第3の実施形態>
次に、本発明のギヤードモータの第3の実施形態について図11を参照しながら説明を行う。なお、第3の実施形態の説明は、第1及び第2の実施形態と異なる点のみとし、第1及び第2の実施形態と同じ構成部品については同一番号を付し、重複する記載は省略、又は簡略して記述する。
【0058】
図11より、第3の実施形態のギヤードモータが、第1及び第2の実施形態のギヤードモータと異なる点は、前記の円筒型マグネット6を廃し、ヨーク部3の内側円筒側面に磁性の薄膜層を蒸着してマグネット6'を設けたことである。これにより、前記マグネット6を収納していた空間が不要となるため、その分ヨーク部3の径方向のサイズを小さくすることが可能となり、よりコンパクトなギヤードモータを形成することか可能となる。
【0059】
又、ヨーク部3のサイズは変えず、逆にマグネット6を収納していた空間までコアの径方向サイズを拡大すれば、より多くの導電線を巻回できるため各コイルをより大きなものにすることができる。巻回数を増やすことにより、同じギヤ径でありながら、トルク定数を上げてより大きな出力トルクが得られると共に、トルクが増すことにより、制御が容易なギヤードモータを形成することができる。
【0060】
<第4の実施形態>
次に、本発明のギヤードモータの第4の実施形態について図12〜図17を参照しながら説明を行う。なお、第4の実施形態の説明は、前記各実施形態と異なる点のみ行うこととし、前記各実施形態と同じ構成部品については同一番号を付し、重複する記載は省略、又は簡略して記述する。
【0061】
第4の実施形態のギヤードモータ18が、前記各実施形態のギヤードモータと異なる点は、ロータ部19にマグネットを使用しないモータ構成としたことである。図12は、本発明の第4の実施形態に係るギヤードモータのロータ部19を示す斜視図である。
【0062】
図12において、ロータ部19は、円筒状で磁性材からなるリラクタンスロータ部3"と、ベアリング4a、4bとから構成されている。リラクタンスロータ部3"の円筒外側面には、全周にわたって等間隔に6箇所の切り欠き21aが設けられており、その切り欠き21aの形状は図12に示す様な凹状に設定する。この様に切り欠き21aを設けることによって、前記円筒外側面の全周に、両端部21eを残して全て切り欠かれた箇所21d、前記円筒外側面が両端部21eにわたって残された箇所21b、及び中央部にのみ前記円筒外側面が残された箇所21cが3箇所ずつ、計18の区画が円周方向に分割して設けられる。更に、ギヤ部5'がリラクタンスロータ部3"の外側面上に嵌合、固定される。
【0063】
このロータ部19とステータ部7の組立は図13に示すとおり、基本的に図3とほぼ同じであるが、異なる点はマグネット6を使用しないため、ステータ部7をリラクタンスロータ部3"の内側に収納すると云うことと、リラクタンスロータ部3"とギヤ部5'とが別々の部品に分けられているため、ギヤ部5'をリラクタンスロータ部3"の外周面上に嵌合、固定すると云うことである。以上の工程によって組み立てられたギヤードモータ18を、図14に示す。
【0064】
次に、ギヤードモータ18の駆動について図16と図17を参照しながら説明を行う。図16は図14のギヤードモータ18をA−A断面で切断したときの断面図であり、図17は図13の楕円二点鎖線部を拡大し、更に、ステータ部7をリラクタンスロータ部3"に収納したときに、ステータ部7を対応させて記入した要部拡大図である。なお、図16において、説明の便宜上、上記箇所21bを平行斜線で示すと共に、上記箇所21cは平行水平線、及び上記箇所21dは無表示で、それぞれ示す。
【0065】
図16(a)の状態(どのコイルにも通電されていない状態)から、コイル12bと12dに通電して、突極11bをN極、11dをS極にそれぞれ励磁すると、突極11bと11d、及び突極11bと11dの近傍に位置する箇所211b、212b、211c、212cとの間に磁束の流れが生じる(同図(b)参照)。そのうちの2つの箇所211bと211c及び突極11bとの間の磁束の流れを図17に示し、この図を用いてギヤードモータ18の駆動説明を更に続ける。
【0066】
