JPH10225056A - 車輪一体形アウタロータ電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】専用の支持治具を用いることなくモータと車輪
の組立、分解、保守を容易に行なうこと。 【解決手段】固定された車軸１に第１の軸受４を介して
車輪５を回転自在に支持し、車軸１に固定子３を固定
し、固定子３の外周部に一様な空隙を介して回転子を配
置し、回転子の一端を第２の軸受９を介して車軸１に回
転自在に支持すると共に、回転子の他端を車輪５と一体
的に固定する構成とした車輪一体形アウタロータタイプ
の電動機において、回転子の一部を構成するブラケット
６の内周部に支持体6Aを設け、かつ支持体6Aの内周面と
車軸１の外周面との間に、円周上の連続または断続した
微小間隙ｇ₂ を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鉄道車両等
に適用される車輪一体形アウタロータ電動機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば鉄道車両等の駆動構成
は、車輪と一体化された車軸に大歯車を取付け、この大
歯車と噛合う小歯車を設け、台車に支持された主電動機
（以下、モータと称する）の回転軸を小歯車軸と接続
し、モータの回転力を歯車装置を介して車軸に伝達し、
車輪を駆動する構成としている。

【０００３】一方、近年では、低騒音化、保守省力化を
図るものとして、車輪一体形アウタロータタイプの電動
機による駆動方式の開発が進められてきている。図８
は、この種の従来の永久磁石形の車輪一体形アウタロー
タ電動機の構成例を示す組立断面図である。

【０００４】図８において、固定された回転しない車軸
１は、その両端部を支持箱２を介して台車枠に支持さ
れ、この車軸１に装着された第１の軸受４により、車輪
５が回転自在に支持されている。

【０００５】また、車軸１の外周部には、モータの固定
子鉄心３が装着され、この固定子鉄心３の外周側には、
固定子コイルが取付けられている。さらに、固定子鉄心
３の外周面には、フレーム７が配置され、このフレーム
７の反車輪５側の一端は、第２の軸受９を介して車軸１
に対し回転自在に支持され、フレーム７の他端部は、ブ
ラケット６を介して車輪５に一体的に固定されている。

【０００６】また、フレーム７の内周面には、永久磁石
８が取付けられ、この永久磁石８の内周面と固定子鉄心
３の外周面との間には、約２ｍｍ程度の空隙が形成され
ている。

【０００７】そして、以上のように構成されたアウタロ
ータタイプの電動機により、車輪５が回転して車両が駆
動される。しかしながら、上記のような構成の車輪一体
形アウタロータ電動機においては、次のような問題があ
り、実用面から改善が望まれてきている。

【０００８】一般に、モータの製作過程および完成後の
保守の際には、モータと車輪５の取付け、取外しが必要
になり、従来から例えば図９に示すような要領で行なわ
れている。

【０００９】すなわち、図９において、固定子は車軸１
を支持治具１０Ａにより固定し、回転子はフレーム７を
支持治具１０Ｂにより固定し、固定子鉄心３の外周部と
永久磁石８の内周部との空隙ｇ₁ を正規状態に保持した
状態で、第１の軸受４が取付けられた車輪５をモータ側
に圧入して組立てする（嵌合面は、ｄ₁ とｄ₂ 部）。

【００１０】この場合、モータ側は、片側にのみ第２の
軸受９を有する構成となっており、永久磁石８の吸着力
が強烈であるため、空隙ｇ₁ の片寄りが生じると、固定
子鉄心３に吸着してしまって分離が不可能となることか
ら、専用の支持治具１０Ａ，１０Ｂにより支持しておく
必要がある。

【００１１】また、誘導電動機形の車輪一体形アウタロ
ータ電動機においては、組立、分解時に、回転子と固定
子の空隙面が接触して損傷することがあり、好ましくな
いという問題がある。

【００１２】このように、モータの製作過程は勿論のこ
と、完成使用中の保守時には、モータ１台について１組
の専用の支持治具１０Ａ，１０Ｂが必要で、実用面から
問題があり、最近ではその改善が強く望まれてきてい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
車輪一体形アウタロータ電動機においては、モータと車
輪の組立、分解を行なう際に、専用の支持治具を用いる
必要があり、このことが保守の際にも問題となってい
た。

【００１４】本発明の目的は、専用の支持治具を用いる
ことなくモータと車輪の組立、分解、保守を容易に行な
うことができる車輪一体形アウタロータ電動機を提供す
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、固定された車軸に第１の軸
受を介して車輪を回転自在に支持し、車軸に固定子を固
定し、当該固定子の外周部に一様な空隙を介して回転子
を配置し、当該回転子の一端を第２の軸受を介して車軸
に回転自在に支持すると共に、回転子の他端を車輪と一
体的に固定する構成とした車輪一体形アウタロータタイ
プの電動機において、回転子の一部を構成するブラケッ
トの内周部に支持体を設け、かつ支持体の内周面と車軸
の外周面との間に、円周上の連続または断続した微小間
隙を形成する。

【００１６】従って、請求項１の発明の車輪一体形アウ
タロータ電動機においては、回転子の一部を構成するブ
ラケットの内周部に支持体を設け、この支持体の内周面
と車軸の外周面との間に、円周上の連続または断続した
微小間隙を形成することにより、車輪の取付けがない時
には、回転子が支持体で車軸に支持されて、回転子の車
軸側面と固定子鉄心とが吸着または接触することがない
ため、専用の支持治具を用いずに、モータと車輪の組
立、分解、保守を容易に行なうことができる。

