JP4163892B2

JP4163892B2 - Geared brushless motor

Info

Publication number: JP4163892B2
Application number: JP2002119778A
Authority: JP
Inventors: 雅史小野; 将人岩瀬
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2022-04-22
Also published as: JP2003314634A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、遊技機器、ＡＶ機器及び医療機器などで小型の精密モータが要求される分野に適合させるためのギアドブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特開２００１−５４２５５号公報がある。この公報には、ブラシレスモータに遊星歯車機構が取り付けられた構造が開示されている。すなわち、この遊星歯車機構は、ＤＣブラシレスモータの出力軸の端部に固定した太陽歯車と、筐体の内周面に設けられた内歯車と、太陽歯車と内歯車との間において遊星キャリア上に１２０度毎に設けられた３つの軸部と、各軸部に取り付けられて、太陽歯車と内歯車とに相互に噛合させる遊星歯車とにより構成されている。そして、このような遊星歯車機構は、ブラシレスモータの筐体にネジなどを介して固定したハウジング内に収容させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した遊星歯車機構は、ブラシレスモータの筐体とは別のハウジング内に収容され、遊星歯車機構は、ブラシレスモータに対して後付けにより取り付けられている。また、ブラシレスモータと遊星歯車機構との連結は、ブラシレスモータの出力軸に遊星歯車機構の太陽歯車を固定させることで達成させている。このような構成は、ブラシレスモータと遊星歯車機構との一体化を目的にしたものではなく、当然に小型化を意図したものでもない。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、小型化を促進させるようにしたギアドブラシレスモータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るギアドブラシレスモータは、コイル部を有するステータと、永久磁石が取付けられた状態で回転軸に固定されたロータとを筐体内に収容して、ステータとロータとの間に発生する励磁力によって、ロータが回転するブラシレスモータにおいて、
筐体内に収容されると共に、ロータに固定された太陽ギアと、
筐体内に収容されると共に、太陽ギアに噛合する複数の遊星ギアとを備え、
遊星ギアは、支軸を介して並設させて上下２段からなる第１のギア部と第２のギア部とを有し、第１のギア部は太陽ギアに噛合させ、第２のギア部は、筐体に固定した固定側太陽ギアに噛合させ、支軸は、回転軸の軸線の延長上に配置された出力軸に固定したキャリアと連結したことを特徴とする。
【０００６】
このギアドブラシレスモータにおいては、ロータの安定した高精度回転に着目して、遊星歯車機構を駆動させるようにした発明である。ブラシレスモータは、そもそもブラシを採用しないので、火花による雑音がなく、ブラシの摺動音がなく低騒音であり、消耗部品が少なく寿命が長く信頼性が高い。このようなブラシレスモータには、高精度で回転するロータが存在する。そこで、発明者らは、小型化するにあたって、このロータを利用したギアドブラシレスモータを創作した。そこで、本発明に係るギアドブラシレスモータは、ステータやロータを収容しているのと同じ筐体内に複数の遊星ギアを配置させ、各遊星ギアを、ロータに固定した太陽ギアに噛合させている。このような構成を採ることは、遊星歯車機構を利用しつつ、ギアドブラシレスモータの更なる小型化を促進させる上で最適である。すなわち、太陽ギアの取り付けにあたって、高精度に回転するカップ状のロータが利用され、このロータに太陽ギアを直接設けることにより、ロータと太陽ギアとの一体化を容易にして、簡素化された構造をもって、長さ方向（軸線方向）の短縮化や軽量化を図り、ギア付きのブラシレスモータの小型化を促進させている。しかも、ロータがカップ状ゆえに太陽ギアを固定するための載置面の確保が容易となり、太陽ギアを確実に固定することができる。特に、小型のブラシレスモータにおいては、最大限の効果を上げることができる。
【０００９】
さらに、遊星ギアは、支軸を介して並設させて上下２段からなる第１のギア部と第２のギア部とを有し、第１のギア部は太陽ギアに噛合させ、第２のギア部は、筐体に固定した固定側太陽ギアに噛合させ、支軸は、回転軸の軸線の延長上に配置された出力軸に固定したキャリアと連結する。このような構成は、大きな減速比が得られるという効果を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るギアドブラシレスモータの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
［実施形態１］
図１に示すように、ギアドブラシレスモータ１は、特に、遊技機器、ＡＶ機器及び医療機器などで小型の精密モータが要求される分野に適合させ、直径１０〜３０ｍｍ程度の一つの金属製筐体２を有する小型のアウタロータ型ブラシレスモータに属するものである。この筐体２には、軸受３，４で支持された回転軸６が取り付けられ、筐体２内には、ブラケット７に固定されたステータ８が設けられている。このステータ８は、複数個（例えば３〜１２個）の積層コア（鉄心）のそれぞれに巻かれたコイル部９を有している。また、各コイル部９は、スイッチング制御等を行う回路基板（図示せず）に接続されている。
【００１５】
さらに、筐体２内にはカップ状のロータ１０が配置されている。このロータ１０は、中心を回転軸６の先端に固定したカップ状のロータヨーク１１と、このロータヨーク１１の内面に固定した永久磁石１２とからなり、この永久磁石１２は、各コイル部９に対向させるように環状に配置されている。従って、各コイル部に適切な交番電流を流すことで、ステータ８とロータ１０との間に発生する励磁力により、カップ状のロータ１０は、回転軸６を中心に所定速度で回転することなる。
【００１６】
さらに、この筐体２内には、所望の減速を目的とした遊星歯車機構部２０が収容されている。この遊星歯車機構部２０は、等間隔で環状に配列した複数個（例えば２〜４個）の遊星ギア２１を有している。各遊星ギア２１は、筐体２に固定した固定リングギア２２に噛合されている。さらに、各遊星ギア２１は太陽ギア２３に噛合され、この太陽ギア２３の底面２３ａは、カップ状のロータヨーク１１の円板状平面部１１ａ上に当接載置されるようにして固定されている。