図17に示すように、突極11bをN極に励磁することにより、2つの箇所211b及び211cとの間に両端部21eを通って磁束の流れが生じる。このうち、箇所211bは両端部21eにわたって磁束が発生するのに対し、箇所211cは中央部を残してリラクタンスロータ部3"の円筒外側面が切り欠かれているため、図中の楕円二点鎖線部の箇所で磁束の流れが生じない。箇所211dは両端部21eを残して円筒外側面が全て切り欠かれているため磁束の流れは生じない。従って、3つの箇所のうち箇所211bに最も多くの磁束が流れる。これは箇所211bが、箇所211c及び211dに比べ磁束が流れ易い、即ち磁気抵抗(リラクタンス)が小さいことを表す。従って、箇所211bが箇所211cよりも強く突極11bに磁気作用によって吸引されるので、ロータ部19及びギヤ部5'が破線で示すステータ部に対して、相対的に矢印R方向へと回転し、図16(b)の状態から同図(c)の状態になる。以上から、図12に示される箇所21b、21c、及び21dは、それぞれリラクタンスの値が異なるということが判明したため、以後、総称して箇所21bを吸引極、箇所21cを回転励起極、箇所21dをブランク極と述べる。
【0067】
次に、図16(c)の状態において、コイル12aと12cに通電して、突極11aをS極、11cをN極にそれぞれ励磁すると、突極11a及び11cの近傍に位置する吸引極213b、214b、及び回転励起極213c、214cに磁束の流れが生じる。すると図17で説明したように、吸引極と回転励起極との間で磁束の流れに不均衡が生じるので、吸引極213b、214bにより多くの磁束が流れて、突極11c及び11aに磁気的に吸引される。従って図16(c)の状態から、ロータ部とギヤ部は矢印R方向へ更に回転し、同図(d)の状態になる。
【0068】
以後、突極11d→11a→11b→11c→・・・の順にN極励磁が行われるように(そのN極励磁に合わせて、180度に対向配置する突極は、11b→11c→11d→11a→・・・の順にS極励磁される)、各コイルに通電動作を繰り返すことにより、ロータ部とギヤ部は矢印R方向に回転駆動される。
【0069】
このように回転駆動されるギヤードモータ18を、図5のギヤードモータ1のようにギヤヘッド16内部に組み込むことによって、ギヤードモータ18からの出力トルクがギヤ15によって増幅され、出力軸17から、ギヤヘッド16を組み込んだ機器へと伝達されていく。
【0070】
以上のようにギヤードモータ18の構成を、マグネットを使わないリラクタンス型とすることにより、マグネットを使用するギヤードモータに比べ、組込機器への回転漏れ磁束の影響を抑えることが可能になると共に、ギヤードモータの部品点数も削減できるので、ギヤードモータ全体の製造コストのダウンも図れるものである。
【0071】
又、切り欠き21aを設けてリラクタンスロータ部3"の円筒側面にリラクタンス値の異なる区画を分割して形成したので、リラクタンスロータ部3"の厚みを増大させることなくリラクタンスモータを形成できると共に、ギヤードモータ18の小型化と軽量化を図ることが可能となる。
【0072】
なお、図15に示すように、切り欠き21aの露出部にカバー27を被せることにより、ステータ部7の各コイル(図中では12a、12bのみ示す。)から発生する磁束の漏れを防止することができるため、切り欠きの露出部を覆うようなカバーを用いることは、ギヤードモータ18を機器に組み込む際にはより好ましい事とと云える。
【0073】
なお、本実施例はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であり、例えば、回転励起極21cの形状を、図18(a)で示すような台形状、若しくは同図(b)の様に片側が台形でもう片側が90度に切り欠かれた形状にしても良い。
【0074】
又、図19の断面図に示すように、回転励起極21cを廃すると共に、リラクタンスロータ部3"の円周方向に向かって漸次厚みが薄くなるように吸引極21bの内側形状eを形成しても良い。
【0075】
更に、本発明のギヤードモータは、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であり、例えば、導電線13の引き出しを図20に示すように、リング10内周面に溝部20を設けてそこに各導電線13を通過させるように行っても良い。
【0076】
【発明の効果】
以上のように、請求項1乃至3記載の発明に依れば、ギヤ部をモータのロータ部外側面上に一体形成、又は嵌合固定して設けたので、モータの出力トルクと回転が損失されることなくギヤ部に伝達可能となる。
【0077】
更に、請求項1記載の発明に依れば、ギヤ部とヨーク部を一体形成して1つの部品とし、更に、ヨーク部にベアリング支持体としての機能も持たせるなど、多くの機能を1つの部品に集約したので、ギヤードモータの構成が簡素化され、モータ本体の外径もより小さくできる。
【0078】
又、請求項2記載の発明に依れば、ヨーク部とギヤ部とを別々の部品に分け、別々に形成可能としたので、請求項1の発明に比べ、各部品の形成手段を簡素化することができる。更に、ギヤ部を磁性材よりも堅丈な材質で構成することにより、ギヤードモータ全体の信頼性の向上と長寿命化を図ることができる。