【００１７】また、請求項２の発明では、固定された車
軸に第１の軸受を介して車輪を回転自在に支持し、車軸
に固定子を固定し、当該固定子の外周部に一様な空隙を
介して回転子を配置し、当該回転子の一端を第２の軸受
を介して車軸に回転自在に支持すると共に、回転子の他
端を車輪と一体的に固定する構成とした車輪一体形アウ
タロータタイプの電動機において、回転子の一部を構成
するブラケットの円周上の壁に、車軸の中心に向かって
開けられた複数個のネジ穴を有する。

【００１８】従って、請求項２の発明の車輪一体形アウ
タロータ電動機においては、回転子の一部を構成するブ
ラケットの円周上の壁に、円周上に車軸の中心に向かっ
て開けられた複数個のネジ穴を有することにより、車輪
の取付けがない時には、支持ボルトをネジ穴にねじ込ん
で、回転子の一部を構成するブラケットを車軸に固定
し、この状態で車輪を取付けした後に支持ボルトを取外
し、専用の支持治具を用いずに、モータと車輪の組立、
分解、保守を容易に行なうことができる。

【００１９】さらに、請求項３の発明では、固定された
車軸に第１の軸受を介して車輪を回転自在に支持し、車
軸に固定子を固定し、当該固定子の外周部に一様な空隙
を介して回転子を配置し、当該回転子の一端を第２の軸
受を介して車軸に回転自在に支持すると共に、回転子の
他端を車輪と一体的に固定する構成とした車輪一体形ア
ウタロータタイプの電動機において、車軸の外周部に第
１の支持部材を固定すると共に、回転子の一部を構成す
るブラケットの内周部に第２の支持部材を固定し、かつ
第１および第２の各支持部材間に、円周上の連続または
断続した微小間隙を形成する。

【００２０】従って、請求項３の発明の車輪一体形アウ
タロータ電動機においては、車軸の外周部に第１の支持
部材を固定すると共に、回転子の一部を構成するブラケ
ットの内周部に第２の支持部材を固定し、これらの各支
持部材間に、円周上の連続または断続した微小間隙を形
成することにより、車輪の取付けがない時には、回転子
の各支持部材が接触して支持されるため、専用の支持治
具を用いずに、モータと車輪の組立、分解、保守を容易
に行なうことができる。

【００２１】一方、請求項４の発明では、固定された車
軸の両端に軸受を介してそれぞれ車輪を回転自在に支持
し、車軸に固定子を固定し、当該固定子の外周部に一様
な空隙を介して回転子を配置し、当該回転子の両端を車
輪と一体的に固定する構成とした車輪一体形アウタロー
タタイプの電動機において、それぞれの回転子の一部を
構成するブラケットの内周部に支持体を設け、かつ支持
体の内周面と車軸の外周面との間に、円周上の連続また
は断続した微小間隙を形成する。

【００２２】従って、請求項４の発明の車輪一体形アウ
タロータ電動機においては、それぞれの回転子の一部を
構成するブラケットの内周部に支持体を設け、この支持
体の内周面と車軸の外周面との間に、円周上の連続また
は断続した微小間隙を形成することにより、車軸の両端
の車輪の取付けがない時には、回転子が支持体で車軸に
支持されて、回転子の車軸側面と固定子鉄心とが吸着ま
たは接触することがないため、専用の支持治具を用いず
に、モータと車輪の組立、分解、保守を容易に行なうこ
とができる。

【００２３】また、請求項５の発明では、上記請求項４
の発明の車輪一体形アウタロータ電動機において、回転
子の一部を構成するフレームと車輪との間で両端に位置
した回転子の一部を構成するブラケットの内周部に設け
られた支持体の内周面と車軸側の固定子部材の外周面と
の間に、円周上の微小間隙を形成すると共に、支持体の
機内側の側面と車軸または当該車軸に固定された支持体
の側面との間に、円周上の軸方向の間隙を形成する。

【００２４】従って、請求項５の発明の車輪一体形アウ
タロータ電動機においては、回転子の一部を構成するフ
レームと車輪との間で両端に位置した回転子の一部を構
成するブラケットの内周部に設けられた支持体の内周面
と車軸側の固定子部材の外周面との間に、円周上の微小
間隙を形成すると共に、支持体の機内側の側面と車軸ま
たは当該車軸に固定された支持体の側面との間に、円周
上の軸方向の間隙を形成することにより、車軸の両端の
車輪の取付けがない時に、回転子が軸方向に移動するの
を軸方向間隙相当の距離で止めることができるため、固
定子コイルとブラケットの接触による損傷の防止、なら
びに取扱い時の作業性の向上を図ることができる。

【００２５】さらに、請求項６の発明では、上記請求項
４の発明の車輪一体形アウタロータ電動機において、車
軸の一端の回転子の一部を構成するブラケットの内周部
に設けられた支持体の内周面と車軸側の固定子部材の外
周面との間に、円周上の連続または断続した微小間隙を
形成し、車軸の他端の回転子の一部を構成するブラケッ
トの円周上の壁に、車軸の中心に向かって開けられた円
周上の複数個のネジ穴を有する。