【００１７】
また、各遊星ギア２１は、軸線方向に延在する支軸２４に回転自在に取り付けられ、各支軸２４は、キャリア２６の外端に例えば圧入により固定されている。このキャリア２６の内端は、回転軸６の軸線の延長上に配置した出力軸２５の下端に固定され、この出力軸２５は、筐体２に固定した軸受部２５ａによって支持されている。よって、コイル部７に所定の交番電流を流すことで、ロータ１０は所定の速度で回転し、これに伴って太陽ギア２３が回転する。そして、各遊星ギア２１は固定リングギア２２に沿って回転し、キャリア２６を介して出力軸２５が減速回転する。
【００１８】
このように、前述したギアドブラシレスモータ１は、ステータ８やロータ１０を収容しているのと同じ筐体２内に所定個数の遊星ギア２１を配置させ、各遊星ギア２１を、ロータ１０に固定した太陽ギア２３に噛合させているので、遊星歯車機構部２０を利用しつつ、ギア付きブラシレスモータの更なる小型化を促進させることが可能になっている。すなわち、太陽ギア２３の取り付けにあたって、高精度に回転するカップ状のロータ１０が利用され、このロータ１０に太陽ギア２３を直接設けることにより、ロータ１０と太陽ギア２３との一体化を容易にして、簡素化された構造をもって、長さ方向（軸線方向）の短縮化や軽量化を図り、ギア付きのブラシレスモータの小型化を促進させる。しかも、ロータ１０がカップ状ゆえに太陽ギア２３を固定するための載置面の確保が容易となり、太陽ギア２３を確実に固定することができる。特に、筐体の直径が１０〜３０ｍｍ程度の小型のブラシレスモータ１においては、最大限の効果を上げることができる。
【００１９】
［実施形態２］
図２に示すように、ギアドブラシレスモータ２９は、実施形態１と同等のモータ部を有しているので、同一符号を付してその説明は省略する。このギアドブラシレスモータ２９の筐体２内には、所望の減速を目的とした遊星歯車機構部３０が収容されている。この遊星歯車機構部３０は、等間隔で環状に配列した複数個（例えば２〜４個）の遊星ギア３１を有している。各遊星ギア３１は、軸線方向に延在する支軸３２に回転自在に取り付けられ、各支軸３２は、筐体２に固定したホルダ３５の遊端に設けられた軸受部３４に例えば圧入により固定され、各遊星ギア３１は、位置が固定された状態を維持しながら回転する。
【００２０】
さらに、各遊星ギア３１は太陽ギア３３に噛合され、この太陽ギア３３の底面３３ａは、カップ状のロータヨーク１１の円板状平面部１１ａ上に当接載置されるようにして固定されている。これに対し、各遊星ギア３１は、出力側リングギア３６に噛合されている。この出力側リングギア３６は、円板状の支持板３７を介して、回転軸６の軸線の延長上に配置した出力軸３８の下端に固定され、この出力軸３８は、筐体２に固定した軸受３８ａによって支持されている。よって、コイル部７に所定の交番電流を流すことで、ロータ１０は所定の速度で回転し、これに伴って太陽ギア３３が回転する。このとき、各遊星ギア３１は、位置が固定された状態を維持しながら回転する。そして、各遊星ギア３１の回転によって出力側リングギア３６が回転し、支持板３７の回転によって出力軸３８が減速回転する。
【００２１】
［実施形態３］
図３に示すように、ギアドブラシレスモータ３９は、実施形態１と同等のモータ部を有しているので、同一符号を付してその説明は省略する。このギアドブラシレスモータ３９の筐体２内には、所望の減速を目的とした遊星歯車機構部４０が収容されている。この遊星歯車機構部４０は、等間隔で環状に配列した複数個（例えば２〜４個）の遊星ギア４１を有している。各遊星ギア４１は、軸線方向に並設して上下２段からなる下段の第１のギア部４３と上段の第２のギア部４４からなり、第１のギア部４３と第２のギア部４４は、軸線方向に延在する支軸４２に例えば圧入により固定されている。
【００２２】
第１のギア部４３は太陽ギア４５に噛合され、この太陽ギア４５の底面４５ａは、カップ状のロータヨーク１１の円板状平面部１１ａ上に当接載置されるようにして固定されている。これに対し、第２のギア部４４は、筐体２の内壁面に固定した固定側太陽ギア４６に噛合されている。そして、各支軸４２は、キャリア４７の外端に回転自在に取り付けられている。このキャリア４７の内端は、回転軸６の軸線の延長上に配置した出力軸４８の下端に固定され、この出力軸４８は、筐体２に固定した軸受部４８ａによって支持されている。
【００２３】
よって、コイル部７に所定の交番電流を流すことで、ロータ１０は所定の速度で回転し、これに伴って太陽ギア４５が回転する。そして、各遊星ギア４１は固定側太陽ギア４６に沿って回転し、キャリア４７を介して出力軸４８が減速回転する。
【００２４】
［実施形態４］
図４に示すように、ギアドブラシレスモータ４９は、実施形態１と同等のモータ部を有しているので、同一符号を付してその説明は省略する。このギアドブラシレスモータ４９の筐体２内には、所望の減速を目的とした遊星歯車機構部５０が収容されている。この遊星歯車機構部５０は、等間隔で環状に配列した複数個（例えば２〜４個）の遊星ギア５１を有している。各遊星ギア５１は、軸線方向に並設して一体化した下段の第１のギア部５３と上段の第２のギア部５４からなり、第１のギア部５３と第２のギア部５４は、軸線方向に延在する支軸５２に回転自在に取り付けられている。各支軸５２は、筐体２に固定した軸受部５５に例えば圧入により固定され、各遊星ギア５１は、位置が固定された状態を維持しながら回転する。
【００２５】
さらに、第１のギア部５３は太陽ギア５６に噛合され、この太陽ギア５６の底面５６ａは、カップ状のロータヨーク１１の円板状平面部１１ａ上に当接載置されるようにして固定されている。これに対し、第２のギア部５４は、出力側太陽ギア５７に噛合されている。そして、出力側太陽ギア５７は、回転軸６の軸線の延長上に配置した出力軸５８の下端に固定され、この出力軸５８は、筐体２に固定した軸受部５８ａによって支持されている。
【００２６】
よって、コイル部７に所定の交番電流を流すことで、ロータ１０は所定の速度で回転し、これに伴って太陽ギア５７が回転する。このとき、各遊星ギア５１は、位置が固定された状態を維持しながら回転する。そして、各遊星ギア５１の回転によって出力側太陽ギア５７が回転し、出力軸５８が減速回転する。
【００２７】
［実施形態５］