【0079】
又、請求項3記載の発明に依れば、マグネットを使用するギヤードモータに比べ、組込機器への回転漏れ磁束の影響を抑えることが可能になると共に、ギヤードモータの部品点数も削減できるので、ギヤードモータ全体の製造コストのダウンも図れるものである。
【0080】
又、切り欠きを設けて、リラクタンスロータ部の円筒側面にリラクタンス値の異なる区画を分割して形成したので、リラクタンスロータ部の厚みを増大させることなくリラクタンスモータを形成できると共に、ギヤードモータの小型化と軽量化を図ることが可能となる。
【0081】
又、請求項4又は5記載の発明に依れば、モータが小型になっても導電線の引出作業を容易に行うことが可能となる。
【0082】
更に、請求項6記載の発明に依れば、ギヤードモータをシャフト両端で固定することにより、モータに設けた前記ギヤ部が両端支持される格好になる。従ってギヤ部がシャフトを基準に固定されると共に、シャフト両端で固定されるため、モータ本体及びギヤ部が回転駆動する際に生ずる振れが抑制、減少される。これによりギヤヘッド毎に、ギヤヘッドのギヤとの歯間に生ずるバックラッシのバラツキを減少させることが可能となるため、損失トルクのバラツキ量を減少できる。従って、モータの大型化を押さえつつ、所望の駆動トルクが得られる。
【0083】
又、請求項1、2、或いは3記載のギヤードモータは、ヨーク部の両端部でベアリングを圧入支持する構造なので、2つのベアリングを高い軸精度でギヤードモータ内部に組み込むことが可能とある。従って、そのベアリングに内挿、支持されるシャフトも高い軸精度で回転可能となるので、前記振れの抑制と減少、及びバックラッシの減少に貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係るシャフト固定式ギヤードモータのロータ部を示す斜視図。
【図2】 同ギヤードモータのステータ部を示す斜視図。
【図3】 ロータ部とステータ部の組立を説明する斜視図。
【図4】 ロータ部とステータ部を組み立てて構成されたギヤードモータを示す斜視図。
【図5】 本発明のギヤードモータを組み込んで構成したギヤヘッドを示す斜視図。
【図6】 図4のギヤードモータをA−A断面で切断し、その駆動方法を説明する断面図。
【図7】 図4のギヤードモータの別の駆動方法を説明する断面図。
【図8】 図4のギヤードモータの更に別の駆動方法を説明する断面図。
【図9】 ギヤ部の別形態を示す斜視図。
【図10】 ギヤ部とヨーク部の別形態を示す斜視図。
【図11】 マグネットの別形態を示す斜視図。
【図12】 本発明の第4の実施形態に係るシャフト固定式ギヤードモータのロータ部を示す斜視図。
【図13】 ロータ部とステータ部の組立を説明する斜視図。
【図14】 ロータ部とステータ部を組み立てて構成されたギヤードモータを示す斜視図。
【図15】 図14のギヤードモータにカバーを取り付ける状態を示す斜視図。
【図16】 図14のギヤードモータをA−A断面で切断し、その駆動方法を説明する断面図。
【図17】 図13の楕円二点鎖線部を拡大した要部拡大図。
【図18】 リラクタンスロータ部の別の形態を示す斜視図。
【図19】 リラクタンスロータ部の更に別の形態を示す断面図。
【図20】 導電線の引き出し法の別の形態を示す斜視図。
【図21】 従来のギヤードモータを示す平面図。
【符号の説明】
1、18・・・ギヤードモータ
2、19・・・ロータ部
3、3’・・・ヨーク部
3";・・・リラクタンスロータ部
4a、4b・・・ベアリング
5、5'・・・ギヤ部
6、6'・・・マグネット
7・・・ステータ部
8・・・電機子
9・・・シャフト
10・・・リング
11・・・コア
11a、11b、11c、11d・・・突極
12a、12b、12c、12d・・・コイル
13・・・導電線
14a、14b・・・プレート
15・・・ギヤ
16・・・ギヤヘッド
17・・・出力軸
20・・・溝部
21b・・・吸引極
21c・・・回転励起極
21d・・・ブランク極
21e・・・両端部
22・・・モータ
23・・・ベースプレート
26・・・ギヤ
27・・・カバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shaft fixed motor in which a gear portion is provided integrally, and a gear head incorporating the motor.
