JP5891521B2 - アウターロータ型モータ - Google Patents

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Description

本発明は、ロータがステータの外周側を回転するようにしたアウターロータ型モータに関し、特に小型電動航空機等の原動機として適用するのに好ましいアウターロータ型モータに関するものである。
従来、この種の発明には、例えば、特許文献1に記載されるもののように、ドライブシャフト(2)と、前記ドライブシャフト外周に配置された複数のステータ(15,16)と、中心部が前記ドライブシャフト外周に固定されるとともに前記ドライブシャフト径方向に延出しているドライブホイール(21)と、前記ドライブホイール外周部にそれぞれ固定されるとともに前記ドライブホイールから前記ドライブシャフト方向両側に前記ドライブシャフトと同芯状にそれぞれ延出して前記各ステータの外周にそれぞれ配置されている円筒状の複数のロータ(26,27)と、前記複数のロータを前記ドライブシャフトの軸方向両側からそれぞれ支持する複数のベアリング(33,34)と、を備えているブラシレスモータがある。
このブラシレスモータによれば、ロータの回転力を軸方向において複数段得ることができるため、比較的小さな径サイズであっても大きな出力を得ることができる。また、ステータ毎の巻線コイルの電流値が小さくなるため、巻線コイルの線径を細くしたり、巻線コイルの長さを短くすることもできる。さらには、径サイズを小さくすることで、ロータの最大回転数を大きく確保することもできる。また、何れかの巻線コイルが断線した場合であっても、他の巻線コイルによる運転が可能であり、例えば、小型電動航空機の推進用として適用した場合に安全性及び信頼性を向上することができる。
前記従来技術は、上記したように様々な利点を有するものではあるが、複数のステータ、及びステータ毎に対応する複数の巻線コイルを具備するため、巻線コイルを外部へ引き出すリード線の取り回しを簡素化できないという問題があった。
より具体的に説明すれば、隣り合う二つのステータ間にはドライブシャフト及びロータと共に回転するドライブホイール(21)があるため、二つのステータの巻線コイル(17,18)を、同一方向へ引き出すことができず、それぞれ軸方向の一方と他方へ延ばして両側のガイドプレート(11,12)に挿通し外部へ引き出し、二方向へ引き出されたリード線を電源へ繋ぐ必要があった。このように、従来技術ではリード線の取り回しが複雑になってしまうのが現状であった。
特開2009−291031号公報
本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、複数あるステータにおける巻線コイルのリード線の取り回しを簡素化することができるアウターロータ型モータを提供することにある。
上記課題を解決するための技術的手段は、軸方向に並ぶ複数のステータと、これら複数のステータの周囲で回転するように支持されたロータと、該ロータに一体的に設けられたドライブシャフトと、前記ステータ毎に巻かれた巻線コイルと、前記ロータに固定された磁石とを備え、前記巻線コイルと前記磁石との間の磁気作用により、前記ロータ及び前記ドライブシャフトを回転させるようにしたアウターロータ型モータにおいて、前記複数のステータの少なくとも一つに、軸方向へわたる貫通部を設け、該貫通部に前記巻線コイルのリード線を挿通し外部へ導くようにしたことを特徴とする。
さらに、リード線の取り回しを簡素化する具体的手段では、軸方向の一端側から前記複数のステータを回転不能に固定支持するとともに、前記ロータを回転可能に支持する固定支持部材を設け、該固定支持部材に軸方向へわたる貫通部を設け、該貫通部から前記リード線を引き出すようにしたことを特徴とする。
さらに、リード線の取り回しを簡素化する好ましい手段では、前記複数のステータに対し回転する回転支持部材を、前記複数のステータよりも軸方向の他端側に設け、この回転支持部材の外周側に前記ロータを固定支持するとともに同回転支持部材の中心側に前記ドライブシャフトを固定支持したことを特徴とする。