【００２６】従って、請求項６の発明の車輪一体形アウ
タロータ電動機においては、車軸の一端の回転子の一部
を構成するブラケットの内周部に設けられた支持体の内
周面と車軸側の固定子部材の外周面との間に、円周上の
連続または断続した微小間隙を形成することにより、車
軸の一端の車輪の取付けがない時には、回転子が支持体
で車軸に支持されて、回転子の車軸側面と固定子鉄心と
が吸着または接触することがないため、専用の支持治具
を用いずに、モータと車輪の組立、分解、保守を容易に
行なうことができる。

【００２７】また、車軸の他端の車輪の取付けがない時
には、支持ボルトをネジ穴にねじ込んで、回転子の一部
を構成するブラケットを車軸に固定し、この状態で車輪
を取付けした後に支持ボルトを取外し、専用の支持治具
を用いずに、モータと車輪の組立、分解、保守を容易に
行なうことができる。

【００２８】一方、請求項７の発明では、上記請求項
１、請求項３、請求項４、請求項５のいずれか１項の発
明の車輪一体形アウタロータ電動機において、回転子を
車輪に嵌合する際に、支持体と車軸との空隙に応じた分
だけ回転子を車軸に対して移動させて各軸心を合わせる
ためのテーパ面を、車輪と回転子の嵌合部の少なくとも
一方に設ける。

【００２９】従って、請求項７の発明の車輪一体形アウ
タロータ電動機においては、回転子を車輪に嵌合する際
に、支持体と車軸との空隙に応じた分だけ回転子を車軸
に対して移動させて各軸心を合わせるためのテーパ面
を、車輪と回転子の嵌合部の少なくとも一方に設けるこ
とにより、モータと車輪の組立、分解、保守をより一層
容易に行なうことができる。

【００３０】また、請求項８の発明では、上記請求項
１、請求項３、請求項４、請求項５、請求項７のいずれ
か１項の発明の車輪一体形アウタロータ電動機におい
て、支持体と車軸との空隙を、固定子と回転子との空隙
よりも小さくする。

【００３１】従って、請求項８の発明の車輪一体形アウ
タロータ電動機においては、支持体と車軸との空隙を、
固定子と回転子との空隙よりも小さくすることにより、
モータと車輪の組立、分解、保守をより一層容易に行な
うことができる。

【００３２】さらに、請求項９の発明では、上記請求項
１乃至請求項８のいずれか１項の発明の車輪一体形アウ
タロータ電動機において、車輪一体形アウタロータタイ
プの電動機は、固定された車軸に第１の軸受を介して車
輪を回転自在に支持し、車軸に固定子を固定し、当該固
定子の外周部に一様な空隙を介して内周面に永久磁石を
有する円筒状のフレームを配置し、当該フレームの一端
を第２の軸受を介して車軸に回転自在に支持すると共
に、フレームの他端を回転子の一部を構成するブラケッ
トを介して車輪と一体的に固定する構成とした永久磁石
形である。

【００３３】従って、請求項９の発明の車輪一体形アウ
タロータ電動機においては、車輪一体形アウタロータタ
イプの電動機として、永久磁石形電動機を使用すること
により、強力な吸着力が発生するため、これにより固定
子と回転子とが吸着するのを防止することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の車輪一体形アウタロータ
電動機は、回転子のブラケットの内周部に、回転子の外
周面に対向して円周上の連続または断続した微小間隙を
形成する支持体を設け、車輪の取付けがない時には、回
転子が支持体で固定子に支持されて、回転子と固定子鉄
心とが吸着または接触するのを防ぐ構成とし、専用の支
持治具を用いずに、モータと車輪の組立、分解、保守を
行なえるようにしたものである。

【００３５】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。 （第１の実施の形態）図１は本実施の形態による車輪一
体形アウタロータ電動機の構成例を示す組立断面図、図
２は図１の要部拡大図であり、図８と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に
ついてのみ述べる。

【００３６】すなわち、本実施の形態の車輪一体形アウ
タロータ電動機は、図１および図２に示すように、回転
子のブラケット６の内周部に円板状の支持体６Ａを設
け、さらに支持体６Ａの内周面は、車軸１の外周面（外
径面）に対し対向して、円周上の連続した微小間隙ｇ₂
を形成している。

【００３７】また、図２に示すように、回転子のブラケ
ット６の車輪５との嵌合部には、円周上のテーパー面取
り（角度θ）を設けている。ここで、支持体６Ａにより
形成される微小間隙ｇ₂ としては、固定子鉄心３外周部
の永久磁石８との空隙ｇ₁ のほぼ４分の１程度の大きさ
で、約０．５ｍｍ程度が適当である。

【００３８】また、微小間隙ｇ₂ は、必ずしも円周上の
連続したものでなくてもよく、円周上において複数箇所
ほぼ等ピッチで断続した微小間隙を形成するようにして
もよい。

【００３９】次に、以上のように構成した本実施の形態
の車輪一体形アウタロータ電動機の作用について説明す
る。図１および図２において、車輪５（第１の軸受４含
む）が取付けされない状態では、モータは図２に示すよ
うに、回転子側は自重によって傾き、支持体６Ａの円周
部が車軸１の外周部と接触して支持される。（なお、反
対側は、第２の軸受９によって、中心がずれることなく
支持されている。）この傾き量は、微小間隙ｇ₂ の大き
さで決まるが、この場合、固定子鉄心３外周部と永久磁
石８との空隙ｇ₁ は十分余裕があり、固定子鉄心３と永
久磁石８とが吸着することはない。

