JPH0716569U - アウターロータ型モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャフトの曲げ振動を抑制し、回転数がシャ
フトの固有振動数と一致する場合においてもロータを安
定して回転させることができるアウターロータ型モータ
を提供する。 【構成】 シャフト１の周囲に設けられた略中空円筒状
のロータ２を回転駆動するアウターロータ型モータにお
いて、フレームＦに弾性体Ｇを介して連結され、シャフ
ト１をシーソの如く揺動自在に支持する固定部５と、固
定部５の位置から見て、ロータ２が設けられる側と反対
側のシャフト１の一端１ａを制振する磁気軸受６とを設
けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、回転数がシャフトの固有振動数と一致した場合でもロータを安定 して回転させることができるアウターロータ型モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図４は、従来のアウターロータ型モータの構造例を示す断面図である。同図に おいて、１は一端が片持ちはり状に固定されたシャフトであり、その周囲にはボ ールベアリングＢ１，Ｂ２を介して略中空円筒状のロータ２が回動自在に取り付 けられている。また、ロータ２の内周面にはマグネット３が取り付けられる一方 、シャフト１の周囲には所定の励磁電流に基づいて回転磁界を発生するステータ ４がマグネット３と所定の空隙を介して対向配置されている。

【０００３】 このような構造によれば、ステータ４が励磁電流に基づいて発生する回転磁界 により、マグネット３を介してロータ２に回転力が与えられる。これにより、ロ ータ２がシャフト１の周りを回転駆動され、この駆動力がロータ２に連結された 図示せぬ駆動対象に伝達される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来のアウターロータ型モータにおいて、シャフト１は、 図５に示すように、片持ちはり状に支持されている。したがって、ロータ２の回 転によってシャフト１には、図６に示すように、曲げ振動の１次モード（同図（ ａ））や２次モード（同図（ｂ））が生じ易くなる（図中の破線α，βがシャフ ト１の軸心の振幅を示している）。このため、特にロータ２の回転数がシャフト １の固有振動数と一致して共振を起こした場合には、シャフト１に上記曲げ振動 のモードが顕著に現れ、ロータ２の回転が極めて不安定となり危険な状態になる という問題があった。

【０００５】 この考案は、このような背景の下になされたもので、シャフトの曲げ振動を抑 制し、回転数がシャフトの固有振動数と一致する場合においてもロータを安定し て回転させ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を目的として いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上述した課題を解決するために、シャフトの周囲に設けられた略 中空円筒状のロータを回転駆動するアウターロータ型モータにおいて、 前記ロータの近傍で前記シャフトを揺動自在に支持する支持手段と、 前記シャフトが支持される位置から見て、前記ロータが設けられる側と反対側 の該シャフトの一端を制振する制振手段と を具備することを特徴としている。

【０００７】

【作用】

この考案によれば、支持手段が、シャフトを揺動自在に支持するため、ロータ の回転によってシャフトに生じる曲げ振動が、シャフトが支持される位置から見 てロータが設けられる側と反対側のシャフトの部分に伝達される。そして、制振 手段が、前記シャフトの部分の一端を制振し、その振幅を抑えるため、シャフト 全体の振幅が抑制される。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して、この考案の実施例について説明する。 図１はこの考案の一実施例によるアウターロータ型モータの構造を示す断面図 である。この図において、図４に示した各部と共通する部分については、同一の 符号を付し、その説明を省略する。

【０００９】 図１において、シャフト１は、弾性体Ｇを介してフレームＦと連結された固定 部５にその軸上の中間点において固定されている。すなわち、シャフト１は、図 ４に示した従来例のように片持ちはり状に固定されずに、その中間点においてシ ーソの如く支持されている。また、固定部５の位置から見てロータ２が設置され る側と反対側のシャフト１の一端１ａには、磁気吸引力によってシャフト１の制 振を行う周知の磁気軸受６が近傍配置されている。