ここで、前記他端側とは、前記一端側に対する逆端側、換言すればステータ軸方向における固定支持部材側に対する反対側を意味する。
また、当該アウターロータ型モータを効果的に冷却する手段としては、前記回転支持部材に送風羽を設け、該送風羽によって前記ステータ周囲の気体を流動させるようにしたことを特徴とする。
また、当該アウターロータ型モータの製造性及びメンテナンス性等を良好にする手段としては、前記複数のステータ及び前記固定支持部材を略凸状に構成するとともに、前記ロータ及び前記回転支持部材を略凹状に構成し、これらを軸方向に組み合わせるようにしたことを特徴とする。
また、当該アウターロータ型モータの前記ロータの剛性を確保しつつ、より多くのステータを軸方向に並べて配置して出力アップを可能にする手段としては、前記ドライブシャフトと前記ロータとに固定されたドライブホイールを挟んで、前記複数のステータが配置するようにしたことを特徴とする。
また、当該アウターロータ型モータの放熱を効果的に行う手段としては、一端側が前記ステータの前記貫通部に挿入されるとともに、他端側が少なくともステータ外に位置するように、熱伝導性部材を設けたことを特徴とする。
なお、前記熱伝導性部材を備えた技術的手段は、先に挙げた技術的手段の構成要素を具備しない独立した発明としても、放熱効果を良好に得ることができる。
すなわち、この独立した発明のアウターロータ型モータは、軸方向に並ぶ複数のステータと、これら複数のステータの周囲で回転するように支持されたロータと、該ロータに一体的に設けられたドライブシャフトと、前記ステータ毎に巻かれた巻線コイルと、前記ロータに固定された磁石とを備え、前記巻線コイルと前記磁石との間の磁気作用により、前記ロータ及び前記ドライブシャフトを回転させるようにしたアウターロータ型モータにおいて、前記複数のステータの少なくとも一つに軸方向へわたる貫通部を設け、該貫通部に一端側を挿入するとともに、その他端側を少なくともステータ外に位置するように熱伝導性部材を設けたことを特徴とする。
なお、前記熱伝導性部材の他端側は、少なくともステータ外に位置すればよいが、より好ましくは、前記固定支持部材の貫通部を挿通して当該アウターロータ型モータの外部に位置させる。
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような作用効果を奏する。
複数のステータに対応して設けられる複数のリード線を、ステータの貫通部に挿通させることで、軸方向の一方のみへ導き、外部へ引き出すことができる。
よって、比較的小さな径サイズであっても大きな出力を得られること、巻線コイルを細くし短くできること、径サイズを小さくして最大回転数を大きく確保できること、信頼性を向上できること等、アウターロータ型モータの様々な利点を損ねることなく、複数あるステータにおける巻線コイルのリード線の取り回しを簡素化することができる。
本発明に係るアウターロータ型モータの一例を示す内部構造図である。 ステータの一例を示す断面図である。 固定支持部材の一例を示す平面図である。 回転支持部材の一例を示す平面図である。 本発明に係るアウターロータ型モータの一例を示す内部構造図である。 本発明に係るアウターロータ型モータの一例を示す内部構造図である。
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明中、「軸方向」とは、ステータ、ロータ又はドライブシャフトの中心軸の方向を意味する。また、「径方向」とは、前記軸方向に直交する方向を意味する。
図1は、本発明に係るアウターロータ型モータの一例を示す。