【００４０】ここで、微小間隙ｇ₂ の大きさは、空隙ｇ
₁ の大きさの約２０〜３０％程度が望ましい。一方、車
輪５（第１の軸受４が取付けられたもの）をモータに取
付けする際には、回転子のブラケット６の嵌合面のテー
パー面取り（Ｘ）がガイドになり、車輪５の進入に伴な
ってブラケット６がセンタリングされ、正規の位置に組
上げられ、図１に示すように、支持体６Ａの円周面は円
周上の均一な微小間隙ｇ₂ が形成され、回転によって接
触することはなくなる。

【００４１】このように、モータと車輪５の組立、分
解、保守時には、前述したような専用の支持治具（図９
の１０Ａ，１０Ｂ）を用いる必要がなくなる。上述した
ように、本実施の形態の車輪一体形アウタロータ電動機
は、回転子のブラケット６の内周部に円板状の支持体６
Ａを設け、この支持体６Ａの内周面と車軸１の外周面と
の間に、円周上の連続または断続した微小間隙ｇ₂ を形
成し、さらに回転子のブラケット６の車輪５との嵌合部
に、円周上のテーパー面取りを設けるようにしたもので
ある。

【００４２】従って、車輪５の取付けがない時には、回
転子が支持体６Ａで固定子に支持されて、永久磁石８と
固定子鉄心３とが吸着することがないため、前述した従
来のように、専用の支持治具を用いずに、モータと車輪
５の組立、分解、保守を容易に行なうことができる。

【００４３】これにより、価格の低減、ならびに保守の
軽減を図ることが可能となる。 （第２の実施の形態）図３は本実施の形態による車輪一
体形アウタロータ電動機の構成例を示す断面図、図４は
図３の一部の横断面図であり、図８と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に
ついてのみ述べる。

【００４４】すなわち、本実施の形態の車輪一体形アウ
タロータ電動機は、図３および図４に示すように、回転
子のブラケット６の円周上の壁に、円周上ほぼ複数等分
（本例では３等分）した位置に車軸１の中心に向かって
開けられた複数個（本例では３個）のネジ穴６Ｂを有し
ている。

【００４５】次に、以上のように構成した本実施の形態
の車輪一体形アウタロータ電動機の作用について説明す
る。図３および図４において、車輪５の取付けがない時
には、支持ボルト１１をネジ穴６Ｂにねじ込んで、回転
子のブラケット６を車軸１に固定する。そして、この状
態で車輪５を取付けした後に、支持ボルト１１を取外
す。

【００４６】このように、モータと車輪５の組立、分
解、保守時には、前述したような専用の支持治具（図９
の１０Ａ，１０Ｂ）を用いる必要がなくなる。上述した
ように、本実施の形態の車輪一体形アウタロータ電動機
は、回転子のブラケット６の円周上の壁に、車軸１の中
心に向かって開けられた３個のネジ穴６Ｂを有するよう
にしたものである。

【００４７】従って、車輪５の取付けがない時には、支
持ボルト１１をネジ穴６Ｂにねじ込んで、回転子のブラ
ケット６を車軸１に固定し、この状態で車輪５を取付け
した後に支持ボルト１１を取外し、前述した従来のよう
に、専用の支持治具を用いずに、モータと車輪５の組
立、分解、保守を容易に行なうことができる。

【００４８】これにより、価格の低減、ならびに保守の
軽減を図ることが可能となる。 （第３の実施の形態）図５は、本実施の形態によるモー
タ１台で車軸の両端の車輪を駆動する車輪一体形アウタ
ロータ電動機の構成例を示す断面図である。

【００４９】図５において、固定された車軸１の両端
に、第１の軸受４Ａおよび４Ｂを介して、それぞれ車輪
５を回転自在に支持している。また、車軸１のほぼ中央
部に固定子鉄心１２を固定しており、この固定子鉄心１
２の外周部に、一様な空隙を介して円筒状のフレーム１
３を配置している。

【００５０】さらに、このフレーム１３は、その内周面
に永久磁石１４を取付けており、固定子鉄心１２の外周
面と永久磁石１４の内周面との間には、空隙ｇ₁ を形成
している。

【００５１】一方、フレーム１３の両端部は、それぞれ
回転子のブラケット１５により車輪５と一体的に固定し
ている。また、回転子のブラケット１５の内周部に支持
体１５Ａを固定し、さらに支持体１５Ａの内周部と車軸
１との間に、円周上の連続した微小間隙ｇ₂ を形成して
いる。

【００５２】ここで、微小間隙ｇ₂ としては、固定子鉄
心１２外周部の永久磁石１４との空隙ｇ₁ のほぼ４分の
１程度の大きさで、約０．５ｍｍ程度が適当である。ま
た、微小間隙ｇ₂ は、必ずしも円周上の連続したもので
なくてもよく、円周上において複数箇所ほぼ等ピッチで
断続した微小間隙を形成するようにしてもよい。

【００５３】次に、以上のように構成した本実施の形態
の車輪一体形アウタロータ電動機の作用について説明す
る。図５において、車軸１の両端の車輪５の取付けがな
い時には、回転子が支持体１５Ａで車軸１に支持され
て、永久磁石１４と固定子鉄心１２とが吸着することが
ない。

