JPH0947003A

JPH0947003A - ブラシレス直流電動機

Info

Publication number: JPH0947003A
Application number: JP7198852A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Inaba; 豊稲葉; Koichi Suzuki; 孝一鈴木; Tetsuya Kondo; 徹也近藤
Original assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Current assignee: Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
Priority date: 1995-08-03
Filing date: 1995-08-03
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】大形化を招くことなく変速機を内蔵することが
できるブラシレス直流電動機を提供する。【解決手段】ブラシレス直流電動機の回転子１６と固定
子１７とをケーシング１０内に収納する。出力軸２０の
軸心部に中空部２０ａを設け、この出力軸の中空部内に
回転子１６の回転軸１３を回転自在に嵌合させる。固定
子鉄心１８の内周に内歯車２２を嵌合固定し、回転軸１
３に太陽歯車２３を取り付ける。出力軸２０と一体に設
けた支持部材２４に支持した遊星歯車２６を内歯車２２
と太陽歯車２３とに噛み合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動車両等の駆動
源として用いるのに好適な変速機付きのブラシレス直流
電動機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】変速機を内蔵したブラシレス直流電動機
としては、図１０に示したものが知られている。同図に
おいて１は固定子鉄心１０１に電機子コイル１０２を巻
回してなる固定子１０３と中空の回転軸１０４に磁石界
磁を有する回転体１０５を取り付けてなる回転子１０６
とを備えたブラシレス直流電動機、２は変速機であり、
これらはケーシング３内に収納されている。回転軸１０
４は軸受４，４´を介してケーシング３に支持され、該
回転軸１０４の中空部内を貫通させて設けられた出力軸
５がケーシング３に軸受６，６´を介して支持されてい
る。ケーシング内には出力軸５と平行に延びる中継軸７
が設けられて該中継軸が軸受８，８´を介してケーシン
グ３に支持されている。

【０００３】変速機２は、回転軸１０４の端部に取り付
けられた平歯車２０１と、中継軸７に取り付けられて平
歯車２０１に噛み合わされた平歯車２０２と、中継軸７
に取り付けられた平歯車２０３と、出力軸５に取り付け
られて平歯車２０３に噛み合わされた平歯車２０４とに
より構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示したブラシ
レス直流電動機においては、１対の平歯車を基本単位と
した変速機構を用いていたが、１対の平歯車を基本単位
とした変速機構では、大きな変速比を得ようとすると２
つの平歯車の回転軸相互間の距離が大きくなるのを避け
られない。従って電動機の径方向寸法を縮小しようとす
ると、図１０に示したように複数対の平歯車を軸線方向
に並べて多段階に変速する構成をとらざるを得ず、変速
機部分の軸線方向寸法が大きくなるのを避けられない。
しかも図１０に示した電動機では、電動機１と変速機２
とを軸線方向に並べて配置していたため、電動機全体の
軸線方向寸法Ｌが大きくなり、電動機が大形化するとい
う問題があった。

【０００５】本発明の目的は、電動機の大形化を招くこ
となく、変速機を内蔵できるようにしたブラシレス直流
電動機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、フレームに対
して回転自在に支持された回転軸と、該回転軸を同心的
に取り囲む周壁部を有する回転子ヨークと、該回転子ヨ
ークの周壁部の内周に固定された永久磁石とを備えた回
転子と、回転子の内側に配置されてフレームに対して固
定された環状の固定子鉄心に電機子コイルを巻回してな
る固定子とを備えたブラシレス直流電動機に係わるもの
である。

【０００７】本発明においては、固定子の内側に遊星車
機構を設ける。この遊星車機構は、固定子鉄心の内側で
回転するように設けられた太陽車と、該太陽車を同心的
に取り囲むように設けられてフレームに対して固定され
た環状案内体と、太陽車と環状案内体との間に配置され
て太陽車と環状案内体との間に生じる相対的な回転に伴
って環状案内体により拘束されつつ太陽車の周囲を公転
する遊星車とにより構成される。遊星車機構は、太陽車
の中心軸線を回転子の回転軸の中心軸線と一致させた状
態で配置する。そして、太陽車及び遊星車の内の一方を
回転軸に結合し、太陽車及び遊星車の内の他方を出力軸
に結合する。

【０００８】ここで太陽車及び遊星車としては、歯車を
用いてもよく、摩擦ローラを用いてもよい。太陽車及び
遊星車として歯車を用いる場合、内周に歯を有する環状
の内歯車を太陽車の外側に同心的に配置して、該内歯車
と太陽車との間に遊星車を配置する。また太陽車及び遊
星車として摩擦ローラを用いる場合には、内周面をロー
ラの転動面とした環状の部材を、太陽車の外側に同心的
に配置して、該環状の部材と太陽車との間に遊星車を配
置する。本明細書では、上記環状の内歯車と、環状の部
材との双方を含む言葉として、「環状案内体」を用いて
いる。

【０００９】前述のように、１対の平歯車を基本単位と
した変速機構では、複数対の平歯車を軸線方向に並べて
多段階に変速する構成をとらざるを得ず、変速機部分の
軸線方向寸法または径方向寸法が大きくなるのを避けら
れないが、遊星車機構を用いると、ほぼ同一の平面に沿
って配置される太陽車と環状案内体と遊星車とにより、
軸線方向寸法及び径方向寸法を大きくすることなく、大
きな変速比を得ることができる。本発明においては、こ
の遊星車機構を固定子鉄心の内側に配置して、回転子出
力の減速または増速を図る変速機として用いるため、変
速機の軸線方向寸法が小さくなることと、固定子鉄心の
内側のスペースの有効利用を図ることができることとの
相乗効果により、変速機付き電動機の軸線方向寸法の縮
小を図ることができ、電動機の小形化を図ることができ
る。

【００１０】本発明において、遊星車機構を減速機とし
て用いる場合、太陽歯車は回転子の回転軸に取り付ける
ようにしてもよく、該回転軸に一体に形成してもよい。
遊星歯車は出力軸に結合された支持部材に支持してお
く。

【００１１】なお出力軸と支持部材とは別体に形成され
ていてもよく、一体に形成されていてもよい。

【００１２】上記の遊星車機構を減速機として用いる場
合には、出力軸として用いる軸に中空部を設けて、該中
空部内に回転軸を回転自在に支持する構造をとることが
できる。

【００１３】本発明に係わるブラシレス直流電動機にお
いて、回転子及び固定子と遊星車機構とは、軸線方向に
相対する第１及び第２の端部壁を有するケーシング内に
収納して、該ケーシングをフレームとして用いるのが好
ましい。この場合の構造は例えば次の通りである。

【００１４】回転子ヨークはカップ状に形成して、その
周壁部の内周に永久磁石を固定し、その底壁部の外面を
ケーシングの第１の端部壁側に向けて配置する。回転軸
は、回転子ヨークの軸心部を軸線方向に延びるように設
けて、回転子ヨークの底壁部の中心部に結合する。回転
軸の一端はケーシングの第１の端部壁に保持させた第１
の軸受により支持する。

【００１５】固定子は、回転子の内側で回転軸を同心的
に取り囲むように設けて、ケーシングの第２の端部壁に
固定した環状の固定子鉄心と、該固定子鉄心に巻回した
電機子コイルとにより構成する。

【００１６】出力軸としてはその軸心部に中空部を有す
るものを用い、該出力軸の中空部内に回転軸の他端側を
回転自在に支持する構造とする。また出力軸は、ケーシ
ングの第２の端部壁に固定した第２の軸受により支持す
る。

【００１７】固定子の内側で回転軸とともに回転するよ
うに太陽車を設け、該太陽車を同心的に取り囲むように
環状案内体を設けて、該環状案内体をケーシングに対し
て固定する。

【００１８】遊星車は出力軸ととともに回転するように
設けた支持部材に回転自在に支持して、環状案内体と太
陽歯車との間に配置する。

【００１９】回転軸はその他端が第２の軸受の位置まで
延びるように設けて該回転軸の他端を出力軸を介して第
２の軸受により支持する構造とする。

【００２０】上記のように構成すると、回転子の回転軸
と出力軸とを共通の軸受により支持できるため、軸受の
数を少くして構造を簡単にすることができる。

【００２１】本発明においてはまた、回転子の回転軸を
中空に形成して、該中空部内を貫通させた状態で出力軸
を設けるようにしてもよい。この場合、固定子の内側で
回転軸とともに回転するように太陽車を該回転軸に取り
付けるか、または該回転軸に一体に設け、該太陽車を同
心的に取り囲むように環状案内体を設けて、該環状案内
体をフレームに対して固定する。また出力軸とともに回
転するように設けられた支持部材に遊星車を支持し、該
遊星車を太陽車と環状案内体との間に配置する。