【００１０】 このような構造によれば、シャフト１が固定部５においてシーソの如く支持さ れるため、ロータ２が設置される側で生じるシャフト１の振動は、固定部５を介 して磁気軸受６が設置される側のシャフト１の部分に伝達される。そして、この 伝達された振動は磁気軸受６によって抑制され、シャフト１の一端１ａの振幅が 抑えられる。これにより、ロータ２が設置される側のシャフト１にも制振作用が 及び、シャフト１全体の振幅が抑えられる。

【００１１】 すなわち、例えばシャフト１を完全な剛体と仮定した場合、シャフト１の振動 は、図２（ａ）に示すモードで生じるが、このとき、シャフト１の一端１ａを図 示Ａの向きに制振することにより、シャフト１全体の振幅が抑制されることにな る。同様に、シャフト１が完全な剛体でない場合においてもある程度の剛性を有 することから、例えばロータ２の回転数がシャフト１の固有振動数に一致して共 振を起こした場合には、同図（ｂ），（ｃ）に示す１次および２次のモードが生 じ易くなるが、シャフト１の一端１ａをそれぞれ図示Ｂ，Ｃの向きに制振するこ とにより、シャフト１全体の振幅を抑えることが可能となる。

【００１２】 また、上記構造によれば、固定部５からフレームＦ側へ伝わろうとする振動は 、弾性体Ｇによって吸収されるため、フレームＦ側にある外部装置に対して振動 による悪影響を及ぼすことがない。

【００１３】 なお、この実施例では、ロータ２をボールベアリングＢ１，Ｂ２を介してシャ フト１に対し回動自在に取り付ける構造としたが、このような構造に限らず、例 えば図３に示すように、ロータ２をシャフト１に対して非接触とし、ボールベア リングＢ３，Ｂ４を介して周囲のフレームＦによって回動自在に支持する構造に してもよい。 また、ロータ２を回動自在に支持する手段は、上記ボールベアリングＢ１〜Ｂ ４に限らず、例えば空気軸受、スベリ軸受などその他のものを使用してもよい。 また、シャフト１の一端１ａを制振する手段は、上記磁気軸受６に限らず、そ の他の制振装置を使用してもよい。 さらに、シャフト１を支持する手段は、上記固定部１および弾性体Ｇに限らず 、シャフト１をシーソの如く揺動自在に支持するものであれば、その他の構造を 採用してもよい。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、ロータの回転によってシャフトに生 じる曲げ振動が、シャフトが支持される位置から見てロータが設けられる側と反 対側のシャフトの部分に伝達され、該シャフトの部分の一端で制振されてその振 幅が抑えられる。 この結果、シャフト全体の振幅が抑制されるので、特に回転数がシャフトの固 有振動数と一致して曲げ振動の１次および２次モードが生じ易くなる場合におい ても、ロータを安定して回転させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例によるアウターロータ型モ
ータの構造を示す断面図である。

【図２】同実施例によるシャフトに生じる曲げ振動の抑
制態様を示す図であり、（ａ）は剛体モードの場合を、
（ｂ）は１次モードの場合を、（ｃ）は２次モードの場
合をそれぞれ示している。

【図３】この考案のその他の実施例によるアウターロー
タ型モータの構造を示す断面図である。

【図４】従来のアウターロータ型モータの構造例を示す
断面図である。

【図５】従来のアウターロータ型モータにおいて、片持
ちはり状に支持されたシャフトを抽出して示す図であ
る。

【図６】片持ちはり状に支持されたシャフトに生じる曲
げ振動のモードを示す図であり、（ａ）は１次モード
を、（ｂ）は２次モードをそれぞれ示している。

【符号の説明】

１ シャフト ２ ロータ ３ マグネット ４ ステータ ５ 固定部 ６ 磁気軸受 Ｂ１〜Ｂ４ ボールベアリング Ｇ 弾性体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトの周囲に設けられた略中空円筒
   状のロータを回転駆動するアウターロータ型モータにお
   いて、 前記ロータの近傍で前記シャフトを揺動自在に支持する
   支持手段と、 前記シャフトが支持される位置から見て、前記ロータが
   設けられる側と反対側の該シャフトの一端を制振する制
   振手段とを具備することを特徴とするアウターロータ型
   モータ。