このアウターロータ型モータ1は、軸方向に並ぶ複数のステータ10と、これら複数のステータ10の周囲で回転するように支持されたロータ20と、該ロータ20に一体的に設けられたドライブシャフト30と、ステータ10毎に巻かれた巻線コイル11と、ステータ10毎に対応してロータ20に固定された磁石21と、軸方向の一端側から前記複数のステータを回転不能に固定支持する固定支持部材40と、複数のステータ10に対し回転するとともにロータ20を固定支持する回転支持部材50とを備え、巻線コイル11と磁石21との間の磁気作用により、ロータ20、回転支持部材50及びドライブシャフト30を回転させるように構成される。
そして、このアウターロータ型モータ1は、複数のステータ10の少なくとも一つ(図示例によれば全部)に、軸方向へわたる貫通部10bを設け、該貫通部10bに巻線コイル11のリード線11a1,11a2を挿通し外部へ導くようにしている。
各ステータ10は、複数の薄板状の磁性体(例えば、ケイ素鋼板等)を、相互間を絶縁するとともに軸方向に積層することで、略円筒状に形成され、その中心部に軸方向へ連続する大径貫通孔10aを有するとともに、該大径貫通孔10aから外周側に若干離れた位置に、リード線11a1,11a2を挿通するための貫通孔10bを有する(図1及び図2参照)。
また、このステータ10の貫通部10bよりも更に外径側には、巻線コイル11を巻くためのティース部10cが周方向に間隔を置いて多数設けられる(図2参照)。
貫通部10bは、ステータ10を軸方向へわたって直線状に貫通する孔であり、ステータ10における巻線コイル11よりも中心部寄り(換言すればティース部10cよりも中心部より)に配置される。
なお、この貫通部10bの他例としては、大径貫通孔10aの内周面に軸方向へわたって延設される溝(図示せず)とすることも可能である。
この貫通部10bは、ステータ10の周方向において等間隔に複数設けられる。この貫通部10bの数は特に限定されないが、例えば、角度90度置きに四つ(図2参照)、あるいは角度120度置きに三つ(図示せず)等とすればよい。
また、貫通部10bのステータ径方向の位置は、ステータ10内の磁路の形成に悪影響を及ぼすのを極力避けるために、図示例のように、ステータ10の中心寄りとするのが好ましい。
前記構成のステータ10は、図1に示すように、軸方向に間隔を置いて複数(図示例によれば二つ)設けられる。隣り合うステータ10間の間隔は、環状スペーサ13の介在により、所定間隔に保持されている。
なお、図2中、符号10dは、複数のステータ10を連結するボルトを挿通するための貫通孔である。
そして、これら複数のステータ10は、その中心側の大径貫通孔10aに挿通されるスピンドルケース12に、回転不能に固定される。
スピンドルケース12は、複数のステータ10の中心部に挿通される略円筒状の部材であり、前記複数のステータ10の一端側(図1によれば左端側)へ突出する部分を有し、その突出部分の外周面に固定支持部材40を固定している。
また、このスピンドルケース12の内周面には、その軸方向両端側の複数(図示例によれば二つ)のベアリング12a,12bを介して、ドライブシャフト30が回転自在に支持されている。
また、ロータ20は、複数のステータ10の周囲を覆うようにして配置された薄肉円筒状の部材であり、その一端部(図1によれば左端部)が固定支持部材40の外周部に対しベアリング22を介して回転自在に支持されるとともに、その他端部が、回転支持部材50に接続固定されている。
前記ロータ20の内周面には、ステータ10外周面から所定のエアギャップを置いて磁石21(永久磁石)が設けられる。この磁石21は、複数のステータ10のそれぞれに対応するように、軸方向において複数のステータ10と同ピッチで複数配設される。
これら複数の磁石21は、ロータ20内周面に固定される環状ブラケット21a,21b及び回転支持部材50外径側部分に対し、凹凸状に嵌り合うことで、ロータ20と一体に固定されている。
また、ドライブシャフト30は、スピンドルケース12内に回転自在に支持され、その一端側(図1によれば左端側)を固定支持部材40から外部へ突出させるとともに、他端側を回転支持部材50の中心部に挿通させて、該回転支持部材50を固定支持している。ドライブシャフト30の前記一端側の突出部分には、例えば小型電動航空機においてはプロペラ等(図示せず)が固定支持される。