【００２２】本発明において、軸線方向に相対する第１
及び第２の端部壁を有するケーシングをフレームとして
用い、回転子の回転軸として中空のものを用いて、該回
転軸の中空部内を貫通させた状態で出力軸を設ける場合
には、出力軸の一端をケーシングの第１の端部壁に第１
の出力軸支持用軸受を介して支持し、出力軸の他端はケ
ーシングの第２の端部壁に第２の出力軸支持用軸受を介
して支持するのが好ましい。この場合回転軸の一端は第
１の回転軸支持用軸受を介してケーシングの第１の端部
壁に支持し、他端は第２の回転軸支持用軸受を介して出
力軸の外周に支持する。また固定子鉄心の内側で回転軸
とともに回転するように太陽車を設け、該太陽車を同心
的に取り囲むように環状案内体を設けて、該環状案内体
をケーシングに対して固定する。遊星車は出力軸ととも
に回転するように設けられた支持部材に支持する。

【００２３】本発明において、遊星車機構を増速機構と
して用いる場合には、遊星車を回転子ヨークに支持し、
太陽車を出力軸とともに回転するように設ける。

【００２４】この場合も、出力軸に中空部を設けて該出
力軸の中空部内に回転軸を支持する構造にしてもよく、
回転軸を中空に形成して、該回転軸の中空部内を貫通さ
せた状態で出力軸を設ける構造にしてもよい。

【００２５】本発明において、軸線方向に相対する第１
及び第２の端部壁を有するケーシング内に回転子及び固
定子と増速機として機能する遊星車機構とを収納するこ
ともできる。この場合の構成は、例えば次の通りであ
る。

【００２６】回転子の回転軸の一端側は第１の軸受を介
してケーシングの第１の端部壁に支持し、他端側は、出
力軸に設けた中空部内に回転自在に支持する。出力軸は
第２の軸受を介してケーシングの第２の端部壁に支持す
る。太陽車は固定子鉄心の内側で出力軸とともに回転す
るように該出力軸に取り付けるかまたは該出力軸に一体
に設ける。太陽車を同心的に取り囲む環状案内体をケー
シングに対して固定し、回転子に支持された遊星車を環
状案内体と太陽車との間に配置する。

【００２７】また本発明において、軸線方向に相対する
第１及び第２の端部壁を有するケーシング内に回転子及
び固定子と増速機として機能する遊星車機構とを収納す
る場合にも、回転子の回転軸を中空として、該回転軸の
中空部内を貫通させた状態で出力軸を設けるようにする
ことができる。この場合、出力軸の一端及び他端をそれ
ぞれケーシングの第１の端部壁及び第２の端部壁に第１
の出力軸支持用軸受及び第２の出力軸支持用軸受を介し
て支持する。回転軸の一端は第１の回転軸支持用軸受を
介してケーシングの第１の端部壁に支持し、他端は出力
軸の外周に第２の回転軸支持用軸受を介して支持する。
太陽車は、固定子鉄心の内側で出力軸とともに回転する
ように該出力軸に取り付けるかまたは該出力軸に一体に
設ける。太陽車を同心的に取り囲むように環状案内体を
設けて、該環状案内体をケーシングに対して固定する。
回転子に対して支持した遊星車を環状案内体と太陽車と
の間に配置し、回転子の回転に伴って遊星車を公転させ
ることにより、太陽車を出力軸ともとに回転させる。

【００２８】本発明において、軸線方向に相対する第１
及び第２の端部壁を有するケーシング内に回転子及び固
定子と遊星車機構とを収納する構成をとる場合に、遊星
車機構に遊星車及び太陽車を２組ずつ設けて、該遊星車
機構により回転軸の回転を２段階に減速して出力軸に伝
達する構造にすることもできる。この場合、カップ状の
回転子ヨークは、その底壁部の外面をケーシングの第１
の端部壁側に向けた状態でケーシング内に配置する。回
転軸は、回転子ヨークの軸心部を軸線方向に延びるよう
に設けて回転子ヨーク底壁部の中心部に結合し、該回転
軸の一端はケーシングの第１の端部壁に保持された第１
の軸受により支持する。

【００２９】固定子は、回転子の内側で回転軸を同心的
に取り囲むように設けられてケーシングの第２の端部壁
に固定された環状の固定子鉄心と、該固定子鉄心に巻回
された電機子コイルとにより構成する。

【００３０】また軸心部に中空部を有する中間軸を設け
て、該中間軸の中空部内に回転軸の他端側を回転自在に
嵌合させる。出力軸としては軸心部に中空部を有するも
のを用いて、該出力軸の中空部内に中間軸を回転自在に
支持し、該出力軸をケーシングの第２の端部壁に保持さ
れた第２の軸受により回転自在に支持する。

【００３１】固定子の内側で回転軸とともに回転するよ
うに第１の太陽車を設け、固定子の内側で中間軸ととと
もに回転するように第２の太陽車を設ける。第１及び第
２の太陽車を同心的に取り囲むように環状案内体を設け
て、該環状案内体をケーシングに対して固定する。更に
中間軸ととともに回転するように設けられた第１の支持
部材に回転自在に支持した第１の遊星車を環状案内体と
第１の太陽歯車との間に配置し、第１の太陽車の回転に
伴って該第１の遊星車を公転させる。

【００３２】また出力軸とともに回転するように設けら
れた第２の支持部材に回転自在に支持した第２の遊星車
を環状案内体と第２の太陽車との間に配置し、第２の太
陽車の回転に伴って第２の遊星車を公転させて出力軸を
回転させる。この場合、中間軸は第２の軸受の位置まで
延びるように設けて、出力軸を介して第２の軸受により
支持する。また回転軸の他端は第２の軸受の位置まで延
びるように設けて、該回転軸の他端側を中間軸と出力軸
とを介して第２の軸受により支持するようにする。

【００３３】軸線方向に相対する第１の端部壁及び第２
の端部壁を有するケーシング内に、回転子及び固定子と
ともに太陽車と遊星車とを２組有する遊星車機構を設け
て、該遊星車機構により２段階の減速を行わせる場合に
も、回転子の回転軸を中空に形成して、該回転軸の中空
部内を貫通させた状態で出力軸を設けるようにすること
ができる。この場合の構成は次の通りである。

【００３４】回転軸の中空部内を貫通させた出力軸の一
端は、ケーシングの第１の端部壁に第１の出力軸支持用
軸受を介して支持し、他端はケーシングの第２の端部壁
に第２の出力支持用軸受を介して支持する。また回転軸
の一端は第１の回転軸支持用軸受を介してケーシングの
第１の端部壁に支持し、他端は出力軸の外周に第２の回
転軸支持用軸受を介して支持する。

【００３５】固定子の内側で出力軸を同心的に取り囲む
中間軸を設けて、該中間軸を出力軸の外周に中間軸支持
用軸受を介して支持する。

【００３６】固定子の内側で回転軸とともに回転するよ
うに第１の太陽車を設け、固定子の内側で中間軸ととも
に回転するように第２の太陽車を設ける。

【００３７】これら第１及び第２の太陽車を同心的に取
り囲むように環状案内体を設けて、該環状案内体をケー
シングに対して固定する。

【００３８】中間軸とともに回転するように設けられた
第１の支持部材に回転自在に支持した第１の遊星車を第
１の太陽車と環状案内体との間に配置し、出力軸ととも
に回転するように設けられた第２の支持部材に回転自在
に支持した第２の遊星車を第２の太陽車と環状案内体と
の間に配置する。

【００３９】本発明においてはまた、第１及び第２の端
部壁を有するケーシング内に、回転子及び固定子ととも
に太陽車と遊星車とを２組有する遊星車機構を設けて、
該遊星車機構により２段階に増速する構成をとることも
できる。この場合も、回転子の回転軸と出力軸との間に
中空部を有する中間軸を設けて、該中間軸の中空部内に
回転子の回転軸を回転自在に支持させる。また出力軸に
も中空部を設けて、該出力軸をケーシングの第２の端部
壁に保持された第２の軸受により回転自在に支持し、該
出力軸の中空部内に中間軸を回転自在に支持する。

【００４０】固定子の内側で中間軸とともに回転するよ
うに第１の太陽車を設け、固定子の内側で出力軸ととも
に回転するように第２の太陽車を設ける。これら第１の
太陽車及び第２の太陽車を同心的に取り囲むように環状
案内体を設けて、該環状案内体をケーシングに対して固
定する。