図５に示すように、ギアドブラシレスモータ５９は、実施形態１と同等のモータ部を有しているので、同一符号を付してその説明は省略する。このギアドブラシレスモータ５９の筐体２内には、所望の減速を目的とした遊星歯車機構部６０が収容されている。この遊星歯車機構部６０は、等間隔で環状に配列した複数個（例えば２〜４個）の遊星ギア６１を有している。各遊星ギア６１は、軸線方向に並設して上下２段からなる下段の第１のギア部６３と上段の第２のギア部６４からなり、第１のギア部６３と第２のギア部６４は、軸線方向に延在する支軸６２に例えば圧入により固定されている。
【００２８】
第１のギア部６３は太陽ギア６５に噛合され、この太陽ギア６５の底面６５ａは、カップ状のロータヨーク１１の円板状平面部１１ａ上に当接載置されるようにして固定されている。これに対し、第２のギア部６４は、筐体２の内壁面に固定した固定リングギア６６に噛合されている。そして、各支軸６２は、キャリア６７の外端に回転自在に取り付けられている。このキャリア６７の内端は、回転軸６の軸線の延長上に配置した出力軸６８の下端に固定され、この出力軸６８は、筐体２に固定した軸受部６８ａによって支持されている。
【００２９】
よって、コイル部７に所定の交番電流を流すことで、ロータ１０は所定の速度で回転し、これに伴って太陽ギア６５が回転する。そして、各遊星ギア６１は固定リングギア６６に沿って回転し、キャリア６７を介して出力軸６８が減速回転する。
【００３０】
［実施形態６］
図６に示すように、ギアドブラシレスモータ６９は、実施形態１と同等のモータ部を有しているので、同一符号を付してその説明は省略する。このギアドブラシレスモータ６９の筐体２内には、所望の減速を目的とした遊星歯車機構部７０が収容されている。この遊星歯車機構部７０は、等間隔で環状に配列した複数個（例えば２〜４個）の遊星ギア７１を有している。各遊星ギア７１は、軸線方向に並設して一体化した下段の第１のギア部７３と上段の第２のギア部７４からなり、第１のギア部７３と第２のギア部７４は、軸線方向に延在する支軸７２に回転自在に取り付けられている。また、各支軸７２は、筐体２に固定したホルダ７５の遊端に設けられた軸受部７６に例えば圧入により固定され、各遊星ギア７１は、位置が固定された状態を維持しながら回転する。
【００３１】
第１のギア部７３は太陽ギア７７に噛合され、この太陽ギア７７の底面７７ａは、カップ状のロータヨーク１１の円板状平面部１１ａ上に当接載置されるようにして固定されている。これに対し、第２のギア部７４は、出力側リングギア７８に噛合されている。この出力側リングギア７８は、円板状の支持板７９を介して、回転軸６の軸線の延長上に配置した出力軸８０の下端に固定され、この出力軸８０は、筐体２に固定した軸受８０ａによって支持されている。よって、コイル部７に所定の交番電流を流すことで、ロータ１０は所定の速度で回転し、これに伴って太陽ギア７７が回転する。このとき、各遊星ギア７１は、位置が固定された状態を維持しながら回転する。そして、各遊星ギア７１の回転によって出力側リングギア７８が回転し、支持板７９の回転によって出力軸８０が減速回転する。
【００３２】
本発明は、前述した種々の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明に係るギアドブラシレスモータ１，２９，３９，４９，５９，６９は、アウタロータ型として説明したが、インナロータ型であっても適用可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によるギアドブラシレスモータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、コイル部を有するステータと、永久磁石が取付けられた状態で回転軸に固定されたロータとを筐体内に収容して、ステータとロータとの間に発生する励磁力によって、ロータが回転するブラシレスモータにおいて、筐体内に収容されると共に、ロータに固定された太陽ギアと、筐体内に収容されると共に、太陽ギアに噛合する複数の遊星ギアとを備え、遊星ギアは、支軸を介して並設させて上下２段からなる第１のギア部と第２のギア部とを有し、第１のギア部は太陽ギアに噛合させ、第２のギア部は、筐体に固定した固定側太陽ギアに噛合させ、支軸は、回転軸の軸線の延長上に配置された出力軸に固定したキャリアと連結したことにより、小型化を促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るギアドブラシレスモータの第１の実施形態を示す部分断面図である。
【図２】本発明に係るギアドブラシレスモータの第２の実施形態を示す部分断面図である。
【図３】本発明に係るギアドブラシレスモータの第３の実施形態を示す部分断面図である。
【図４】本発明に係るギアドブラシレスモータの第４の実施形態を示す部分断面図である。
【図５】本発明に係るギアドブラシレスモータの第５の実施形態を示す部分断面図である。
【図６】本発明に係るギアドブラシレスモータの第６の実施形態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１，２９，３９，４９，５９，６９…ギアドブラシレスモータ、２…筐体、６…回転軸、８…ステータ、９…コイル部、１０…ロータ、１２…永久磁石、２１，３１，４１，５１，６１，７１…遊星ギア、２２…固定リングギア、２３，３３，４５，５６，６５，７７…太陽ギア、２４，３２，４２，５２，６２，７２…支軸、２５，３８，４８，５８，６８，８０…出力軸、２６，４７，６７…キャリア、３４，５５，７６…軸受部、３６、７８…出力側リングギア、４３，５３，６３，７３…第１のギア部、４４，５４，６４，７４…第２のギア部、４６…固定側太陽ギア、５７…出力側太陽ギア。