[0002]
[Prior art]
Currently, geared motors are used in various devices such as space-saving small industrial robots and syringe pumps in the medical field.
[0003]
The geared motor is generally composed of a motor body and a gear head in which multiple gears are combined. Typically, as shown in FIG. 21, a
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the gear head is composed of more gears so as to increase the output torque, the volume of the gear head increases, and the space occupied by the gear head inside the device also increases when incorporated in the devices. Also, as the number of gear stages increases, the amount of loss torque that is lost before the output torque from the motor is transmitted to the output shaft of the gear head also increases. For these reasons, it is desired to configure the gear head with a small number of stages and to reduce the size as much as possible.
[0005]
However, if the gear head is downsized, that is, if the number of gear stages is reduced, the amplification of the output torque tends to be suppressed with the downsizing. Therefore, in order to make the driving torque taken out from the output shaft of the gear head have a desired magnitude, it is necessary to design the motor as large as possible within the allowable occupation volume in the device.
[0006]
However, the increase in size of the motor body causes an increase in weight, and the increase in the weight makes it difficult to secure the mounting strength to the gear head.
[0007]
Further, the conventional geared motor is fixed by fixing the
[0008]
Therefore, when the vibration of the rotor portion of the
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems. The object of the present invention is to provide a geared motor by directly providing a gear portion on the outer peripheral surface of the motor and to incorporate the geared motor inside the gear head. Thus, the space occupied by the motor and the gear head in each device is reduced. Accordingly, it is possible to provide a geared motor and a gear head that can obtain a desired driving torque while reducing the space occupied by the motor and the gear head in each device.
[0010]
Furthermore, when the geared motor is incorporated into the gear head, the both ends of the shaft of the motor are supported and incorporated, so that the gear is supported on the basis of the shaft, thereby suppressing the variation in the backlash and the influence caused by the backlash. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Claims of the
[0012]
[0013]
In particular, the above claims 1 The number of salient poles of the core is four, the number of poles of the magnet is two, and the motor is driven in two phases, so that the gear part can be operated with high torque and high positioning control. More desirable in terms of driving.
[0014]
[0015]
[0016]
Further claims 4 The described invention is claimed. 1
[0017]
[0018]
Further claims 6 The invention described in
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0020]
FIG. 1 is a perspective view showing a
[0021]
In FIG. 1, the
[0022]
Next, the
[0023]
Next, the assembly of the
As a result, the
[0024]
Further, the
[0025]
Next, a gear head incorporating the geared
[0026]
As shown in FIG. 5, by fixing the geared
[0027]
In addition, since the geared
[0028]
Further, when the shaft end provided with the
[0029]
As shown in FIG. 2, it is desirable that the
[0030]
Next, driving of the geared
FIG. 6 is a cross-sectional view of the geared
[0031]
Now, the
[0032]
From the state shown in FIG. 6A, the
[0033]
Next, when the
[0034]
Next, energization of the
[0035]
Next, when the
[0036]
In this way, by energizing the adjacent salient poles to have the same polarity and repeating the control of sequentially deenergizing, the rotor portion can be rotated and stopped. Therefore, it is possible to rotate the
[0037]
The driving method shown in FIG. 6 is a method of rotating the rotor portion with a resolution of 45 degrees. However, depending on the usage type and purpose of the geared
[0038]
7 (a) is an initial state (a state in which no coil is energized). From this state, when the
[0039]
Next, in the state shown in FIG. 5B, when the energization of the
[0040]
Thereafter, the N poles are excited in the order of the
[0041]
The driving method shown in FIGS. 6 and 7 is selected more optimally according to the drive target of the geared
[0042]
Furthermore, when it is desired to obtain a larger output torque, the driving method shown in FIG. 8 is optimal. This driving method will be briefly described. First, with FIG. 1 (a) as an initial state, the
[0043]
Then, the central part of each magnetic pole of the
[0044]
Next, energization of the
[0045]
Then, the central part of each magnetic pole of the
[0046]
As described above, by repeating the excitation operation so that the two pairs of
[0047]
As described above, according to the present embodiment, the gear portion is integrally formed on the yoke portion which is one of the rotor portions to form the geared motor, and the geared motor is incorporated in the gear head, thereby providing a conventional geared motor. Compared to the above, it is possible to reduce the space and weight occupied by the motor and the gear head in the device. Since the occupied space and the weight are reduced, it is easy to secure the mounting strength to the equipment, and the positioning accuracy of the mounting position is easily obtained.