【００４１】そして、回転子ヨークに支持した第１の遊
星車を環状案内体と第１の太陽車との間に配置し、中間
軸とともに回転するように設けられた支持部材に回転自
在に支持した第２の遊星車を環状案内体と第２の太陽車
との間に配置する。

【００４２】この場合も、中間軸は出力軸の中空部内を
第２の軸受の位置まで延びるように設けて出力軸を介し
て第２の軸受により支持する。また回転軸は、その他端
が中間軸の中空部内を第２の軸受の位置まで延びるよう
に設けて、該回転軸の他端側を中間軸と出力軸とを介し
て第２の軸受により支持する。

【００４３】上記のように遊星車機構により２段階の増
速を行わせる場合にも、回転子の回転軸を中空にして、
該回転軸の中空部内を貫通させた状態で出力軸を設ける
ようにすることができる。この場合、回転軸及び出力軸
の支持のしかたは、２段階の減速を行わせる場合と同様
であり、出力軸は、その一端及び他端をそれぞれ第１及
び第２の出力軸支持用軸受を介してケーシングの第１の
端部壁及び第２の端部壁に支持する。また回転軸の一端
は第１の回転軸支持用軸受を介してケーシングの第１の
端部壁に支持し、他端は第２の回転軸支持用軸受を介し
て出力軸の外周に支持する。

【００４４】出力軸を同心的に取り囲む中間軸を設け
て、該中間軸を中間軸支持用軸受を介して出力軸の外周
に支持する。また、固定子の内側で中間軸とともに回転
するように第１の太陽車を設け、出力軸とともに回転す
るように第２の太陽車を設ける。回転子に支持した第１
の遊星車を第１の太陽車と環状案内体との間に配置し、
中間軸とともに回転するように設けた支持部材に支持し
た第２の遊星車を第２の太陽車と環状案内体との間に配
置する。

【００４５】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明の第１の実
施の形態を示したもので、同図において１０はほぼカッ
プ状に形成された第１の半部１０Ａ及び第２の半部１０
Ｂを突き合わせて図示しないボルトにより両半部を締結
した構造を有するケーシングである。この例では、ケー
シング１０の第１の半部１０Ａの底壁部及び第２の半部
１０Ｂの底壁部がそれぞれ軸線方向に相対する第１及び
第２の端部壁１０ａ及び１０ｂとなっており、ケーシン
グ１０が電動機のフレームとして用いられている。

【００４６】１１は底壁部１１ａの外面を第１の端部壁
１０ａ側に向けてケーシング１０内に配置されたカップ
状の回転子ヨークで、回転子ヨーク１１の周壁部１１ｂ
の内周に永久磁石１２が固定されている。１３は回転軸
で、この回転軸は、回転子ヨーク１１の軸心部を軸線方
向に延びるように設けられ、その一端１３ａ側が回転子
ヨーク１１の底壁部１１ａの中心部に固定されたボス１
４を介して回転子ヨーク１１に固定されている。回転軸
１３の一端は、回転子ヨーク１１の外側に突出させられ
て、ケーシングの第１の端部壁１０ａの中央部に設けら
れた軸受保持部１０a1の凹部内に嵌合保持された第１の
軸受１５により支持されている。回転子ヨーク１１と、
永久磁石１２と、回転軸１３とにより、回転子１６が構
成され、永久磁石１２により所定の極数の磁石界磁が構
成されている。

【００４７】１７は固定子で、この固定子は、回転子１
６の内側で回転軸１３を同心的に取り囲むように設けら
れた環状の固定子鉄心１８と、該固定子鉄心１８のスロ
ットに巻回された複数相の電機子コイル１９とにより、
全体がほぼ環状を呈するように構成されている。固定子
鉄心１８は、ケーシング１０の第２の端部壁１０ｂの内
側に形成された環状の支持壁部１０b2に当接されて、図
示しないネジによりケーシング１０の第２の半部１０ｂ
に固定されている。固定子鉄心１８の外周部には磁極部
１８ａが設けられていて、該磁極部が回転子１６の磁石
１２の磁極部に所定のギャップを介して対向させられて
いる。

【００４８】２０は軸心部に中空部２０ａを有する出力
軸で、該中空部２０ａ内に回転軸１３の他端１３ｂ側が
回転自在に嵌合されている。出力軸２０は、ケーシング
の第２の端部壁１０ｂの中央部に設けられた軸受保持部
１０b1の凹部内に嵌合保持された第２の軸受２１により
回転自在に支持されている。

【００４９】回転軸１３には、固定子１７の内側に位置
させた状態で太陽歯車２３が固定され、固定子鉄心１８
の内周には、太陽歯車２３を同心的に取り囲むように形
成された環状の内歯車（環状案内体）２２が嵌合固定さ
れている。

【００５０】この例では、出力軸２０のケーシング内に
位置する内端部に一体に設けられたフランジ部が支持部
材２４として用いられていて、該支持部材２４に１２０
度間隔で配置された３本の軸２５が固定され、これら３
本の軸２５にそれぞれ遊星歯車２６が回転自在に支持さ
れている。３個の遊星歯車２６は内歯車２２と太陽歯車
２３とに噛み合わされ、内歯車２２と太陽歯車２３と３
個の遊星歯車２６とにより、遊星車機構２７（図２参
照）が構成されている。遊星歯車２６は太陽歯車２３の
歯数よりも多い歯を有していて、太陽歯車２３が回転し
たときに遊星歯車２６が太陽歯車２３の回転数よりも低
い回転数で該太陽歯車２３の周囲を公転するようになっ
ている。

【００５１】回転軸１３の他端１３ａは第２の軸受２５
の位置まで延びるように設けられていて、該回転軸１３
の他端が出力軸２０を介して第２の軸受２１により支持
されている。

【００５２】ケーシングの第２の半部１０Ｂ内には、該
半部の底壁部（第２の端部壁１０ｂ）に沿わせた状態で
プリント基板２８が配置され、該プリント基板は図示し
ないネジにより第２の端部壁１０ｂに固定されている。
プリント基板２８には、回転子１６の磁石１２の磁極の
極性を検出することにより回転子の回転角度位置を検出
するホール素子等の位置センサ２９や、位置センサ２９
から得られる位置検出信号に応じて固定子１７の複数相
の電機子コイル１９に駆動電流を転流させるための制御
回路を構成するＩＣ等が取り付けられている。

【００５３】図１に示したブラシレス直流電動機におい
て、回転子１６が回転させられると、回転軸１３ととも
に太陽歯車２３が回転し、該太陽歯車２３の回転が遊星
歯車２６に伝達される。内歯車２２が固定されているた
め、遊星歯車２６は太陽歯車２３の周囲を該太陽歯車よ
りも低い回転数で公転し、この太陽歯車の公転に伴って
支持部材２４が回転する。支持部材２４は出力軸２０に
一体に設けられているため、該出力軸は回転軸１３より
も低い回転数で回転駆動される。

【００５４】上記のように、１組の内歯車２２と太陽歯
車２３と遊星歯車２６とがほぼ同一平面上で回転する遊
星車機構２７を変速機として用いると、変速機の軸線方
向寸法を小さくすることができる。また上記のように、
固定子鉄心１８の内側のスペースに遊星車機構２７を設
けると、スペースの有効利用を図ることができるため電
動機の軸線方向寸法を拡大することなく変速機を内蔵さ
せることができる。

【００５５】上記のように、内歯車２２を固定子鉄心１
８の内周に嵌合固定するようにすると、該内歯車を支持
するために特別の部材を設ける必要がないため、構成を
簡単にすることができる。

【００５６】上記のように、回転軸１３の他端１３ｂを
第２の軸受２１の位置まで延びるように設けて、該回転
軸１３の他端１３ｂを出力軸２０を介して軸受２１によ
り支持するようにすると、軸受の数を少くして部品点数
の削減を図ることができ、構成を簡単にすることができ
る。

【００５７】上記の例では、遊星歯車を支持する支持部
材２４を出力軸２０に一体に設けているが、支持部材２
４を出力軸と別体に設けて、該支持部材２４を出力軸２
０にキー等の適宜の手段により結合する構造をとること
もできる。

【００５８】遊星歯車２５は少くとも１つ設ければよい
が、トルクの伝達効率を高めるためには上記の例のよう
に３つの遊星歯車２５を設けるのが好ましい。

【００５９】上記の例では、太陽歯車２３を回転軸１３
と別体に設けているが、該太陽歯車を回転軸１３の外周
に一体に形成することもできる。

【００６０】図３は本発明の第２の実施の形態を示した
もので、この例では、出力軸２０のフランジ部（支持部
材２４）が省略されて、該出力軸の内端部が内歯車２２
の内側に達するように回転子ヨーク１１の底壁部１１ａ
側に延長され、該出力軸２０の内歯車２２の内側に位置
する部分に太陽歯車２３が固定されている。