【００５４】このように、モータと車輪５の組立、分
解、保守時には、前述したような専用の支持治具（図９
の１０Ａ，１０Ｂ）を用いる必要がなくなる。上述した
ように、本実施の形態の車輪一体形アウタロータ電動機
は、それぞれの回転子のブラケット１５の内周部に支持
体１５Ａを設け、さらにこの支持体１５Ａの内周面と車
軸１の外周面との間に、円周上の連続または断続した微
小間隙ｇ₂ を形成するようにしたものである。

【００５５】従って、車軸１の両端の車輪５の取付けが
ない時には、回転子が支持体１５Ａで車軸１に支持され
て、永久磁石１４と固定子鉄心１２とが吸着することが
ないため、前述した従来のように、専用の支持治具を用
いずに、モータと車輪５の組立、分解、保守を容易に行
なうことができる。

【００５６】これにより、価格の低減、ならびに保守の
軽減を図ることが可能となる。 （第４の実施の形態）図６は本実施の形態による車輪一
体形アウタロータ電動機の構成例を示す部分断面図であ
り、図５と同一部分には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００５７】すなわち、本実施の形態の車輪一体形アウ
タロータ電動機は、図６に示すように、フレーム１３と
車輪５との間で両端に位置した回転子のブラケット１５
の内周部に設けられた支持体１５Ａの内周面と車軸１の
外周面との間に、円周上の微小間隙ｇ₂ を形成すると共
に、車軸１の長手方向に段差１Ａを設け、さらに支持体
１５Ａの機内側の側面と車軸１（または車軸１に固定さ
れた支持体）の側面との間に、円周上の軸方向の間隙ｌ
₁ を形成している。

【００５８】次に、以上のように構成した本実施の形態
の車輪一体形アウタロータ電動機の作用について説明す
る。なお、ここでは、前述した第３の実施の形態と異な
る部分の作用についてのみ述べる。

【００５９】図６において、回転子のブラケット１５の
内周部に設けられた支持体１５Ａの機内側の側面と車軸
１（または車軸１に固定された支持体）の側面との間
に、円周上の軸方向の間隙ｌ₁ を形成していることによ
り、車軸１の両端の車輪５の取付けがない時に、回転子
が軸方向に移動するのを軸方向間隙ｌ₁ 相当の距離のみ
で止めることができる。

【００６０】このように、固定子鉄心１２に巻回された
コイルとブラケット１５の接触による損傷を防止し、さ
らに取扱い時の作業性の向上を図ることができる。上述
したように、本実施の形態の車輪一体形アウタロータ電
動機は、回転子のブラケット１５の内周部に設けられた
支持体１５Ａの機内側の側面と車軸１（または車軸１に
固定された支持体）の側面との間に、円周上の軸方向の
間隙ｌ₁ を形成するようにしたものである。

【００６１】従って、前述した第３の実施の形態の車輪
一体形アウタロータ電動機における効果に加えて、車軸
１の両端の車輪５の取付けがない時に、回転子が軸方向
に移動するのを軸方向間隙相当の距離で止めることがで
きるため、固定子コイルとブラケット１５の接触による
損傷の防止、ならびに取扱い時の作業性の向上を図るこ
とが可能となる。

【００６２】（第５の実施の形態）図７は本実施の形態
による車輪一体形アウタロータ電動機の構成例を示す部
分断面図であり、図５と同一部分には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述
べる。

【００６３】本実施の形態の車輪一体形アウタロータ電
動機は、図７に示すように、車軸１に固定される取付体
１６の一部（外周部）に第１の支持部材である支持体１
６Ａを設けると共に、回転子のブラケット１５の内周部
に第２の支持部材である押え板１９を取付け、さらに支
持体１６Ａの外周面と押え板１９の内周面との間に、円
周上の連続した微小間隙ｇ₂ を形成している。

【００６４】ここで、微小間隙ｇ₂ としては、前述した
ように、固定子鉄心１２外周部の永久磁石１４との空隙
ｇ₁ のほぼ４分の１程度の大きさで、約０．５ｍｍ程度
が適当である。

【００６５】また、微小間隙ｇ₂ は、必ずしも円周上の
連続したものでなくてもよく、円周上において複数箇所
ほぼ等ピッチで断続した微小間隙を形成するようにして
もよい。

【００６６】次に、以上のように構成した本実施の形態
の車輪一体形アウタロータ電動機の作用について説明す
る。図７において、車輪５の取付けがない時には、回転
子が、支持体１６Ａと押え板１９が接触して支持され
る。

【００６７】このように、モータと車輪５の組立、分
解、保守時には、前述したような専用の支持治具（図９
の１０Ａ，１０Ｂ）を用いる必要がなくなる。また、車
軸１と回転子のブラケット１５が、直接ではなく、付属
する他の部材（支持体１６Ａ、押え板１９）を介して、
回転子を固定子に支持することもできる。

【００６８】上述したように、本実施の形態の車輪一体
形アウタロータ電動機は、車軸１の外周部に第１の支持
部材である支持体１６Ａを固定すると共に、回転子のブ
ラケット１５の内周部に第２の支持部材である押え板１
９を固定し、さらに支持体１６Ａの外周面と押え板１９
の内周面との間に、円周上の連続または断続した微小間
隙を形成するようにしたものである。