[0048]
In addition, the geared motor of the present embodiment has a gear part and a yoke part integrally formed as one part, and the yoke part also has a function as a bearing support, so that many functions are made into one part. Since they are consolidated, the configuration of the geared motor is simplified and the outer diameter of the motor body can be made smaller.
[0049]
Further, with the downsizing of the motor, the geared
[0050]
Further, in the present embodiment, the
[0051]
The geared motor and the gear head of the present embodiment can be variously changed in accordance with the technical idea. For example, the direction of the
[0052]
Further, as shown in FIG. 9, the
[0053]
In this embodiment, the motor configuration inside the
[0054]
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the geared motor of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the description of the second embodiment is only different from the first embodiment, the same components as those in the first embodiment are given the same numbers, and duplicate descriptions are omitted or simplified. To do.
[0055]
From FIG. 10, the geared motor of the second embodiment is different from the geared
[0056]
With the above configuration, the yoke portion and the gear portion can be formed separately, so that the forming means is simplified compared to the first embodiment, and the gear portion is made of a material different from that of the yoke portion. it can. Therefore, it is possible to improve the reliability and extend the life of the entire geared motor by forming the gear portion with a material stronger than the magnetic material.
[0057]
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the geared motor of the present invention will be described with reference to FIG. In the description of the third embodiment, only the differences from the first and second embodiments will be described. The same components as those in the first and second embodiments will be denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions will be omitted. Or describe briefly.
[0058]
From FIG. 11, the geared motor of the third embodiment differs from the geared motor of the first and second embodiments in that the
[0059]
In addition, if the size of the
[0060]
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment of the geared motor of the present invention will be described with reference to FIGS. In the description of the fourth embodiment, only the points different from the respective embodiments will be described. The same components as those in the respective embodiments will be denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions will be omitted or simplified. To do.
[0061]
The geared
[0062]
In FIG. 12, the
[0063]
The assembly of the
[0064]
Next, driving of the geared
[0065]
When the
[0066]
As shown in FIG. 17, by exciting the
[0067]
Next, in the state of FIG. 16C, when the
[0068]
After that, the N pole excitation is performed in the order of the
[0069]
By incorporating the geared
[0070]
As described above, by making the configuration of the geared motor 18 a reluctance type that does not use a magnet, it becomes possible to suppress the influence of rotational leakage magnetic flux on the embedded device compared to a geared motor that uses a magnet, Since the number of parts of the geared motor can be reduced, the manufacturing cost of the entire geared motor can be reduced.
[0071]
In addition, since the
[0072]
As shown in FIG. 15, by covering the exposed portion of the
[0073]
The present embodiment can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, the shape of the
[0074]
Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 19, the
[0075]
Furthermore, the geared motor of the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, as shown in FIG. 20, the
[0076]
【The invention's effect】
As described above, the
[0077]
Further claims 1 According to the described invention, since the gear part and the yoke part are integrally formed as one part, and the yoke part also has a function as a bearing support, many functions are integrated into one part. The structure of the geared motor is simplified, and the outer diameter of the motor body can be made smaller.
[0078]
[0079]
[0080]
In addition, a notch is provided and a section having different reluctance values is divided and formed on the cylindrical side surface of the reluctance rotor part, so that a reluctance motor can be formed without increasing the thickness of the reluctance rotor part, and the geared motor can be downsized. It is possible to reduce the weight.
[0081]
Claims 4 Or 5 According to the described invention, it is possible to easily perform the drawing operation of the conductive wire even if the motor is downsized.
[0082]
Further claims 6 According to the described invention, by fixing the geared motor at both ends of the shaft, the gear portion provided on the motor is supported at both ends. Accordingly, since the gear portion is fixed with respect to the shaft and is fixed at both ends of the shaft, vibrations generated when the motor body and the gear portion are rotationally driven are suppressed and reduced. As a result, it is possible to reduce the variation in backlash generated between the gear head and the gear for each gear head, so that the amount of variation in loss torque can be reduced. Therefore, a desired driving torque can be obtained while suppressing an increase in the size of the motor.