【００６１】また出力軸２０の周囲に１２０度間隔で配
置されて回転子ヨーク１１の底壁部１１ａに固定された
３つの軸３０にそれぞれ遊星歯車２６が回転自在に支持
され、これらの遊星歯車が太陽歯車２６と内歯車２２と
に噛み合わされている。その他の点は図１に示した例と
同様に構成されている。

【００６２】図３に示した例では、内歯車（環状案内
体）２２と太陽歯車２３と遊星歯車２６とにより遊星車
機構２７が構成され、該遊星車機構により増速機が構成
されている。

【００６３】図３に示した例では、回転子１６が回転す
ると、遊星歯車２６が太陽歯車２３の周囲を公転させら
れ、これにより太陽歯車２３が出力軸２０とともに回転
子１６の回転数よりも高い回転数で回転させられる。

【００６４】図３に示した例では、太陽歯車２３が出力
軸２０と別体に形成されているが、該太陽歯車２３を出
力軸２０の外周に一体に形成することもできる。

【００６５】上記第１及び第２の実施の形態では、遊星
車機構２７が１組の太陽歯車と遊星歯車とを備えてい
て、１段階の減速または増速を行うようになっている
が、遊星車機構２７に太陽歯車及び遊星歯車を２組設け
て、２段階の減速または増速を行わせるようにすること
もできる。

【００６６】図４は遊星車機構２７に内歯車と太陽歯車
と遊星歯車とを２組設けて、２段階の減速を行わせるよ
うにした本発明の第３の実施の形態を示したもので、こ
の例では、軸心部に中空部３１ａを有する中間軸３１が
設けられて、該中間軸３１の中空部内に回転軸１３の他
端１３ｂ側が回転自在に嵌合されている。中間軸３１は
出力軸２０の軸心部に設けられた中空部２０ａ内に回転
自在に嵌合されている。

【００６７】固定子鉄心１８の内周に環状案内体２２が
嵌合固定され、該環状案内体２２の内周にはケーシング
の第１の端部壁１０ａ及び第２の端部壁１０ｂ側にそれ
ぞれ位置する第１の内歯車２２Ａ及び第２の内歯車２２
Ｂが形成されている。この例では回転子ヨーク１１の底
壁部１１ａ側に位置する環状案内体２２の一端にフラン
ジ部２２ａが設けられて、該フランジ部２２ａが固定子
鉄心１８の積層方向の一端に当接され、フランジ部２２
ａと鉄心１８とを貫通して支持壁部１０b2にねじ込まれ
た図示しないボルトにより、内歯車２２と鉄心１８とが
ケーシングの第２の半部１０Ｂに締結されている。

【００６８】回転軸１３には、第１の内歯車２２Ａの内
側に位置させて第１の太陽歯車２３Ａが固定されてい
る。中間軸３１の第１の端部壁１０ａ側の端部に設けら
れたフランジが第１の支持部材２４Ａとして用いられ、
回転軸１３の周囲に１２０度間隔で配置された３個の軸
２５Ａが第１の支持部材２４Ａに固定されている。これ
ら３個の軸２５Ａにそれぞれ第１の遊星歯車２６Ａが回
転自在に支持され、これらの遊星歯車２６Ａが第１の内
歯車２２Ａと第１の太陽歯車２３Ａとに噛み合わされて
いる。

【００６９】また中間軸３１には、第２の内歯車２２Ｂ
の内側に位置させて第２の太陽歯車２３Ｂが固定されて
いる。出力軸２０の内端部に設けられたフランジが第２
の支持部材２４Ｂとして用いられ、出力軸２０の周囲に
１２０度間隔で配置された３つの軸２５Ｂが支持部材２
４Ｂに固定されている。３つの軸２５Ｂにそれぞれ第２
の遊星歯車２６Ｂが回転自在に支持され、これらの遊星
歯車２６Ｂが第２の内歯車２２Ｂと第２の太陽歯車２３
Ｂとに噛み合わされている。プリント基板２８はケーシ
ングの第２の端部壁１０ｂの内面に設けられた突起１０
b3に当接された状態で該第２の端部壁１０ｂに固定され
ている。中間軸３１は第２の軸受２１の位置まで延びる
ように設けられていて、出力軸２０を介して第２の軸受
２１により支持されている。また回転軸１３はその他端
１３ｂが第２の軸受２１の位置まで延びるように設けら
れていて、中間軸３１及び出力軸２０を介して軸受２１
により支持されている。その他の点は図１の例と同様で
ある。

【００７０】図４の例では、第１及び第２の内歯車を構
成する環状案内体２２と、第１の太陽歯車２３Ａと、第
１の遊星歯車２６Ａと、第２の太陽歯車２３Ｂと、第２
の遊星歯車２６Ｂとにより、遊星車機構２７が構成され
ている。そして、第１の内歯車２２Ａと第１の太陽歯車
２３Ａと第１の遊星歯車２６Ａとにより、第１段目の減
速機構が構成され、第２の内歯車２２Ｂと第２の太陽歯
車２３Ｂと第２の遊星歯車２６Ｂとにより、第２段目の
減速機構が構成されている。

【００７１】図４のブラシレス直流電動機において、回
転子１６が回転させられると、回転軸１３に取り付けら
れた第１の太陽歯車２３Ａが回転し、これにより第１の
遊星歯車２６Ａが第１の太陽歯車２３Ａの周囲を公転す
る。第１の太陽歯車２３Ａの公転により中間軸３１が回
転軸１３の回転数よりも低い回転数で回転させられる。
中間軸３１が回転すると、第２の太陽歯車２３Ｂが回転
するため、第２の遊星歯車２６Ｂが公転させられ、この
第２の遊星歯車の公転により、出力軸２０が中間軸３１
の回転数よりも低い回転数で回転させられる。従って、
回転軸１３の回転は２段階に減速されて出力軸２０に伝
達される。

【００７２】遊星歯車機構は軸線方向寸法を大きくする
ことなく大きな変速比を得ることができるため、上記の
ように固定子の内側に複数組の太陽歯車と内歯車と遊星
歯車とを設けて多段階に変速を行わせる構成をとること
も容易にできる。

【００７３】図５は本発明の第４の実施の形態を示した
もので、この例では、中空に形成された中間軸３２が設
けられて該中間軸３２の中空部内に回転軸１３が回転自
在に嵌合されている。出力軸２０は図３に示した例と同
様に軸心部に中空部２０ａを有して該中空部内に回転軸
１３の他端１３ｂを回転自在に嵌合させた状態で配置さ
れている。中間軸３２は出力軸２０と軸線方向に並ぶよ
うに設けられ、該中間軸３２の外周に第１の太陽歯車２
３Ａが形成されている。回転子ヨーク１１の底壁部１１
ａに３つの軸２５Ａを介して３つの第１の遊星歯車２６
Ａが取り付けられ、これらの第１の遊星歯車２６Ａが第
１の内歯車２２Ａと第１の太陽歯車２３Ａとに噛み合わ
されている。

【００７４】中間軸３２の出力軸２０側の端部にフラン
ジが設けられ、該フランジが支持部材３３として用いら
れている。回転軸１３の周囲に１２０度間隔で配置され
た３つの軸２５Ｂが支持部材３３に固定され、これらの
軸２５Ｂによりそれぞれ第２の遊星歯車２６Ｂが回転自
在に支持されている。出力軸２０の中間軸３２側の端部
外周には、第２の内歯車２２Ｂの内側に位置させた状態
で第２の太陽歯車２３Ｂが形成され、第２の遊星歯車２
６Ｂが第２の太陽歯車２３Ｂと第２の内歯車２２Ｂとに
噛み合わされている。その他の点は図４に示した例と同
様に構成されている。

【００７５】図５の例では、環状案内体２２と、第１の
太陽歯車２３Ａと、第１の遊星歯車２６Ａと、第２の太
陽歯車２３Ｂと、第２の遊星歯車２６Ｂとにより、遊星
車機構２７が構成され、第１の内歯車２２Ａと第１の太
陽歯車２３Ａと第１の遊星歯車２６Ａとにより、第１段
目の増速機構が構成されている。また、第２の内歯車２
２Ｂと第２の太陽歯車２３Ｂと第２の遊星歯車２６Ｂと
により、第２段目の増速機構が構成されている。