また、ドライブシャフト30の前記一端側には、環状突部30aが設けられる。この環状突起30aは、スピンドルケース12を回転可能の支持する一方のベアリング12aに対し、軸方向の一方側(図1によれば左方向側)から近接又は接触している。
また、ドライブシャフト30他端側(図1によれば右端側)において、スピンドルケース12と回転支持部材50の間には、ストッパーリング32が環状に装着され固定されている。このストッパーリング32は、スピンドルケース12を回転可能に支持する他方のベアリング12bに対し、他方側(図1によれば方向側)から近接又は接触している。
したがって、スピンドルケース12は、環状突起30aとストッパーリング32との間に挟まれて、軸方向へ不動となるよう保持される。
また、固定支持部材40は、スピンドルケース12の前記一端側(図1の一例によれば左端側)の外周部から径方向へ延出するようにして固定された略厚肉円盤状の部材である(図1及び図3参照)。この固定支持部材40は、図示しない不動の基台等に対し回転不能に固定される。
この固定支持部材40には、図3に示すように、周方向に間隔を置いて複数の貫通部41が設けられる。この貫通部41は、周方向においてステータ10の貫通部10bに対応するように設けられ、図示例によれば、角度90度置きに四つ設けられる。
各貫通部41は、図示例では固定支持部材40を軸方向に沿って貫通する貫通孔としているが、他例としては、固定支持部材40内周側を開放するとともに軸方向へわたる溝とすることも可能である。
この固定支持部材40の外径寸法は、ステータ10の外径寸法より若干大きく、ロータ20の外径寸法と略同じ寸法に設定される。このような寸法設定によれば、複数のステータ10及び固定支持部材40は、図1に示すように、略凸状に構成され、その凸状部分である複数のステータ10がロータ20に内在される。
なお、図3中、符号42は、固定支持部材40を図示しない不動の基台等に固定するための複数のネジ孔である。符号43は、ボルト等の止着具を挿通して固定支持部材40をスピンドルケース12に止着するための止着孔、符号44は、スピンドルケース12の一端側に嵌合される嵌合孔である。
また、回転支持部材50は、図1に示すように、ドライブシャフト30の他端側(図指例によれば右端側)の段付状に縮径された部分に環状に装着され、キー部材(図示せず)を介して回転不能に固定される。この回転支持部材50は、ドライブシャフト30の更に前記他端側に固定される複数(図示例によれば二つ)のスラストナット31によって軸方向の外方へ抜けないように保持される。
この回転支持部材50とロータ20とは、図1に示すように、略凹状に構成され、略凸状の固定支持部材40及びステータ10に対し嵌り合う。
そして、回転支持部材50には、図4に示すように、ドライブシャフト30を挿入するための挿通孔52が設けられ、該挿通孔52の周囲には、周方向に間隔を置いて複数の貫通孔51が設けられる。
各貫通孔51は、回転支持部材50の周方向に沿う略円弧状の孔であり、その周方向の内縁には、ステータ10周囲の空間の気体(例えば空気)を流動させるように、送風羽51aが設けられる。この送風羽51aは、前記内縁に曲面もしくは傾斜面を加工することで形成される。この傾斜面の傾斜方向は、当該アウターロータ型モータ1の用途等に応じて、外気を内部へ取り込む方向、又は内部の空気を外部へ放出する方向とされる。
また、巻線コイル11は、上記構成のステータ10の複数のティース部10c(図2参照)に巻かれている。そして、巻線コイル11のリード線11a1,11a2は、ステータ10の貫通部10bに挿通されて外部へ導かれている。
図示例について、より詳細に説明すれば、図1に示すように、一方(図示の右側)のステータ10における巻線コイル11のリード線11a1は、同ステータ10の貫通部10bに挿通され、他方(図示の左側)のステータ10における巻線コイル11のリード線11a2と合流するようにして、他方(図示の左側)のステータ10の貫通部10bに挿通され、さらに固定支持部材40の貫通部41にも挿通されて外部へ導かれる。