[0083]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a rotor portion of a shaft fixed geared motor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a stator portion of the geared motor.
FIG. 3 is a perspective view illustrating assembly of a rotor portion and a stator portion.
FIG. 4 is a perspective view showing a geared motor configured by assembling a rotor portion and a stator portion.
FIG. 5 is a perspective view showing a gear head constructed by incorporating the geared motor of the present invention.
6 is a cross-sectional view for explaining a driving method of the geared motor shown in FIG.
7 is a cross-sectional view for explaining another driving method of the geared motor in FIG. 4;
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating still another driving method of the geared motor of FIG.
FIG. 9 is a perspective view showing another form of the gear portion.
FIG. 10 is a perspective view showing another form of the gear part and the yoke part.
FIG. 11 is a perspective view showing another embodiment of the magnet.
FIG. 12 is a perspective view showing a rotor portion of a shaft fixed geared motor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view illustrating assembly of a rotor portion and a stator portion.
FIG. 14 is a perspective view showing a geared motor configured by assembling a rotor portion and a stator portion.
15 is a perspective view showing a state where a cover is attached to the geared motor of FIG. 14;
16 is a cross-sectional view illustrating a driving method of the geared motor shown in FIG. 14 cut along a cross section AA.
17 is an enlarged view of a main part in which an elliptical two-dot chain line part in FIG. 13 is enlarged.
FIG. 18 is a perspective view showing another form of the reluctance rotor unit.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing still another form of the reluctance rotor portion.
FIG. 20 is a perspective view showing another embodiment of a conductive line drawing method.
FIG. 21 is a plan view showing a conventional geared motor.
[Explanation of symbols]
1, 18 ... Geared motor
2, 19 ... Rotor
3, 3 '... Yoke part
3 "; ・ ・ ・ Reluctance rotor
4a, 4b ・ ・ ・ Bearings
5, 5 '・ ・ ・ Gear part
6, 6 '... Magnet
7 ... Stator part
8 ... Armature
9 ... Shaft
10 ... Ring
11 ... Core
11a, 11b, 11c, 11d ... salient poles
12a, 12b, 12c, 12d ... coil
13 ... Conductive wire
14a, 14b ... Plate
15 ... Gear
16 ... Gearhead
17 ... Output shaft
20 ... groove
21b ・ ・ ・ Suction electrode
21c ・ ・ ・ Rotation excitation pole
21d ・ ・ ・ Blank pole
21e ・ ・ ・ Both ends
22 ... Motor
23 ... Base plate
26 ・ ・ ・ Gear
27 ... Cover
Claims (6)
前記ステータ部は少なくとも、前記シャフトと、リングと、電機子とから構成されると共に、
前記リングはシャフトを内挿しており、
前記電機子は、複数の突極を有し且つ前記シャフトを内挿するコアと、前記コアに巻回されるコイルとを有し、
一方、前記ロータ部は、前記シャフトの軸方向に円筒状に形成されるヨーク部と、前記ヨーク部の内側円筒側面に設けられるマグネットと、前記ヨーク部の両端の開口部に備えられるベアリングとから構成されると共に、
前記ヨーク部の外側面上には前記ギヤ部が前記ヨーク部と一体形成され、
前記シャフトが前記ベアリングに内挿されることで、前記電機子が前記ヨーク部に収納され、前記突極と前記マグネットとが対向するように配置され、
前記コイルが給電されて、前記マグネットの磁極が前記突極に磁気吸引されることで、前記ロータ部及び前記ギヤ部が前記ステータ部に対して相対的に回転することを特徴とする、シャフト固定式モータ。 The stator portion includes a cylindrical shaft, the shaft is inserted into a bearing, the rotor portion is rotatably supported around the shaft by the bearing, and the gear portion is provided on the outer surface of the rotor portion. In fixed motors,
The stator portion is composed of at least the shaft, a ring, and an armature,
The ring interpolates the shaft,
The armature includes a core having a plurality of salient poles and inserting the shaft, and a coil wound around the core,
On the other hand, the rotor portion includes a yoke portion formed in a cylindrical shape in the axial direction of the shaft, a magnet provided on an inner cylindrical side surface of the yoke portion, and bearings provided at openings at both ends of the yoke portion. Configured,
The gear part is formed integrally with the yoke part on the outer surface of the yoke part,
When the shaft is inserted into the bearing, the armature is accommodated in the yoke portion, and the salient pole and the magnet are arranged to face each other.