【００７６】図５に示した例において、回転子１６が回
転すると、第１の遊星歯車２６Ａが公転し、これに伴っ
て第１の太陽歯車２３Ａが設けられた中間軸３２が回転
子１６の回転数よりも高い回転数で回転する。第１の太
陽歯車２３Ａの回転により中間軸３２とともに支持部材
３３が回転するため、該支持部材に支持された第２の遊
星歯車２６Ｂが公転し、これにより第２の太陽歯車２３
Ｂが出力軸２０とともに中間軸３２よりも高い回転数で
回転する。

【００７７】図４及び図５に示した例においては、１つ
の環状案内体２２が第１の内歯車２２Ａと第２の内歯車
２２Ｂとを構成しているが、第１の内歯車２２Ａを構成
する環状案内体と第２の内歯車２２Ｂを構成する環状案
内体とを別個に設けることもできる。また環状案内体２
２の内周に設ける歯の軸線方向寸法を大きくして、該歯
の第１の端部壁１０ａ寄りの部分及び第２の端部壁１０
ｂ寄りの部分をそれぞれ第１の内歯車及び第２の内歯車
として用いるようにしてもよい。

【００７８】図６は本発明の第５の実施の形態を示した
もので、この例では、回転子の回転軸１３が中空に形成
され、出力軸２０が、回転軸１３の中空部内をゆるく貫
通させた状態で設けられている。回転軸１３は回転子ヨ
ーク１１の底壁部１１ａの中心部に設けられた孔に嵌合
され、回転軸１３に結合されたフランジ部１３ａが回転
子ヨークの底壁部１１ａの外面に当接されている。フラ
ンジ部１３ａと回転子ヨークの底壁部１１ａとはリベッ
ト４０により結合され、フランジ部１３ａよりも外方に
突出するように設けられた回転軸１３の一端が、ケーシ
ングの第１の端部壁１０ａに設けられた軸受保持部１０
a1に保持された第１の回転軸支持用軸受４１により回転
自在に支持されている。出力軸２０は、その一端が回転
軸１３の中空部内を貫通してケーシングの第１の端部壁
１０ａに達するように設けられ、出力軸２０の一端は、
ケーシングの第１の端部壁１０ａに設けられた軸受保持
部１０a1内に軸受４１よりも外側に位置させて保持され
た第１の出力軸支持用軸受４２により回転自在に支持さ
れている。出力軸２０の他端側は、ケーシングの第２の
端部壁１０ｂに設けられた軸受保持部１０b1内に保持さ
れた第２の出力軸支持用軸受４３により回転自在に支持
されている。

【００７９】回転軸１３の他端には、拡大径部１３ｂが
形成され、該拡大径部１３ｂが第２の回転軸支持用軸受
４４により出力軸２０の外周に支持されている。この例
では、軸受４１〜４４がすべて球軸受からなっていて、
回転軸１３の一端は軸受４１の内輪に嵌合されて支持さ
れ、他端の拡大径部１３ｂは軸受４４の外輪に嵌合され
て支持されている。また出力軸２０の一端及び他端はそ
れぞれ軸受４２及び４３に内輪に嵌合されて支持されて
いる。

【００８０】回転軸１３の拡大径部１３ｂの外周に固定
子１７の内側で回転する太陽歯車２３が形成され、固定
子鉄心１８の内周には、太陽歯車２３を同心的に取り囲
む内歯車（環状案内体）２２が嵌合固定されている。

【００８１】またこの例では、出力軸２０の中間部にロ
ーレット加工部２０ｂが設けられ、該ローレット加工部
２０ｂが円板状の支持部材４５の中心部に設けられた孔
に圧入されて、出力軸２０と支持部材４５とが一体化さ
れている。支持部材４５に固定された３本の軸２５にそ
れぞれ遊星歯車２６が回転自在に支持され、これらの遊
星歯車２６が内歯車２２と太陽歯車２３とに噛み合わさ
れている。その他の点は図１に示した例と同様であり、
内歯車２２と太陽歯車２３と遊星歯車２６とからなる遊
星車機構２７により、減速機が構成されている。図６に
示した例の動作は図１に示した例の動作と同様である。

【００８２】図７は本発明の第６の実施の形態を示した
もので、この例では、回転軸１３が太陽歯車２３の手前
の位置で終端するように図６に示した例よりも短く形成
され、出力軸２０に設けられたローレット加工部２０ｂ
に太陽歯車２３が嵌着されている。

【００８３】遊星歯車を支持するために３本の軸２５が
１２０度間隔で設けられていて、これらの軸が回転軸の
フランジ部１３ａと回転子ヨーク１１の底壁部１１ａと
を貫通した孔に嵌合され、各軸２５の中間部に設けられ
た鍔部２５ａが回転子ヨークの底壁部１１ａの内面に当
接されている。各軸２５は、その端部２５ｂをフランジ
部１３ａに対してかしめることによりフランジ部１３ａ
及び底壁部１１ａに固定されている。３本の軸２５にそ
れぞれ３個の遊星歯車２６が回転自在に取り付けられ、
これらの遊星歯車が太陽歯車２３と内歯車２２とに噛み
合わされている。その他の点は図３に示した例と同様で
あり、内歯車２２と太陽歯車２３と遊星歯車２６とから
なる遊星車機構２７により増速機構が構成されている。

【００８４】図８は本発明の第７の実施の形態を示した
もので、この例では、第１の内歯車２２Ａを構成する環
状案内体と第２の内歯車２２Ｂを構成する環状案内体と
が別個に設けられて、これらの環状案内体が固定子鉄心
１８の内周に嵌合固定されている。回転軸１３は図６に
示した例と同様に構成されて、その一端が第１の回転軸
支持用軸受４１によりケーシング１０の第１の端部壁１
０ａに支持され、他端は第２の回転軸支持用軸受４４を
介して出力軸２０の外周に支持されている。回転軸１３
の外周には、第１の内歯車２２Ａの内側で回転する第１
の太陽歯車２３Ａが設けられている。

【００８５】回転軸１３の他端に隣接する位置で出力軸
２０を同心的に取り囲む中間軸４６が設けられ、この中
間軸は中間軸支持用軸受４７及び４８を介して出力軸２
０の外周に支持されている。中間軸４６には第１の支持
部材４９が結合され、１２０度の角度間隔で配置されて
支持部材４９に固定された３本の軸２５Ａにそれぞれ第
１の遊星歯車２６Ａが支持されている。第１の遊星車２
６Ａは、第１の内歯車２２Ａと第１の太陽歯車２３Ａと
の間に配置されて両歯車に噛み合わされ、第１の内歯車
２２Ａと第１の太陽歯車２３Ａと第１の遊星歯車２６Ａ
とにより、１段目の減速機構が構成されている。

【００８６】中間軸４６の外周には、第２の内歯車２２
Ｂの内側で回転する第２の太陽歯車２３Ｂが形成されて
いる。出力軸２０に設けられたローレット加工部２０ｂ
に円板状の第２の支持部材５０が嵌着され、該第２の支
持部材に１２０度間隔で取り付けられた軸２５Ｂにそれ
ぞれ第２の遊星歯車２６Ｂが支持されている。第２の遊
星歯車２６Ｂは第２の内歯車２２Ｂと第２の太陽歯車２
３Ｂとの間に配置されて両歯車に噛み合わされ、第２の
内歯車２２Ｂと第２の太陽歯車２３Ｂと第２の遊星歯車
２６Ｂとにより２段目の減速機構が構成されている。そ
の他の点は図４に示した例と同様にある。

【００８７】図９は、本発明の第８の実施の形態を示し
たもので、この例では、出力軸２０に中間軸支持用軸受
４７及び４８を介して回転自在に支持された中間軸４６
の外周に、固定子の内側で回転する第１の太陽歯車２３
Ａが設けられ、該第１の太陽歯車２３Ａを同心的に取り
囲む第１の内歯車２２Ａを構成する環状案内体が固定子
鉄心１８の内周に嵌合固定されている。また図７に示し
た例と同様に、第１の遊星歯車２６Ａが回転子ヨーク１
１に固定された３本の軸２５Ａにそれぞれ支持され、こ
れらの遊星歯車が第１の太陽歯車２３Ａと第１の内歯車
２２Ａとの間に配置されて、両歯車に噛み合わされてい
る。

【００８８】出力軸２０には固定子１７の内側で回転す
る第２の太陽歯車２３Ｂが固定され、該第２の太陽歯車
２３Ｂを同心的に取り囲む第２の内歯車２２Ｂを構成す
る環状案内体が固定子鉄心１８の内周に嵌合固定されて
いる。中間軸４６に一体に設けられた支持部材５１に固
定された３本の軸２５Ｂにそれぞれ第２の遊星歯車２６
Ｂが支持され、これら第２の遊星歯車２６Ｂが第２の太
陽歯車２３Ｂと第２の内歯車２２Ｂとの間に配置され
て、両歯車に噛み合わされている。