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In particular, the present invention relates to a geared brushless motor for adapting to a field in which a small precision motor is required in a game machine, an AV machine, a medical machine, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is JP-A-2001-54255 as a technology in such a field. This publication discloses a structure in which a planetary gear mechanism is attached to a brushless motor. That is, this planetary gear mechanism is arranged on the planet carrier between the sun gear fixed to the end of the output shaft of the DC brushless motor, the internal gear provided on the inner peripheral surface of the housing, and the sun gear and the internal gear. Are composed of three shaft portions provided every 120 degrees, and planetary gears attached to the respective shaft portions to mesh with the sun gear and the internal gear. Such a planetary gear mechanism is housed in a housing fixed to the casing of the brushless motor via screws or the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the planetary gear mechanism described above is housed in a housing different from the casing of the brushless motor, and the planetary gear mechanism is attached to the brushless motor by retrofitting. The connection between the brushless motor and the planetary gear mechanism is achieved by fixing the sun gear of the planetary gear mechanism to the output shaft of the brushless motor. Such a configuration is not intended to integrate the brushless motor and the planetary gear mechanism, and is naturally not intended to be miniaturized.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and in particular, an object of the present invention is to provide a geared brushless motor that promotes downsizing.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A geared brushless motor according to the present invention generates a stator between a stator having a coil portion and a rotor fixed to a rotating shaft in a state where a permanent magnet is attached in a casing. In a brushless motor in which the rotor rotates by exciting force,
A sun gear housed in a housing and fixed to the rotor;
A plurality of planetary gears that are housed in the housing and mesh with the sun gear,
The planetary gear has a first gear portion and a second gear portion which are arranged in parallel via a support shaft and are composed of two upper and lower stages. The first gear portion is meshed with the sun gear, and the second gear. The portion is meshed with a fixed sun gear fixed to the casing, and the support shaft is connected to a carrier fixed to an output shaft arranged on an extension of the axis of the rotating shaft .
[0006]
In this geared brushless motor, the planetary gear mechanism is driven by paying attention to the stable high-precision rotation of the rotor. Since brushless motors do not employ brushes in the first place, there are no noises caused by sparks, there is no brush sliding noise, low noise, there are few consumable parts, long life, and high reliability. Such a brushless motor has a rotor that rotates with high accuracy. Therefore, the inventors have created a geared brushless motor using this rotor in reducing the size. Therefore, in the geared brushless motor according to