The shaft is fixed, wherein the coil is supplied with power, and the magnetic pole of the magnet is magnetically attracted to the salient pole so that the rotor portion and the gear portion rotate relative to the stator portion. Motor.
前記ステータ部は少なくとも、前記シャフトと、リングと、電機子とから構成されると共に、The stator portion is composed of at least the shaft, a ring, and an armature,
前記リングはシャフトを内挿しており、The ring interpolates the shaft,
前記電機子は、複数の突極を有し且つ前記シャフトを内挿するコアと、前記コアに巻回されるコイルとを有し、The armature includes a core having a plurality of salient poles and inserting the shaft, and a coil wound around the core,
一方、前記ロータ部は、前記シャフトの軸方向に円筒状に形成されるヨーク部と、前記ヨーク部の内側円筒側面に設けられるマグネットと、前記ヨーク部の両端の開口部に備えられるベアリングとから構成されると共に、On the other hand, the rotor portion includes a yoke portion formed in a cylindrical shape in the axial direction of the shaft, a magnet provided on an inner cylindrical side surface of the yoke portion, and bearings provided at openings at both ends of the yoke portion. Configured,
前記ヨーク部の外側面上には前記ギヤ部が嵌合固定され、The gear portion is fitted and fixed on the outer surface of the yoke portion,
前記シャフトが前記ベアリングに内挿されることで、前記電機子が前記ヨーク部に収納され、前記突極と前記マグネットとが対向するように配置され、When the shaft is inserted into the bearing, the armature is accommodated in the yoke portion, and the salient pole and the magnet are arranged to face each other.
前記コイルが給電されて、前記マグネットの磁極が前記突極に磁気吸引されることで、前記ロータ部及び前記ギヤ部が前記ステータ部に対して相対的に回転することを特徴とする、シャフト固定式モータThe shaft is fixed, wherein the coil is supplied with power, and the magnetic pole of the magnet is magnetically attracted to the salient pole so that the rotor portion and the gear portion rotate relative to the stator portion. Motor
前記ステータ部は少なくとも、前記シャフトと、リングと、電機子とから構成されると共に、The stator portion is composed of at least the shaft, a ring, and an armature,
前記リングはシャフトを内挿しており、The ring interpolates the shaft,
前記電機子は、複数の突極を有し且つ前記シャフトを内挿するコアと、前記コアに巻回されるコイルとを有し、The armature includes a core having a plurality of salient poles and inserting the shaft, and a coil wound around the core,
一方、前記ロータ部は、前記シャフトの軸方向に円筒状に形成されるリラクタンスロータ部と、前記リラクタンスロータ部の両端の開口部に備えられるベアリングとから構成されると共に、On the other hand, the rotor portion is composed of a reluctance rotor portion formed in a cylindrical shape in the axial direction of the shaft, and bearings provided at openings at both ends of the reluctance rotor portion.
前記リラクタンスロータ部の外側面上には前記ギヤ部が嵌合固定され、The gear part is fitted and fixed on the outer surface of the reluctance rotor part,
前記シャフトが前記ベアリングに内挿されることで前記電機子が前記リラクタンスロータ部に収納され、前記突極と前記リラクタンスロータ部の内側円筒側面とが対向配置され、The armature is accommodated in the reluctance rotor portion by the shaft being inserted into the bearing, and the salient pole and the inner cylindrical side surface of the reluctance rotor portion are arranged to face each other,
更に、前記外側面に切り欠きを設けることで、前記外側面に前記突極との間に生ずるリラFurther, by providing a notch in the outer surface, a reel formed between the salient poles on the outer surface. クタンスが異なる区画が円周方向に分割して設けられると共に、前記コイルが給電されて前記突極に発生する磁束によって、前記区画のうちリラクタンスの小さい区画が前記突極に磁気吸引されることで、前記ロータ部及びギヤ部が前記ステータ部に対して相対的に回転することを特徴とする、シャフト固定式モータ。The sections having different conductances are divided in the circumferential direction, and a section having a small reluctance among the sections is magnetically attracted to the salient poles by the magnetic flux generated in the salient poles when the coil is fed. The rotor part and the gear part rotate relative to the stator part.
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