【００８９】図９に示した例では、第１の太陽歯車２３
Ａと第１の内歯車２２Ａと第１の遊星歯車２６Ａとによ
り、１段目の増速機構が構成され、第２の太陽歯車２３
Ｂと第２の内歯車２２Ｂと第２の遊星歯車２６Ｂとによ
り、２段目の増速機構が構成されている。

【００９０】図６ないし図９に示したように、出力軸２
０の両端をそれぞれ軸受を介してケーシング（フレー
ム）に支持し、該出力軸２０に回転子の回転軸及び中間
軸を軸受を介して支持するようにすると、各軸を安定に
支持することができる。また図１ないし図５に示したよ
うに、出力軸の中空部内に回転軸または中間軸を支持す
る構造にした場合には、出力軸の径が大きくなるのを避
けられないが、図６ないし図９に示したように、出力軸
２０の外周に回転軸及び中間軸を支持する構成をとる場
合には、出力軸２０の内側に中空部を設ける必要がない
ため、出力軸２０の径が必要以上に大きくなるのを防ぐ
ことができる。

【００９１】図１、図３及び図５に示した例では、出力
軸２０の中空部内に回転軸１３を嵌合させる構造にして
いるが、出力軸２０の中空部の内周と回転軸１３との間
に軸受を介在させることもできる。同様に、図４に示し
た例では、出力軸２０と中間軸３１との間、及び中間軸
３１と回転軸１３との間にそれぞれ軸受を介在させるこ
とができる。

【００９２】上記の各実施の形態において、内歯車を構
成する環状案内体を鉄などの強磁性材料により構成する
と、該環状案内体を固定子鉄心の磁路の一部として利用
できるため、固定子鉄心の継鉄部（内周寄りの環状部
分）の径方向寸法を縮小して、固定子鉄心の小形化を図
ることができる。

【００９３】上記の例では、歯車を用いて遊星車機構を
構成したが、太陽車及び遊星車をそれぞれ摩擦ローラと
した遊星車機構を用いることもできる。この場合には、
遊星車を拘束しつつ案内する環状案内体として（上記の
各例で示した内歯車に代えて）、内周面がローラの転動
面となったものを用い、該環状案内体のローラ転動面と
太陽車を構成するローラとの間に遊星車を構成するロー
ラを配置して、該遊星車を太陽車とローラ転動面とに摩
擦接触させる。

【００９４】上記の例では、環状案内体２２，２２Ａ，
２２Ｂを固定子鉄心と別個に形成して、固定子鉄心の内
周に嵌合固定するようにしているが、この環状案内体は
太陽車を同心的に取り囲むように設けられて、遊星車を
拘束しつつ案内するものであればよく、必ずしも固定子
鉄心と別個に設ける必要はない。例えば遊星車として摩
擦ローラを用いる場合には、固定子鉄心そのものを環状
案内体として用いて、固定子鉄心の内周面をローラの転
動面とするようにしてもよい。

【００９５】本発明に係わる電動機は、任意の用途に適
用できるが、図１、図４、図６または図８に示したよう
に遊星車機構を減速機として用いる場合には、車輪を駆
動する駆動源として電動機を使用する電動車両や、動力
の補助として電動機を使用する自転車に用いる電動機と
して好適である。これらの用途に減速機付きの電動機を
用いると、所定の出力を得るために電動機の回転数を高
く設定することができるため、電動機として小形のもの
を用いることができる。

【００９６】また最近の電動車両においては、車輪のホ
イール内に電動機を収容する構成がとられることが多い
が、本発明の電動機はコンパクトに構成できるため、ホ
イール内に収容する場合に特に有利である。

【００９７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、固定子
の内側に遊星車機構を配置して、該遊星車機構を変速機
として用いるようにしたため、電動機の軸線方向寸法を
拡大することなく、変速機を内蔵することができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示した縦断面図で
ある。

【図２】本発明で用いる遊星車機構の要部の構成を概略
的に示した正面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示した縦断面図で
ある。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示した縦断面図で
ある。