図示例では、他方(図示の左側)のステータ10の貫通部10bの中で、リード線11a1と11a2とを合流させたが、リード線11a2を固定支持部材40側から引き出して、貫通部10bを通さずに、固定支持部材40の貫通部41でリード線11a1と11a2とが合流するようにしてもよい。
ここで、この実施例におけるリード線の合流とは、リード線の引き回しを示すものであって、必ずしもリード線同士が完全に接触している状態や、電気的な接続を意味するものではない。
なお、複数の巻線コイル11は、リード線11a1,11a2の結線により、直列接続又は並列接続される。複数の巻線コイル11を直列接続にするか、並列接続にするかは、当該アウターロータ型モータ1の用途や制御方法に応じて適宜選定される。
また、ステータ10の貫通部10bには、必要に応じて、熱伝導性部材70が挿入される。
この熱伝導性部材70は、一端側が前記貫通部10bに挿入されるとともに、他端側が少なくともステータ10外(図示例によれば当該アウターロータ型モータ1の外部)に位置するように配設され、ステータ10を放熱する。
この熱伝導性部材70の材質は、熱伝達率の比較的高い物質(例えば、銅、アルミニウム、熱伝導性シリコン等)とされる。この熱伝導性部材70は、特に放熱性を向上する好ましい形状としては、プレート状に形成される。また、この熱伝導性部材70の他の好ましい態様としては、周知構造のヒートパイプが用いられる。
上記構成のアウターロータ型モータ1によれば、複数のステータ10におけるリード線11a1,11a2を、ステータ10の貫通部10b及び固定支持部材40の貫通部41に通して一方向へ導くとともに外部へ引き出すことができ、このことによって、複数のステータ10におけるリード線11a1,11a2の引き回し及び配線等を簡素化することができる。
そして、このようにリード線11a1,11a2の引き回し及び配線等を簡素化できるため、軸方向に並ぶステータ10の数を、例えば4〜5程度に増加して、より出力アップすることが容易である。
また、ロータ20を支持する回転支持部材50を軸方向の端部側に配置しているため、従来技術のように、隣り合うステータの間に回転支持部材(ドライブホイール)を配設する必要がなく、このことにより、当該アウターロータ型モータ1の全体重量を低減することができる。
また、複数のステータ10及び固定支持部材40を略凸状に構成するとともに、ロータ20及び回転支持部材50を略凹状に構成し、これらを軸方向に凹凸状に組み合わせるようにしているため、生産性が良好な上、分解が容易でメンテナンス性にも優れている。
また、ステータ10の貫通部10b、及び固定支持部材40の貫通部41に挿通される熱伝導性部材70によって、効果的な放熱が可能である。
次に、図5に示すアウターロータ型モータ2について説明する。
このアウターロータ型モータ2は、アウターロータ型モータ1に対し、一部分を変更したものであるため、主にその変更部分について詳細に説明する。また、アウターロータ型モータ1と略同様の部分については、同一の符号を付けることで重複する詳細説明を省略する。
アウターロータ型モータ2は、図5に示すように、軸方向に並ぶ複数のステータ10と、これら複数のステータ10の周囲で回転するように支持されたロータ20と、該ロータ20に一体的に設けられたドライブシャフト80と、ステータ10毎に巻かれた巻線コイル11と、ステータ10毎に対応してロータ20に固定された磁石21と、複数のステータ10に対し回転する回転支持部材90と、軸方向の一端側から前記複数のステータを回転不能に固定支持する固定支持部材100とを備え、巻線コイル11と磁石21との間の磁気作用により、ロータ10、回転支持部材90及びドライブシャフト80を回転させるように構成される。
そして、このアウターロータ型モータ2は、複数のステータ10の少なくとも一つ(図示例によれば全部)に、軸方向へわたる貫通部10bを設け、該貫通部10bに巻線コイル11のリード線11a1,11a2を挿通し外部へ導くようにしている。