the present invention, a plurality of planetary gears are arranged in the same housing that houses the stator and the rotor, and each planetary gear is engaged with a sun gear fixed to the rotor. . Adopting such a configuration is optimal for promoting further downsizing of the geared brushless motor while utilizing the planetary gear mechanism. In other words, a cup-shaped rotor that rotates with high accuracy is used for mounting the sun gear, and by directly providing the sun gear on the rotor, the rotor and the sun gear can be easily integrated, and the structure is simplified. Therefore, the length direction (axial direction) is shortened and the weight is reduced, and the miniaturization of the brushless motor with the gear is promoted. In addition, since the rotor is cup-shaped, it is easy to secure a mounting surface for fixing the sun gear, and the sun gear can be reliably fixed. In particular, the maximum effect can be achieved in a small brushless motor.
[0009]
Further , the planetary gear has a first gear portion and a second gear portion that are arranged in parallel via a support shaft and have two upper and lower stages, the first gear portion meshes with the sun gear, gear portion of the causes is meshed with the fixed-side sun gear fixed to the housing, the support shaft is you connected and fixed carriers arranged output shaft on the extension of the axis of the rotary shaft. Such a configuration has an effect that a large reduction ratio can be obtained.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a geared brushless motor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, the geared brushless motor 1 is adapted to a field where a small precision motor is particularly required for amusement equipment, AV equipment, medical equipment, etc., and is a single metal casing having a diameter of about 10 to 30 mm. It belongs to a small outer rotor type brushless motor having a body 2. A rotating shaft 6 supported by bearings 3 and 4 is attached to the housing 2, and a stator 8 fixed to a bracket 7 is provided in the housing 2. The stator 8 has a coil portion 9 wound around each of a plurality of (for example, 3 to 12) laminated cores (iron cores). Each coil unit 9 is connected to a circuit board (not shown) that performs switching control and the like.
[0015]
Further, a cup-shaped rotor 10 is disposed in the housing 2. The rotor 10 includes a cup-shaped rotor yoke 11 whose center is fixed to the tip of the rotating shaft 6 and a permanent magnet 12 fixed to the inner surface of the rotor yoke 11. The permanent magnet 12 is opposed to each coil portion 9. Are arranged in a ring shape. Therefore, by supplying an appropriate alternating current to each coil portion, the cup-shaped rotor 10 rotates at a predetermined speed around the rotation shaft 6 by the exciting force generated between the stator 8 and the rotor 10. .