【００６９】従って、車輪５の取付けがない時には、回
転子が各支持部材である支持体１６Ａおよび押え板１９
が接触して支持されるため、前述した従来のように、専
用の支持治具を用いずに、モータと車輪５の組立、分
解、保守を容易に行なうことができる。

【００７０】これにより、価格の低減、ならびに保守の
軽減を図ることが可能となる。 （第６の実施の形態）すなわち、本実施の形態の車輪一
体形アウタロータ電動機は、前述した第３の実施の形態
の車輪一体形アウタロータ電動機において、車軸１の一
端の回転子のブラケット１５の内周部に設けられた支持
体１５Ａの内周面と車軸１側の固定子部材の外周面との
間に、円周上の連続または断続した微小間隙ｇ₂ を形成
し、車軸１の他端の回転子のブラケット１５の円周上の
壁に、車軸１の中心に向かって開けられた円周上の複数
個のネジ穴６Ｂを有している。

【００７１】次に、以上のように構成した本実施の形態
の車輪一体形アウタロータ電動機の作用について説明す
る。車軸１の一端の車輪５の取付けがない時には、回転
子が支持体１５Ａで車軸１に支持されて、永久磁石１４
と固定子鉄心１２とが吸着することがない。

【００７２】また、車軸１の他端の車輪５の取付けがな
い時には、支持ボルト１１をネジ穴６Ｂにねじ込んで、
回転子のブラケット１５を車軸１に固定する。そして、
この状態で車輪５を取付けした後に、支持ボルト１１を
取外す。

【００７３】このように、モータと車輪５の組立、分
解、保守時には、前述したような専用の支持治具（図９
の１０Ａ，１０Ｂ）を用いる必要がなくなる。上述した
ように、本実施の形態の車輪一体形アウタロータ電動機
は、車軸１の一端の回転子のブラケット１５の内周部に
設けられた支持体１５Ａの内周面と車軸１側の固定子部
材の外周面との間に、円周上の連続または断続した微小
間隙ｇ₂ を形成し、車軸１の他端の回転子のブラケット
１５の円周上の壁に、車軸１の中心に向かって開けられ
た円周上の複数個のネジ穴６Ｂを有するようにしたもの
である。

【００７４】従って、車軸１の一端の車輪５の取付けが
ない時には、回転子が支持体１５Ａで車軸１に支持され
て、永久磁石１４と固定子鉄心１２とが吸着することが
なく、また車軸１の他端の車輪５の取付けがない時に
は、支持ボルト１１をネジ穴６Ｂにねじ込んで、回転子
のブラケット１５を車軸１に固定し、この状態で車輪５
を取付けした後に支持ボルト１１を取外すため、前述し
た従来のように、専用の支持治具を用いずに、モータと
車輪５の組立、分解、保守を容易に行なうことができ
る。

【００７５】これにより、価格の低減、ならびに保守の
軽減を図ることが可能となる。 （他の実施の形態） （ａ）前記各実施の形態では、永久磁石形の車輪一体形
アウタロータ電動機に本発明を適用した場合について説
明したが、これに限らず、誘導電動機形の車輪一体形ア
ウタロータ電動機の場合についても、本発明を同様に適
用することができる。

【００７６】この場合には、前述したような作用効果に
加えて、組立、分解時に、回転子と固定子の空隙面が接
触して損傷するのを防止することが可能となるという作
用効果を奏することができる。

【００７７】（ｂ）前記図５および図６の各実施の形態
では、車軸の両端に軸受を介してそれぞれ車輪を回転自
在に支持する両持ち構成のものに本発明を適用した場合
について説明したが、これに限らず、前記図１、図２、
図３、図４および図７の各実施の形態についても、両持
ち構成のものに同様に適用することができる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、固定された車軸に
第１の軸受を介して車輪を回転自在に支持し、車軸に固
定子を固定し、当該固定子の外周部に一様な空隙を介し
て回転子を配置し、当該回転子の一端を第２の軸受を介
して車軸に回転自在に支持すると共に、回転子の他端を
車輪と一体的に固定する構成とした車輪一体形アウタロ
ータタイプの電動機において、請求項１の発明によれ
ば、回転子の一部を構成するブラケットの内周部に支持
体を設け、かつ支持体の内周面と車軸の外周面との間
に、円周上の連続または断続した微小間隙を形成するよ
うにしたので、専用の支持治具を用いることなくモータ
と車輪の組立、分解、保守を容易に行なうことができる
車輪一体形アウタロータ電動機が提供できる。

【００７９】また、請求項２の発明によれば、回転子の
一部を構成するブラケットの円周上の壁に、車軸の中心
に向かって開けられた複数個のネジ穴を有するようにし
たので、専用の支持治具を用いることなくモータと車輪
の組立、分解、保守を容易に行なうことができる車輪一
体形アウタロータ電動機が提供できる。

【００８０】さらに、請求項３の発明では、車軸の外周
部に第１の支持部材を固定すると共に、回転子の一部を
構成するブラケットの内周部に第２の支持部材を固定
し、かつ第１および第２の各支持部材間に、円周上の連
続または断続した微小間隙を形成するようにしたので、
専用の支持治具を用いることなくモータと車輪の組立、
分解、保守を容易に行なうことができる車輪一体形アウ
タロータ電動機が提供できる。