ドライブシャフト80は、シャフト本体部81と、該シャフト本体部81を回転支持部材90に接続する接続部82とから一体に構成される。
シャフト本体部81は、ロータ20の中心部から一方(図5によれば左方向)へ突出する軸状の部材である。このシャフト本体部81には、例えば、小型電動航空機においてはプロペラ等が固定される。
接続部82は、横向き凹状の部材であり、ベアリング82aを介して固定支持部材100に回転自在に支持されるとともに、止着具(例えばボルトやネジ等)によって回転支持部材90の中心寄りに接続固定される。
回転支持部材90は、図5に示すように、固定支持部材100の一端側(図示例によれば左端側)の部分に環状に装着され、その中心側に円錐状ころ軸受け91を介することで固定支持部材100に対し回転自在且つ軸方向へ離間しないように保持される。
この回転支持部材90の外周部は、ロータ20の一端側に接続固定されている。
また、この回転支持部材90には、上記回転支持部材50と略同様にして、送風羽(図示せず)を有する貫通孔90aが、周方向に間隔を置いて複数設けられる。
そして、ロータ20及び前記回転支持部材90は、略凹状に構成される。
また、固定支持部材100は、ロータ20を回転自在に支持する支持円盤部101と、該支持円盤部101の中心側から前記一端側へ突出して複数のステータ10を支持するステータ支持突部102と、該ステータ支持突部102よりも更に前記一端側へ突出して回転支持部材90を回転自在に支持する回転軸部103とから構成される(図5参照)。
支持円盤部101は、上記固定支持部材40と略同様にして、リード線11a1,11a2及び熱伝導性部材70を挿通するための複数の貫通孔101aを有する。また、このステータ10の外周部には、ベアリング22を介して、ロータ20を回転自在に支持している。
ステータ支持突部102は、支持円盤部101の中心部から一端側(図5によれば左端側)へ略円筒状に突設される。このステータ支持突部102の外周には、軸方向に所定間隔を置いて、複数(図示例によれば二つ)のステータ10が固定される。
また、回転軸部103は、ステータ支持突部102よりも一回りほど縮径された筒状に形成される。この回転軸部103は、外周部に円錐状ころ軸受け91を介して回転支持部材90を回転自在且つ軸方向へ抜けないように支持する。さらに、この回転軸部103は、その先端から突出する軸状部材103aの最突端部にベアリング82aを介することで、ドライブシャフト80を回転自在に支持している。
そして、複数のステータ10及び固定支持部材100は、略凹状の回転支持部材90及びロータ20に対し嵌り合う略凸状に構成される。
そして、図5に示すように、一方(図示例によれば左側)のステータ10における巻線コイル11のリード線11a1は、他方(図示例によれば右側)のステータ10の貫通部10bに挿通され、さらに、他方のステータ10における巻線コイル11のリード線11a2と合流するようにして、固定支持部材100の貫通孔101aに挿通され外部へ導かれる。
また、熱伝導性部材70は、一端側が前記貫通部10bに挿入されるとともに、他端側が少なくともステータ10外(図示例によれば固定支持部材100の外部)に位置するように配設され、ステータ10を放熱する。
よって、図5に示すアウターロータ型モータ2によれば、上記アウターロータ型モータ1と略同様にして、複数のステータ10におけるリード線11a1,11a2の引き回し及び配線等を簡素化することができ、ひいては、軸方向に並ぶステータ10の数を、例えば4〜5程度に増加して、容易に出力アップすることができる。
また、固定支持部材100によってロータ20の端部側を支持する構造としているため、従来技術のように、隣り合うステータの間に回転支持部材(ドライブホイール)を配設する必要がなく、このことにより、当該アウターロータ型モータ2の全体重量を低減することができる。