[0016]
Further, the casing 2 accommodates a planetary gear mechanism 20 for a desired speed reduction. The planetary gear mechanism 20 has a plurality of (for example, 2 to 4) planetary gears 21 arranged in an annular shape at regular intervals. Each planetary gear 21 is meshed with a fixed ring gear 22 fixed to the housing 2. Further, each planetary gear 21 is engaged with a sun gear 23, and the bottom surface 23 a of the sun gear 23 is fixed so as to be in contact with and placed on the disk-shaped flat portion 11 a of the cup-shaped rotor yoke 11. .
[0017]
Each planetary gear 21 is rotatably attached to a support shaft 24 extending in the axial direction, and each support shaft 24 is fixed to the outer end of the carrier 26 by press-fitting, for example. The inner end of the carrier 26 is fixed to the lower end of the output shaft 25 disposed on the extension of the axis of the rotary shaft 6, and the output shaft 25 is supported by a bearing portion 25 a fixed to the housing 2. Therefore, by supplying a predetermined alternating current to the coil portion 7, the rotor 10 rotates at a predetermined speed, and the sun gear 23 rotates accordingly. Each planetary gear 21 rotates along the fixed ring gear 22, and the output shaft 25 rotates at a reduced speed via the carrier 26.
[0018]
Thus, the geared brushless motor 1 described above has a predetermined number of planetary gears 21 arranged in the same housing 2 that houses the stator 8 and the rotor 10, and each planetary gear 21 is attached to the rotor 10. Since it is meshed with the fixed sun gear 23, it is possible to promote further downsizing of the brushless motor with gear while using the planetary gear mechanism 20. That is, when the sun gear 23 is attached, the cup-shaped rotor 10 that rotates with high precision is used, and the rotor 10 and the sun gear 23 can be easily integrated by directly providing the sun gear 23 on the rotor 10. With a simplified structure, the length direction (axial direction) is shortened and the weight is reduced, and the miniaturization of the gearless brushless motor is promoted. Moreover, since the rotor 10 is cup-shaped, it is easy to secure a mounting surface for fixing the sun gear 23, and the sun gear 23 can be fixed securely. In particular, in a small brushless motor 1 having a housing diameter of about 10 to 30 mm, the maximum effect can be achieved.
[0019]
[Embodiment 2]
As shown in FIG. 2, the geared brushless motor 29 has the same motor unit as that of the first embodiment, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. A planetary gear mechanism 30 for a desired speed reduction is accommodated in the housing 2 of the geared brushless motor 29. The planetary gear mechanism 30 has a plurality (for example, 2 to 4) of planetary gears 31 arranged in an annular shape at equal intervals. Each planetary gear 31 is rotatably attached to a support shaft 32 extending in the axial direction, and each support shaft 32 is, for example, press-fitted into a bearing portion 34 provided at a free end of a holder 35 fixed to the housing 2. Each planetary gear 31 is fixed and rotates while maintaining a fixed position.
[0020]
Further, each planetary gear 31 is engaged with a sun gear 33, and the bottom surface 33 a of the sun gear 33 is fixed so as to be in contact with and placed on the disk-shaped flat portion 11 a of the cup-shaped rotor yoke 11. . On the other hand, each planetary gear 31 is meshed with the output side ring gear 36. The output side ring gear 36 is fixed to a lower end of an output shaft 38 disposed on an extension of the axis of the rotary shaft 6 via a disk-shaped support plate 37, and the output shaft 38 is fixed to the housing 2. Supported by the bearing 38a. Therefore, by supplying a predetermined alternating current to the coil portion 7, the rotor 10 rotates at a predetermined speed, and the sun gear 33 rotates accordingly. At this time, each planetary gear 31 rotates while maintaining a fixed position. Then, the output side ring gear 36 is rotated by the rotation of each planetary gear 31, and the output shaft 38 is decelerated and rotated by the rotation of the support plate 37.
[0021]
[Embodiment 3]
As shown in FIG. 3, the geared brushless motor 39 has the same motor unit as that of the first embodiment, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. A planetary gear mechanism 40 for a desired speed reduction is accommodated in the housing 2 of the geared brushless motor 39. The planetary gear mechanism 40 has a plurality of (for example, 2 to 4) planetary gears 41 arranged in an annular shape at equal intervals. Each planetary gear 41 includes a lower first gear portion 43 and an upper second gear portion 44 that are arranged in parallel in the axial direction and have two upper and lower stages, and the first gear portion 43 and the second gear portion. 44 is fixed to the support shaft 42 extending in the axial direction, for example, by press-fitting.