【図５】本発明の第４の実施の形態を示した縦断面図で
ある。

【図６】本発明の第５の実施の形態を示した縦断面図で
ある。

【図７】本発明の第６の実施の形態を示した縦断面図で
ある。

【図８】本発明の第７の実施の形態を示した縦断面図で
ある。

【図９】本発明の第８の実施の形態を示した縦断面図で
ある。

【図１０】従来の変速機付きの電動機の構造を示した縦
断面図である。

【符号の説明】

１０ケーシング１０ａ第１の端部壁１０ｂ第２の端部壁１１回転子ヨーク１２永久磁石１３回転軸１６回転子１７固定子１８固定子鉄心１９電機子コイル２０出力軸２２内歯車（環状案内体）２３太陽歯車２３Ａ第１の太陽歯車２３Ｂ第２の太陽歯車２６遊星歯車２６Ａ第１の遊星歯車２６Ｂ第２の遊星歯車２７遊星車機構３１，３２中間軸４１第１の回転軸支持用軸受４２第１の出力軸支持用軸受４３第２の出力軸支持用軸受４４第２の回転軸支持用軸受４５支持部材４６中間軸４７，４８中間軸支持用軸受４９第１の支持部材５０第２の支持部材５１支持部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームに対して回転自在に支持された
回転軸と該回転軸を同心的に取り囲む周壁部を有する回
転子ヨークと該回転子ヨークの周壁部の内周に固定され
た永久磁石とを備えた回転子と、前記回転子の内側に配
置されて前記フレームに対して固定された環状の固定子
鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定子とを備えたブ
ラシレス直流電動機において、前記固定子鉄心の内側で回転するように設けられた太陽
車と、該太陽車を同心的に取り囲むように設けられて前
記フレームに対して固定された環状案内体と、前記太陽
車と環状案内体との間に配置されて太陽車と環状案内体
との間に生じる相対的な回転に伴って太陽車の周囲を公
転する遊星車とを備えた遊星車機構が、前記太陽車の中
心軸線を前記回転軸の中心軸線と一致させた状態で配置
され、前記太陽車及び遊星車の内の一方が前記回転軸に結合さ
れ、前記太陽車及び遊星車の内の他方に出力軸が結合されて
いることを特徴とするブラシレス直流電動機。
【請求項２】フレームに対して回転自在に支持された
回転軸と該回転軸を同心的に取り囲む周壁部を有する回
転子ヨークと該回転子ヨークの周壁部の内周に固定され
た永久磁石とを備えた回転子と、前記回転子の内側に配
置されて前記フレームに対して固定された環状の固定子
鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定子とを備えたブ
ラシレス直流電動機において、前記固定子の内側で前記回転軸とともに回転するように
設けられた太陽車と、前記太陽車を同心的に取り囲むように設けられて前記フ
レームに対して固定された環状案内体と、中空部を有して該中空部内に前記回転軸を回転自在に支
持した出力軸と、前記出力軸に結合された支持部材に支持されるとともに
前記太陽車と環状案内体との間に配置されて前記太陽車
の回転に伴って該太陽車の周囲を公転する遊星車とを具
備したことを特徴とするブラシレス直流電動機。
【請求項３】軸線方向に相対する第１及び第２の端部
壁を有するケーシングと、底壁部の外面を前記第１の端部壁側に向けて前記ケーシ
ング内に配置されたカップ状の回転子ヨークと、前記回
転子ヨークの周壁部の内周に固定された永久磁石と、前
記回転子ヨークの軸心部を軸線方向に延びるように設け
られて一端側が該回転子ヨークの底壁部の中心部に結合
されて前記ケーシングの第１の端部壁に保持された第１
の軸受により支持された回転軸とを備えた回転子と、前記回転子の内側で前記回転軸を同心的に取り囲むよう
に設けられて前記ケーシングの第２の端部壁に保持され
た環状の固定子鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定
子と、中空部を有して、前記ケーシングの第２の端部壁に第２
の軸受を介して支持され、中空部内に前記回転軸の他端
側を回転自在に支持した出力軸と、前記固定子の内側で前記回転軸とともに回転するように
設けられた太陽車と、前記太陽車を同心的に取り囲むように設けられてケーシ
ングに対して固定された環状案内体と、前記環状案内体と太陽車との間に配置されて該太陽車と
環状案内体との間に生じる相対的な回転に伴って該太陽
車の周囲を公転する遊星車とを具備し、前記遊星車は前記出力軸とともに回転するように設けら
れた支持部材に支持され、前記回転軸の他端は前記第２の軸受の位置まで延びるよ
うに設けられて該回転軸の他端が前記出力軸を介して前
記第２の軸受により支持されていることを特徴とするブ
ラシレス直流電動機。
【請求項４】フレームに対して回転自在に支持された
回転軸と該回転軸を同心的に取り囲む周壁部を有する回
転子ヨークと該回転子ヨークの周壁部の内周に固定され
た永久磁石とを備えた回転子と、前記回転子の内側に配
置されて前記フレームに対して固定された環状の固定子
鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定子とを備えたブ
ラシレス直流電動機において、前記回転軸は中空に形成されて、該回転軸の中空部内を
貫通した状態で出力軸が設けられ、前記固定子の内側には、前記回転軸とともに回転する太
陽車が設けられ、前記太陽車を同心的に取り囲む環状案内体が設けられ
て、該環状案内体が前記フレームに対して固定され、前記太陽車と環状案内体との間に配置されて、太陽車の
回転に伴って該太陽車の周囲を公転する遊星車が設けら
れて、該遊星車が前記出力軸にとともに回転するように
設けられた支持部材に支持されていることを特徴とする
ブラシレス直流電動機。
【請求項５】軸線方向に相対する第１及び第２の端部
壁を有するケーシングと、底壁部の外面を前記第１の端部壁側に向けて前記ケーシ
ング内に配置されたカップ状の回転子ヨークと、前記回
転子ヨークの周壁部の内周に固定された永久磁石と、前
記回転子ヨークの軸心部を軸線方向に延びるように設け
られて一端側が該回転子ヨークの底壁部の中心部に結合
されるとともに前記ケーシングの第１の端部壁に第１の
回転軸支持用軸受を介して支持された中空の回転軸とを
備えた回転子と、前記回転子の内側で前記回転軸を同心的に取り囲むよう
に設けられて前記ケーシングの第２の端部壁に保持され
た環状の固定子鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定
子と、前記回転軸の中空部内を貫通させた状態で設けられて一
端が前記ケーシングの第１の端部壁に第１の出力軸支持
用軸受を介して支持され、他端が前記ケーシングの第２
の端部壁に第２の出力軸支持用軸受を介して支持された
出力軸と、前記固定子鉄心の内側で前記回転軸とともに回転するよ
うに設けられた太陽車と、前記太陽車を同心的に取り囲むように設けられて前記ケ
ーシングに対して固定された環状案内体と、前記出力軸とともに回転するように設けられた支持部材
に支持されるとともに前記環状案内体と太陽車との間に
配置されて太陽車の回転に伴って該太陽車の周囲を公転
する遊星車とを具備し、前記回転軸の他端は第２の回転軸支持用軸受を介して前
記出力軸の外周に支持されていることを特徴とするブラ
シレス直流電動機。
【請求項６】フレームに回転自在に支持された回転軸
と該回転軸を同心的に取り囲む周壁部を有する回転子ヨ
ークと該回転子ヨークの周壁部の内周に固定された永久
磁石とを備えた回転子と、前記回転子の内側に配置され
た環状の固定子鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定
子とを備えたブラシレス直流電動機において、前記固定子の内側に回転自在に設けられた太陽車と、前記太陽車を同心的に取り囲むように設けられて前記フ
レームに対して固定された環状案内体と、前記回転子ヨークに回転自在に支持されるとともに前記
環状案内体と太陽車との間に配置されて、太陽車の周囲
を公転しつつ該太陽車を回転させる遊星車とを具備し、前記太陽車とともに回転するように設けられた出力軸が
外部に導出されていることを特徴とするブラシレス直流
電動機。
【請求項７】フレームに対して回転自在に支持された
回転軸と該回転軸を同心的に取り囲む周壁部を有する回
転子ヨークと該回転子ヨークの周壁部の内周に固定され
た永久磁石とを備えた回転子と、前記回転子の内側に配
置されて前記フレームに対して固定された環状の固定子
鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定子とを備えたブ
ラシレス直流電動機において、前記固定子鉄心の内側に前記回転軸と軸線を共有した状
態で配置されて軸心部に中空部を有し、該中空部内に前
記回転軸を回転自在に支持した出力軸と、前記固定子鉄心の内側で前記出力軸とともに回転するよ
うに設けられた太陽車と、前記太陽車を同心的に取り囲むように設けられて前記フ
レームに対して固定された環状案内体と、前記回転子ヨークに支持されるとともに前記環状案内体
と太陽車との間に配置されて該太陽車の周囲を公転しつ
つ該太陽車を回転させる遊星車とを具備したことを特徴
とするブラシレス直流電動機。
【請求項８】軸線方向に相対する第１及び第２の端部
壁を有するケーシングと、底壁部の外面を前記第１の端部壁側に向けて前記ケーシ
ング内に配置されたカップ状の回転子ヨークと、前記回
転子ヨークの周壁部の内周に固定された永久磁石と、前
記回転子ヨークの軸心部を軸線方向に延びるように設け
られて前記回転子ヨークの底壁部の中心部に結合された
回転軸とを有して該回転軸の一端側が前記ケーシングの
第１の端部壁に保持された第１の軸受により支持された
回転子と、前記回転子の内側で前記回転軸を同心的に取り囲むよう
に設けられて前記ケーシングの第２の端部壁に固定され
た環状の固定子鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定
子と、中空部を有して該中空部内に前記回転軸の他端側を回転
自在に支持した出力軸と、前記固定子鉄心の内側で前記出力軸とともに回転するよ
うに設けられた太陽車と、前記太陽車を同心的に取り囲むように設けられて前記ケ
ーシングに対して固定された環状案内体と、前記回転子に支持されるとともに前記環状案内体と太陽
車との間に配置されて、太陽車の周囲を公転しつつ該太
陽車を回転させる遊星車とを具備し、前記出力軸は前記ケーシングの第２の端部壁に保持され
た第２の軸受により支持されていることを特徴とするブ
ラシレス直流電動機。
【請求項９】軸線方向に相対する第１及び第２の端部
壁を有するケーシングと、底壁部の外面を前記第１の端部壁側に向けて前記ケーシ
ング内に配置されたカップ状の回転子ヨークと、前記回