また、複数のステータ10及び固定支持部材100を略凸状に構成するとともに、ロータ20及び回転支持部材50を略凹状に構成し、これらを軸方向に凹凸状に組み合わせるようにしているため、生産性が良好な上、分解も容易でメンテナンス性に優れている。
また、ステータ10の貫通部10b、及び固定支持部材100の貫通孔101aに挿通される熱伝導性部材70によって、効果的な放熱が可能である。
なお、図示例のアウターロータ型モータ(1又は2)によれば、熱伝導性部材70は、リード線11a1,11a2を挿通する貫通部10bとは別の貫通部10b(図1又は図5によれば上側の貫通部10b)に設けているが、他例としては、リード線11a1,11a2を挿通する貫通部10b(図1又は図5によれば下側の貫通部10b)に、これらリード線と一緒に設けるようにしてもよい。
また、他の好ましい態様として、熱伝導性部材70を複数のステータ10及び固定支持部材(40又は100)に頑強に固定することで、ステータ10を補強するようにしてもよい。
次に、図6に示すアウターロータ型モータ3について説明する。
このアウターロータ型モータ3は、アウターロータ型モータ1に対し、一部分を変更したものであるため、主にその変更部分について詳細に説明する。また、アウターロータ型モータ1と略同様の部分については、詳細説明を省略する。
アウターロータ型モータ3は、図6に示すように、ドライブシャフト30aの径方向に延出しているドライブホイール60を備えている。
このドライブホイール60は、その中心部においてドライブシャフト30aの外周の一部に設けたキー溝に嵌められたキーブロック61を介して固定されている。
(この実施例では、キーブロックによる固定としたが、例えば、「スプラインによる固定」、「止めねじによる固定」など様々な固定方法で、ドライブホイールをドライブシャフトに固定できる。)
そしてドライブホイール60は、ロータ20aの外周部に固定されている。このドライブホイール60は、アウターロータ型モータ1(図1)における回転支持部材50(図1)と同様に機能するものであり、ドライブシャフト30a及びロータ20aと一体に回転する。
スピンドルケース12がドライブホイール60を挟んで対象な位置関係で軸方向に配置されている。そして、各スピンドルケース12の突出部分の外周面に固定支持部材40を固定している。
各スピンドルケース12には、複数のステータ10が軸方向に配置される。(図6の図示上では、ドライブホイール60を挟んで上側に2つのステータ10、下側に2つのステータ10が配置されている。)
またドライブシャフト30aの一端(図6によれば下側)には、ストッパーリング32aが1つとスラストナット31aが2つ配置されている。
各ステータ10毎に、ティース部に巻かれている各巻線コイル11のリード線11a1,11a2は、ステータ10の貫通部10bに挿通されて外部へ導かれている。
図示例について、より詳細に説明すれば、図6に示すように、一方(図示の上側)のスピンドルケース12に配置された2つのステータ10の内、一方(ドライブホイール60側)のステータ10における巻線コイル11のリード線11a1は、同ステータ10の貫通部10bに挿通され、他方(図示の上側)のステータ10における巻線コイル11のリード線11a2と合流するようにして、他方(図示の上側)のステータ10の貫通部10bに挿通され、さらに固定支持部材40(図示の上側)の貫通部41にも挿通されて外部へ導かれる。
同様に他方の(図示の下側)のスピンドルケース12に配置された2つのステータ10の内、一方(ドライブホイール60側)のステータ10における巻線コイル11のリード線11a1は、同ステータ10の貫通部10bに挿通され、他方(図示の下側)のステータ10における巻線コイル11のリード線11a2と合流するようにして、他方(図示の下側)のステータ10の貫通部10bに挿通され、さらに固定支持部材40(図示の下側)の貫通部41にも挿通されて外部へ導かれる。
すなわち、アウターロータ型モータ3は、ドライブシャフトと回転支持部材(ドライブホイール)とロータを共有しつつ、2つのアウターロータ型モータ1(図1)を配置した形態といえる。