[0022]
The first gear portion 43 is engaged with the sun gear 45, and the bottom surface 45 a of the sun gear 45 is fixed so as to be in contact with and placed on the disc-shaped flat portion 11 a of the cup-shaped rotor yoke 11. . On the other hand, the second gear portion 44 is meshed with a fixed-side sun gear 46 fixed to the inner wall surface of the housing 2. Each support shaft 42 is rotatably attached to the outer end of the carrier 47. An inner end of the carrier 47 is fixed to a lower end of an output shaft 48 disposed on an extension of the axis of the rotary shaft 6, and the output shaft 48 is supported by a bearing portion 48 a fixed to the housing 2.
[0023]
Therefore, by supplying a predetermined alternating current to the coil portion 7, the rotor 10 rotates at a predetermined speed, and the sun gear 45 rotates accordingly. Each planetary gear 41 rotates along the fixed sun gear 46, and the output shaft 48 rotates at a reduced speed via the carrier 47.
[0024]
[Embodiment 4]
As shown in FIG. 4, the geared brushless motor 49 has the same motor unit as that of the first embodiment, and therefore the same reference numerals are given and description thereof is omitted. A planetary gear mechanism 50 for a desired speed reduction is accommodated in the housing 2 of the geared brushless motor 49. The planetary gear mechanism 50 has a plurality of (for example, 2 to 4) planetary gears 51 arranged in a ring at regular intervals. Each planetary gear 51 includes a lower first gear portion 53 and an upper second gear portion 54 that are arranged side by side in the axial direction and integrated. The first gear portion 53 and the second gear portion 54 are The shaft 52 is rotatably attached to a support shaft 52 extending in the axial direction. Each support shaft 52 is fixed, for example, by press-fitting to a bearing portion 55 fixed to the housing 2, and each planetary gear 51 rotates while maintaining a fixed position.
[0025]
Further, the first gear portion 53 is engaged with the sun gear 56, and the bottom surface 56 a of the sun gear 56 is fixed so as to be placed in contact with the disk-shaped flat portion 11 a of the cup-shaped rotor yoke 11. ing. On the other hand, the second gear portion 54 is meshed with the output-side sun gear 57. The output-side sun gear 57 is fixed to the lower end of the output shaft 58 disposed on the extension of the axis of the rotary shaft 6, and the output shaft 58 is supported by a bearing portion 58 a fixed to the housing 2.
[0026]
Therefore, by supplying a predetermined alternating current to the coil portion 7, the rotor 10 rotates at a predetermined speed, and the sun gear 57 rotates accordingly. At this time, each planetary gear 51 rotates while maintaining a fixed position. And the output side sun gear 57 rotates by rotation of each planetary gear 51, and the output shaft 58 carries out decelerating rotation.
[0027]
[Embodiment 5]
As shown in FIG. 5, the geared brushless motor 59 has the same motor unit as that of the first embodiment, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. A planetary gear mechanism 60 for a desired speed reduction is accommodated in the housing 2 of the geared brushless motor 59. The planetary gear mechanism 60 has a plurality of (for example, 2 to 4) planetary gears 61 arranged in an annular shape at regular intervals. Each planetary gear 61 is composed of a lower first gear portion 63 and an upper second gear portion 64 that are arranged in parallel in the axial direction and are composed of two upper and lower stages, and the first gear portion 63 and the second gear portion. 64 is fixed to a support shaft 62 extending in the axial direction, for example, by press-fitting.
[0028]
The first gear portion 63 is engaged with the sun gear 65, and the bottom surface 65 a of the sun gear 65 is fixed so as to be in contact with and placed on the disk-shaped flat portion 11 a of the cup-shaped rotor yoke 11. . On the other hand, the second gear portion 64 is meshed with a fixed ring gear 66 fixed to the inner wall surface of the housing 2. Each support shaft 62 is rotatably attached to the outer end of the carrier 67. An inner end of the carrier 67 is fixed to a lower end of an output shaft 68 disposed on an extension of the axis of the rotary shaft 6, and the output shaft 68 is supported by a bearing portion 68 a fixed to the housing 2.
[0029]
Therefore, by passing a predetermined alternating current through the coil section 7, the rotor 10 rotates at a predetermined speed, and the sun gear 65 rotates accordingly. Each planetary gear 61 rotates along the fixed ring gear 66, and the output shaft 68 rotates at a reduced speed via the carrier 67.