【００８１】一方、請求項４の発明によれば、固定され
た車軸の両端に軸受を介してそれぞれ車輪を回転自在に
支持し、車軸に固定子を固定し、当該固定子の外周部に
一様な空隙を介して回転子を配置し、当該回転子の両端
を車輪と一体的に固定する構成とした車輪一体形アウタ
ロータタイプの電動機において、それぞれの回転子の一
部を構成するブラケットの内周部に支持体を設け、かつ
支持体の内周面と車軸の外周面との間に、円周上の連続
または断続した微小間隙を形成するようにしたので、専
用の支持治具を用いることなくモータと車輪の組立、分
解、保守を容易に行なうことができる車輪一体形アウタ
ロータ電動機が提供できる。

【００８２】また、請求項５の発明によれば、上記請求
項４の発明の車輪一体形アウタロータ電動機において、
回転子の一部を構成するフレームと車輪との間で両端に
位置した回転子の一部を構成するブラケットの内周部に
設けられた支持体の内周面と車軸側の固定子部材の外周
面との間に、円周上の微小間隙を形成すると共に、支持
体の機内側の側面と車軸または当該車軸に固定された支
持体の側面との間に、円周上の軸方向の間隙を形成する
ようにしたので、専用の支持治具を用いることなくモー
タと車輪の組立、分解、保守を容易に行なうことがで
き、さらに固定子コイルとブラケットの接触による損傷
の防止、ならびに取扱い時の作業性の向上を図ることが
可能な車輪一体形アウタロータ電動機が提供できる。

【００８３】さらに、請求項６の発明によれば、上記請
求項４の発明の車輪一体形アウタロータ電動機におい
て、車軸の一端の回転子の一部を構成するブラケットの
内周部に設けられた支持体の内周面と車軸側の固定子部
材の外周面との間に、円周上の連続または断続した微小
間隙を形成し、車軸の他端の回転子の一部を構成するブ
ラケットの円周上の壁に、車軸の中心に向かって開けら
れた円周上の複数個のネジ穴を有するようにしたので、
専用の支持治具を用いることなくモータと車輪の組立、
分解、保守を容易に行なうことができる車輪一体形アウ
タロータ電動機が提供できる。

【００８４】一方、請求項７の発明によれば、上記請求
項１、請求項３、請求項４、請求項５のいずれか１項の
発明の車輪一体形アウタロータ電動機において、回転子
を車輪に嵌合する際に、支持体と車軸との空隙に応じた
分だけ回転子を車軸に対して移動させて各軸心を合わせ
るためのテーパ面を、車輪と回転子の嵌合部の少なくと
も一方に設けるようにしたので、モータと車輪の組立、
分解、保守をより一層容易に行なうことができる車輪一
体形アウタロータ電動機が提供できる。

【００８５】また、請求項８の発明によれば、上記請求
項１、請求項３、請求項４、請求項５、請求項７のいず
れか１項の発明の車輪一体形アウタロータ電動機におい
て、支持体と車軸との空隙を、固定子と回転子との空隙
よりも小さくするようにしたので、モータと車輪の組
立、分解、保守をより一層容易に行なうことができる車
輪一体形アウタロータ電動機が提供できる。

【００８６】さらに、請求項９の発明によれば、上記請
求項１乃至請求項８のいずれか１項の発明の車輪一体形
アウタロータ電動機において、車輪一体形アウタロータ
タイプの電動機は、固定された車軸に第１の軸受を介し
て車輪を回転自在に支持し、車軸に固定子を固定し、当
該固定子の外周部に一様な空隙を介して内周面に永久磁
石を有する円筒状のフレームを配置し、当該フレームの
一端を第２の軸受を介して車軸に回転自在に支持すると
共に、フレームの他端を回転子の一部を構成するブラケ
ットを介して車輪と一体的に固定する構成とした永久磁
石形とするようにしたので、強力な吸着力を発生させ
て、固定子と回転子とが吸着するのを防止することがで
きる車輪一体形アウタロータ電動機が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車輪一体形アウタロータ電動機の
第１の実施の形態を示す組立断面図。

【図２】図１の要部拡大図。

【図３】本発明による車輪一体形アウタロータ電動機の
第２の実施の形態を示す断面図。

【図４】図３の一部の横断面図。

【図５】本発明による車輪一体形アウタロータ電動機の
第３の実施の形態を示す断面図。

【図６】本発明による車輪一体形アウタロータ電動機の
第４の実施の形態を示す部分断面図。

【図７】本発明による車輪一体形アウタロータ電動機の
第５の実施の形態を示す部分断面図。

【図８】従来の車輪一体形アウタロータ電動機の構成例
を示す組立断面図。

【図９】従来の車輪一体形アウタロータ電動機における
モータと車輪の組立要領を説明するための概要図。

【符号の説明】

１…車軸、 ２…支持箱、 ３…固定子鉄心、 ４…第１の軸受、 ４Ａ，４Ｂ…第１の軸受、 ５…車輪、 ６…ブラケット、 ６Ａ…支持体、 ６Ｂ…ネジ穴、 ７…フレーム、 ８…永久磁石、 ９…第２の軸受、 １１…支持ボルト、 １５…ブラケット、 １５Ａ…支持体、 １６Ａ…支持体、 １９…押え板。