このアウターロータ型モータ3によれば、ドライブホイール60を配置したことにより、ロータの剛性が確保でき、径方向のガタつきも抑えられるため、安定した状態で、軸方向に配置するステータ10の数を容易に増やすことができる。
例えば、ドライブホイール60を挟んで、両側にステータを4〜5程度配置して、合計で10個程度のステータを配置することで、更なる出力アップをすることができる。
なお、図示例のアウターロータ型モータ(1又は2又は3)によれば、複数のステータ10の何れにも貫通部10bを設けたが、他例としては、リード線を挿通しないステータ10(例えば図5における左側のステータ10)について、リード線挿通用の貫通部10bを省いた構成とすることも可能である。
また、図示例において、ロータ及びドライブシャフトの回転位置は、ホール素子等のセンサによって検出するようにしてもよいし、巻線コイルの中点電位に基づき検出するようにしてもよい。
また、図示例では、ブラシレスタイプのアウターロータ型モータを示しているが、他例としては、ブラシ付タイプのアウターロータ型モータを構成することも可能である。
1,2,3:アウターロータ型モータ
10:ステータ
10b:貫通部
11:巻線コイル
11a1,11a2:リード線
20,20a:ロータ
21:磁石
30,30a,80:ドライブシャフト
40,100:固定支持部材
41:貫通部
50,90:回転支持部材
51:貫通孔
51a:送風羽
60:ドライブホイール
70:熱伝導性部材

Claims (7)

  1. 軸方向に並ぶ複数のステータと、これら複数のステータの周囲で回転するように支持されたロータと、該ロータに一体的に設けられたドライブシャフトと、前記ステータ毎に巻かれた巻線コイルと、前記ロータに固定された磁石とを備え、前記巻線コイルと前記磁石との間の磁気作用により、前記ロータ及び前記ドライブシャフトを回転させるようにしたアウターロータ型モータにおいて、
    前記複数のステータは、該複数のステータの中心側に挿通されたスピンドルケースに回転不能に固定されており、
    前記複数のステータの少なくとも一つに、軸方向へわたる貫通部を設け、該ステータに設けた貫通部(10b)に前記巻線コイルのリード線を挿通し外部へ導くようにしたことを特徴とするアウターロータ型モータ。
  2. 軸方向の一端側から前記複数のステータを回転不能に固定支持するとともに、前記ロータを回転可能に支持する固定支持部材を設け、該固定支持部材に軸方向へわたる貫通部を設け、該固定支持部材に設けた貫通部(41,101a)から前記リード線を引き出すようにしたことを特徴とする請求項1記載のアウターロータ型モータ。
  3. 前記複数のステータに対し回転する回転支持部材を、前記複数のステータよりも軸方向の他端側に設け、この回転支持部材の外周側に前記ロータを固定支持するとともに同回転支持部材の中心側に前記ドライブシャフトを固定支持したことを特徴とする請求項1又は2記載のアウターロータ型モータ。
  4. 前記回転支持部材に送風羽を設け、該送風羽によって前記ステータ周囲の気体を流動させるようにしたことを特徴とする請求項3記載のアウターロータ型モータ。
  5. 前記複数のステータ及び前記固定支持部材を略凸状に構成するとともに、前記ロータ及び前記回転支持部材を略凹状に構成し、これらを軸方向に組み合わせるようにしたことを特徴とする請求項3又は4記載のアウターロータ型モータ。
  6. 前記ドライブシャフトと前記ロータとに固定されたドライブホイールを挟んで、前記複数のステータが配置されていることを特徴とする請求項1乃至4何れか1項記載のアウターロータ型モータ。
  7. 一端側が前記ステータの前記貫通部に挿入されるとともに、他端側が少なくともステータ外に位置するように、熱伝導性部材を設けたことを特徴とする請求項1乃至6何れか1項記載のアウターロータ型モータ。
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