[0030]
[Embodiment 6]
As shown in FIG. 6, since the geared brushless motor 69 has a motor part equivalent to that of the first embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted. A planetary gear mechanism 70 for a desired speed reduction is accommodated in the housing 2 of the geared brushless motor 69. The planetary gear mechanism 70 has a plurality (for example, 2 to 4) of planetary gears 71 arranged in an annular shape at equal intervals. Each planetary gear 71 includes a lower first gear portion 73 and an upper second gear portion 74 that are arranged side by side in the axial direction and integrated, and the first gear portion 73 and the second gear portion 74 include The shaft 72 is rotatably attached to a support shaft 72 extending in the axial direction. Each support shaft 72 is fixed by, for example, press-fitting to a bearing portion 76 provided at the free end of the holder 75 fixed to the housing 2, and each planetary gear 71 rotates while maintaining a fixed position. To do.
[0031]
The first gear portion 73 is meshed with the sun gear 77, and the bottom surface 77 a of the sun gear 77 is fixed so as to be in contact with and placed on the disk-shaped flat portion 11 a of the cup-shaped rotor yoke 11. . On the other hand, the second gear portion 74 is meshed with the output side ring gear 78. The output side ring gear 78 is fixed to a lower end of an output shaft 80 disposed on an extension of the axis of the rotary shaft 6 via a disk-shaped support plate 79, and the output shaft 80 is fixed to the housing 2. Supported by the bearing 80a. Therefore, by passing a predetermined alternating current through the coil section 7, the rotor 10 rotates at a predetermined speed, and the sun gear 77 rotates accordingly. At this time, each planetary gear 71 rotates while maintaining a fixed position. Then, the output side ring gear 78 is rotated by the rotation of each planetary gear 71, and the output shaft 80 is decelerated and rotated by the rotation of the support plate 79.
[0032]
The present invention is not limited to the various embodiments described above. For example, although the geared brushless motor 1, 29, 39, 49, 59, 69 according to the present invention has been described as an outer rotor type, it can also be applied to an inner rotor type.
[0033]
【The invention's effect】
Since the geared brushless motor according to the present invention is configured as described above, the following effects are obtained. That is, a stator having a coil portion and a rotor fixed to a rotating shaft with a permanent magnet attached are accommodated in a casing, and the rotor rotates by an exciting force generated between the stator and the rotor. in the brushless motor, while being accommodated in a housing, a sun gear fixed to the rotor, while being accommodated in a housing, and a plurality of planetary gears meshing with the sun gear, the planetary gear, via a support shaft The first gear portion and the second gear portion are arranged in parallel and are arranged in parallel, the first gear portion is engaged with the sun gear, and the second gear portion is fixed to the housing. Miniaturization can be promoted by engaging the fixed side sun gear and connecting the support shaft to the carrier fixed to the output shaft arranged on the extension of the axis of the rotating shaft .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial sectional view showing a first embodiment of a geared brushless motor according to the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a second embodiment of a geared brushless motor according to the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a third embodiment of a geared brushless motor according to the present invention.
FIG. 4 is a partial sectional view showing a fourth embodiment of a geared brushless motor according to the present invention.
FIG. 5 is a partial sectional view showing a fifth embodiment of a geared brushless motor according to the present invention.
FIG. 6 is a partial sectional view showing a sixth embodiment of a geared brushless motor according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 29, 39, 49, 59, 69 ... Geared brushless motor, 2 ... Housing, 6 ... Rotating shaft, 8 ... Stator, 9 ... Coil section, 10 ... Rotor, 12 ... Permanent magnet, 21, 31, 41 , 51, 61, 71 ... planetary gear, 22 ... fixed ring gear, 23, 33, 45, 56, 65, 77 ... sun gear, 24, 32, 42, 52, 62, 72 ... support shaft, 25, 38, 48, 58, 68, 80 ... output shaft, 26, 47, 67 ... carrier, 34, 55, 76 ... bearing portion, 36 , 78 ... output side ring gear, 43, 53, 63, 73 ... first gear portion , 44, 54, 64, 74 ... second gear portion, 46 ... fixed sun gear, 57 ... output sun gear.

Claims

A stator having a coil portion and a rotor fixed to a rotating shaft with a permanent magnet attached are accommodated in a housing, and the rotor is rotated by an exciting force generated between the stator and the rotor. In a brushless motor that
A sun gear housed in the housing and fixed to the rotor;
A plurality of planetary gears that are housed in the housing and mesh with the sun gear;
The planetary gear has a first gear portion and a second gear portion which are arranged in parallel via a support shaft and are composed of upper and lower two stages, and the first gear portion meshes with the sun gear, The second gear portion is engaged with a fixed-side sun gear fixed to the housing, and the support shaft is connected to a carrier fixed to an output shaft disposed on an extension of the axis of the rotating shaft. Geared brushless motor.