転子ヨークの周壁部の内周に固定された永久磁石と、前
記回転子ヨークの軸心部を軸線方向に延びるように設け
られて該回転子ヨークの底壁部の中心部に結合されると
ともに一端側が前記ケーシングの第１の端部壁に第１の
回転軸支持用軸受を介して支持された中空の回転軸とを
備えた回転子と、前記回転子の内側で前記回転軸を同心的に取り囲むよう
に設けられて前記ケーシングの第２の端部壁に保持され
た環状の固定子鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定
子と、前記回転軸の中空部内を貫通させた状態で設けられて一
端が前記ケーシングの第１の端部壁に第１の出力軸支持
用軸受を介して支持され、他端が前記ケーシングの第２
の端部壁に第２の出力軸支持用軸受を介して支持された
出力軸と、前記固定子鉄心の内側で前記出力軸とともに回転するよ
うに設けられた太陽車と、前記太陽車を同心的に取り囲むように設けられて前記ケ
ーシングに対して固定された環状案内体と、前記回転子に対して支持されるとともに前記環状案内体
と太陽車との間に配置されて該太陽車の周囲を公転しつ
つ該太陽車を回転させる遊星車とを具備し、前記回転軸の他端は第２の回転軸支持用軸受を介して前
記出力軸の外周に支持されていることを特徴とするブラ
シレス直流電動機。
【請求項１０】前記太陽車及び遊星車は互いに噛み合
う歯車からなり、前記環状案内体は前記遊星車を噛み合
わせる歯を内周に有する内歯車からなっている請求項１
ないし９のいずれか１つに記載のブラシレス直流電動
機。
【請求項１１】前記太陽車及び遊星車は互いに摩擦接
触しつつ回転する摩擦ローラからなり、前記環状案内体
は前記遊星車を構成する摩擦ローラを接触させて転動さ
せるローラ転動面を内周に有している請求項１ないし９
のいずれか１つに記載のブラシレス直流電動機。
【請求項１２】軸線方向に相対する第１及び第２の端
部壁を有するケーシングと、底壁部の外面を前記第１の端部壁側に向けて前記ケーシ
ング内に配置されたカップ状の回転子ヨークと、前記回
転子ヨークの周壁部の内周に固定された永久磁石と、前
記回転子ヨークの軸心部を軸線方向に延びるように設け
られて一端側が該回転子ヨークの底壁部の中心部に設け
られたボスを介して前記回転子ヨークに結合されて前記
ケーシングの第１の端部壁に保持された第１の軸受によ
り支持された回転軸とを備えた回転子と、前記回転子の内側で前記回転軸を同心的に取り囲むよう
に設けられて前記ケーシングの第２の端部壁に固定され
た環状の固定子鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定
子と、軸心部に中空部を有して該中空部内に前記回転軸の他端
側を回転自在に支持した中間軸と、軸心部に中空部を有して該中空部内に前記中間軸を回転
自在に支持した状態で設けられて前記ケーシングの第２
の端部壁に保持された第２の軸受により回転自在に支持
された出力軸と、前記固定子の内側で前記回転軸とともに回転するように
設けられた第１の太陽歯車と、前記固定子の内側で前記中間軸とともに回転するように
該中間軸に取り付けられるかまたは該中間軸に一体に設
けられた第２の太陽車と、前記第１の太陽車及び第２の太陽車を同心的に取り囲む
ように設けられて前記ケーシングに対して固定された環
状案内体と、前記中間軸ととともに回転するように設けられた第１の
支持部材に回転自在に支持されるとともに前記環状案内
体と第１の太陽車との間に配置されて、前記第１の太陽
車の回転に伴って該第１の太陽車の周囲を公転する第１
の遊星車と、前記出力軸とともに回転するように設けられた第２の支
持部材に回転自在に支持されるとともに前記環状案内体
と第２の太陽車との間に配置されて、前記第２の太陽車
の回転に伴って該第２の太陽車の周囲を公転する第２の
遊星車とを具備し、前記中間軸は前記第２の軸受の位置まで延びるように設
けられていて前記出力軸を介して第２の軸受により支持
され、前記回転軸の他端は前記第２の軸受の位置まで延びるよ
うに設けられていて該回転軸の他端側が前記中間軸と出
力軸とを介して前記第２の軸受により支持されているこ
とを特徴とするブラシレス直流電動機。
【請求項１３】軸線方向に相対する第１及び第２の端
部壁を有するケーシングと、底壁部の外面を前記第１の端部壁側に向けて前記ケーシ
ング内に配置されたカップ状の回転子ヨークと、前記回
転子ヨークの周壁部の内周に固定された永久磁石と、前
記回転子ヨークの軸心部を軸線方向に延びるように設け
られて該回転子ヨークの底壁部の中心部に結合された回
転軸とを備えて、該回転軸の一端側が前記ケーシングの
第１の端部壁に保持された第１の軸受により支持された
回転子と、前記回転子の内側で前記回転軸を同心的に取り囲むよう
に設けられて前記ケーシングの第２の端部壁に固定され
た環状の固定子鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定
子と、軸心部に中空部を有し、該中空部内に前記回転軸を回転
自在に支持した中間軸と、軸心部に中空部を有して前記ケーシングの第２の端部壁
に保持された第２の軸受により回転自在に支持されると
ともに、中空部内に前記中間軸を回転自在に支持した出
力軸と、前記固定子の内側で前記中間軸とともに回転するように
設けられた第１の太陽車と、前記固定子の内側で前記出力軸とともに回転するように
設けられた第２の太陽車と、前記第１の太陽車及び第２の太陽車を同心的に取り囲む
ように設けられて前記ケーシングに対して固定された環
状案内体と、前記回転子ヨークに支持されるとともに前記環状案内体
と第１の太陽車との間に配置されて、太陽車の回転に伴
って該太陽車の周囲を公転する第１の遊星車と、前記中間軸とともに回転するように設けられた支持部材
に回転自在に支持されるとともに前記環状案内体と第２
の太陽車との間に配置されて、該第２の太陽車の回転に
伴って該第２の太陽車の周囲を公転する第２の遊星車と
を具備し、前記中間軸は前記出力軸の中空部内を前記第２の軸受の
位置まで延びるように設けられていて前記出力軸を介し
て第２の軸受により支持され、前記回転軸の他端は前記中間軸の中空部内を前記第２の
軸受の位置まで延びるように設けられていて該回転軸の
他端側が前記中間軸と出力軸とを介して前記第２の軸受
により支持されていることを特徴とするブラシレス直流
電動機。
【請求項１４】軸線方向に相対する第１及び第２の端
部壁を有するケーシングと、底壁部の外面を前記第１の端部壁側に向けて前記ケーシ
ング内に配置されたカップ状の回転子ヨークと、前記回
転子ヨークの周壁部の内周に固定された永久磁石と、前
記回転子ヨークの軸心部を軸線方向に延びるように設け
られて該回転子ヨークの底壁部の中心部に結合されると
ともに一端側が前記ケーシングの第１の端部壁に第１の
回転軸支持用軸受を介して支持された中空の回転軸とを
備えた回転子と、前記回転子の内側で前記回転軸を同心的に取り囲むよう
に設けられて前記ケーシングの第２の端部壁に保持され
た環状の固定子鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定
子と、前記回転軸の中空部内を貫通させた状態で設けられて一
端が前記ケーシングの第１の端部壁に第１の出力軸支持
用軸受を介して支持され、他端が前記ケーシングの第２
の端部壁に第２の出力支持用軸受を介して支持された出
力軸と、前記固定子の内側で前記出力軸を同心的に取り囲むよう
に設けられて該出力軸の外周に中間軸支持用軸受を介し
て支持された中間軸と、前記固定子の内側で前記回転軸とともに回転するように
設けられた第１の太陽車と、前記固定子の内側で前記中間軸とともに回転するように
設けられた第２の太陽車と、前記第１及び第２の太陽車を同心的に取り囲むように設
けられて前記ケーシングに対して固定された環状案内体
と、前記中間軸とともに回転するように設けられた第１の支
持部材に回転自在に支持されるとともに、前記第１の太
陽車と環状案内体との間に配置されて該第１の太陽車の
回転に伴って該太陽車の周囲を公転させられる第１の遊
星車と、前記出力軸とともに回転するように設けられた第２の支
持部材に回転自在に支持されるとともに、前記第２の太
陽車と環状案内体との間に配置されて該第２の太陽車の
回転に伴って該太陽車の周囲を公転させられる第２の遊
星車とを具備したことを特徴とするブラシレス直流電動
機。
【請求項１５】軸線方向に相対する第１及び第２の端
部壁を有するケーシングと、底壁部の外面を前記第１の端部壁側に向けて前記ケーシ
ング内に配置されたカップ状の回転子ヨークと、前記回
転子ヨークの周壁部の内周に固定された永久磁石と、前
記回転子ヨークの軸心部を軸線方向に延びるように設け
られて該回転子ヨークの底壁部の中心部に結合されると
ともに一端側が前記ケーシングの第１の端部壁に第１の
回転軸支持用軸受を介して支持された中空の回転軸とを
備えた回転子と、前記回転子の内側で前記回転軸を同心的に取り囲むよう
に設けられて前記ケーシングの第２の端部壁に保持され
た環状の固定子鉄心に電機子コイルを巻回してなる固定
子と、前記回転軸の中空部内を貫通させた状態で設けられて一
端が前記ケーシングの第１の端部壁に第１の出力軸支持
用軸受を介して支持され、他端が前記ケーシングの第２
の端部壁に第２の出力軸支持用軸受を介して支持された
出力軸と、前記固定子の内側で前記出力軸を同心的に取り囲むよう
に設けられて該出力軸の外周に中間軸支持用軸受を介し
て支持された中間軸と、前記固定子の内側で前記中間軸とともに回転するように
設けられた第１の太陽車と、前記固定子の内側で前記出力軸とともに回転するように
設けられた第２の太陽車と、前記回転子に支持されるとともに前記第１の太陽車と環
状案内体との間に配置されて、前記回転子の回転に伴っ
て前記第１の太陽車の周囲を公転しつつ該第１の太陽車
を回転させる第１の遊星車と、前記中間軸とともに回転するように該中間軸に結合され
た支持部材に支持されるとともに前記第２の太陽車と環
状案内体との間に配置されて前記中間軸の回転に伴って
第２の太陽車の周囲を公転しつつ該第２の太陽車を回転
させる第２の遊星車とを具備したことを特徴とするブラ
シレス直流電動機。
【請求項１６】前記第１及び第２の太陽車と第１及び
第２の遊星車とが歯車からなり、前記環状案内体は、前
記第１の遊星車及び第２の遊星車をそれぞれ構成する歯
車を噛み合わせる歯部を内周に有する内歯車からなって
いる請求項１２ないし１５のいずれか１つに記載のブラ
シレス直流電動機。
【請求項１７】前記第１及び第２の太陽車と第１及び
第２の遊星車とが摩擦ローラからなり、前記環状案内体
は前記第１及び第２の遊星車を転動させる転動面を内周
に有している請求項１２ないし１５のいずれか１つに記
載のブラシレス直流電動機。