フロントページの続き (72)発明者 八木 信行 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 川路 俊一 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定された車軸に第１の軸受を介して車
   輪を回転自在に支持し、前記車軸に固定子を固定し、当
   該固定子の外周部に一様な空隙を介して回転子を配置
   し、当該回転子の一端を第２の軸受を介して前記車軸に
   回転自在に支持すると共に、前記回転子の他端を前記車
   輪と一体的に固定する構成とした車輪一体形アウタロー
   タタイプの電動機において、 前記回転子の一部を構成するブラケットの内周部に支持
   体を設け、 かつ前記支持体の内周面と前記車軸の外周面との間に、
   円周上の連続または断続した微小間隙を形成したことを
   特徴とする車輪一体形アウタロータ電動機。
2. 【請求項２】 固定された車軸に第１の軸受を介して車
   輪を回転自在に支持し、前記車軸に固定子を固定し、当
   該固定子の外周部に一様な空隙を介して回転子を配置
   し、当該回転子の一端を第２の軸受を介して前記車軸に
   回転自在に支持すると共に、前記回転子の他端を前記車
   輪と一体的に固定する構成とした車輪一体形アウタロー
   タタイプの電動機において、 前記回転子の一部を構成するブラケットの円周上の壁
   に、前記車軸の中心に向かって開けられた複数個のネジ
   穴を有することを特徴とする車輪一体形アウタロータ電
   動機。
3. 【請求項３】 固定された車軸に第１の軸受を介して車
   輪を回転自在に支持し、前記車軸に固定子を固定し、当
   該固定子の外周部に一様な空隙を介して回転子を配置
   し、当該回転子の一端を第２の軸受を介して前記車軸に
   回転自在に支持すると共に、前記回転子の他端を前記車
   輪と一体的に固定する構成とした車輪一体形アウタロー
   タタイプの電動機において、 前記車軸の外周部に第１の支持部材を固定すると共に、
   前記回転子の一部を構成するブラケットの内周部に第２
   の支持部材を固定し、 かつ前記第１および第２の各支持部材間に、円周上の連
   続または断続した微小間隙を形成したことを特徴とする
   車輪一体形アウタロータ電動機。
4. 【請求項４】 固定された車軸の両端に軸受を介してそ
   れぞれ車輪を回転自在に支持し、前記車軸に固定子を固
   定し、当該固定子の外周部に一様な空隙を介して回転子
   を配置し、当該回転子の両端を前記車輪と一体的に固定
   する構成とした車輪一体形アウタロータタイプの電動機
   において、 前記それぞれの回転子の一部を構成するブラケットの内
   周部に支持体を設け、 かつ前記支持体の内周面と前記車軸の外周面との間に、
   円周上の連続または断続した微小間隙を形成したことを
   特徴とする車輪一体形アウタロータ電動機。
5. 【請求項５】 前記請求項４に記載の車輪一体形アウタ
   ロータ電動機において、 前記回転子の一部を構成するフレームと車輪との間で両
   端に位置した回転子の一部を構成するブラケットの内周
   部に設けられた支持体の内周面と車軸側の固定子部材の
   外周面との間に、円周上の微小間隙を形成すると共に、 前記支持体の機内側の側面と前記車軸または当該車軸に
   固定された支持体の側面との間に、円周上の軸方向の間
   隙を形成したことを特徴とする車輪一体形アウタロータ
   電動機。
6. 【請求項６】 前記請求項４に記載の車輪一体形アウタ
   ロータ電動機において、 前記車軸の一端の回転子の一部を構成するブラケットの
   内周部に設けられた支持体の内周面と車軸側の固定子部
   材の外周面との間に、円周上の連続または断続した微小
   間隙を形成し、 前記車軸の他端の回転子の一部を構成するブラケットの
   円周上の壁に、前記車軸の中心に向かって開けられた円
   周上の複数個のネジ穴を有することを特徴とする車輪一
   体形アウタロータ電動機。
7. 【請求項７】 前記請求項１、請求項３、請求項４、請
   求項５のいずれか１項に記載の車輪一体形アウタロータ
   電動機において、 前記回転子を前記車輪に嵌合する際に、前記支持体と前
   記車軸との空隙に応じた分だけ前記回転子を前記車軸に
   対して移動させて各軸心を合わせるためのテーパ面を、
   前記車輪と前記回転子の嵌合部の少なくとも一方に設け
   たことを特徴とする車輪一体形アウタロータ電動機。
8. 【請求項８】 前記請求項１、請求項３、請求項４、請
   求項５、請求項７のいずれか１項に記載の車輪一体形ア
   ウタロータ電動機において、 前記支持体と前記車軸との空隙を、前記固定子と前記回
   転子との空隙よりも小さくしたことを特徴とする車輪一
   体形アウタロータ電動機。
9. 【請求項９】 前記請求項１乃至請求項８のいずれか１
   項に記載の車輪一体形アウタロータ電動機において、 前記車輪一体形アウタロータタイプの電動機は、固定さ
   れた車軸に第１の軸受を介して車輪を回転自在に支持
   し、前記車軸に固定子を固定し、当該固定子の外周部に
   一様な空隙を介して内周面に永久磁石を有する円筒状の
   フレームを配置し、当該フレームの一端を第２の軸受を
   介して前記車軸に回転自在に支持すると共に、前記フレ
   ームの他端を前記回転子の一部を構成するブラケットを
   介して前記車輪と一体的に固定する構成とした永久磁石
   形であることを特徴とする車輪一体形アウタロータ電動
   機。