(57)【要約】【課題】コギングトルクを増加させたモータを提供する。【解決手段】アウターロータモータは、ステータと、ステータの外側に回転可能に配設されるロータと、取付座と、ロータによって駆動される回転軸と、取付座に取り付けられて、回転軸を回転可能に支持する２つの軸受とを含む。ステータは、ステータコアと、ステータコアの周りに巻き付けられるステータ巻線とを含む。取付座は、ロータの対向する軸方向端部の一方に着座される上部ブラケットと、ロータの他方の軸方向端部に着座される下部ブラケットと、上部ブラケットと下部ブラケットとの間に連結される連結部材と、上部ブラケットに固定される円筒状の取付ポストとを含む。円筒状の取付ポストは、ステータコアを貫通して延在し、ステータコアに固定される。回転軸は、取付ポストに回転可能に収容される。２つの軸受は、ステータコアと軸方向に重なるのを回避される。【選択図】図５
2018133985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、前記ステータコアの周りに巻き付けられるステータ巻線とを備えるステータと、
前記ステータの外側に回転可能に配設されるロータと、
前記ロータの対向する軸方向端部の一方に着座される上部ブラケットと、前記ロータの他方の軸方向端部に着座される下部ブラケットと、前記上部ブラケットと前記下部ブラケットとの間に連結される連結部材と、前記上部ブラケットに固定され、前記ステータコアを貫通して延在し、前記ステータコアに固定される円筒状の取付ポストとを備える取付座と、
前記ロータによって駆動され、前記取付ポストを回転可能に貫通して延在する回転軸と、
前記取付座に取り付けられて、前記回転軸を回転可能に支持し、前記ステータコアと軸方向に重なるのを回避される２つの軸受と、
を備えることを特徴とするアウターロータモータ。
【請求項２】
前記上部ブラケット、前記下部ブラケット及び前記取付ポストは、それぞれ、別個に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のアウターロータモータ。
【請求項３】
前記２つの軸受は、前記上部ブラケットの前記ステータコアから離れた側において、前記取付ポストの端部に取り付けられる第１の軸受と、前記下部ブラケットに取り付けられる第２の軸受とを備えることを特徴とする、請求項２に記載のアウターロータモータ。
【請求項４】
前記取付ポストは、大径部と、前記大径部と同軸に連結される小径部とを備え、前記小径部は、前記上部ブラケットと前記下部ブラケットとの間に配設され、前記ステータコアは、前記取付ポストの前記小径部に取り付けられ、前記小径部に支持され、前記取付ポストの前記大径部は、前記上部ブラケットの前記下部ブラケットから離れた側に配設され、前記第１の軸受は、前記取付ポストの前記大径部に取り付けられることを特徴とする、請求項３に記載のアウターロータモータ。
【請求項５】
前記上部ブラケットは、
板状の主部と、
前記主部の両端から、前記主部に対して垂直な同じ方向に、それぞれ延在する２つの翼部と、
前記２つの翼部の末端にそれぞれ形成される２つの取付フランジと、
を備え、
前記下部ブラケットは、
板状の主部と、
前記主部の両端から、前記主部に対して垂直な同じ方向に、それぞれ延在する２つの翼部と、
前記２つの翼部の末端にそれぞれ形成される２つの取付フランジと、
を備え、
前記連結部材は、実質的に環状であり、２つの取付台を有し、
前記上部ブラケットの前記取付フランジ、前記下部ブラケットの前記取付フランジ、及び前記連結部材の前記取付台は、互いに対応して固定される、
ことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアウターロータモータ。
【請求項６】
前記ロータは、ロータホルダと、前記ロータホルダに取り付けられる磁石とを備え、前記ロータホルダは、円筒状の磁石取付部と、前記取付部の端部に連結される板状の連結部とを備え、前記連結部は、貫通穴を形成し、前記回転軸は、前記回転軸に固定してスリーブ嵌合され、前記貫通穴に固締されるロックリングによって、前記連結部の前記貫通穴に固定されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアウターロータモータ。
【請求項７】
前記回転軸は、前記回転軸の長さよりも小さい長さを有するスリーブによって、スリーブ嵌合され、前記回転軸の両端は、前記スリーブから延出することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のアウターロータモータ。
【請求項８】
前記スリーブは、前記回転軸と共に、前記取付ポストに回転可能に収容され、前記スリーブの端部は、前記取付ポストから延出して、前記下部ブラケットに抵抗して、前記取付ポストが、前記下部ブラケットと接触することにより、高速回転時、摩耗するのを防止することを特徴とする、請求項７に記載のアウターロータモータ。
【請求項９】
前記取付ポストは、射出成形によって、プラスチックで形成されることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のアウターロータモータ。
【請求項１０】
前記第１の軸受は、オーバーモールドによって、前記取付ポストに埋め込まれることを特徴とする、請求項９に記載のアウターロータモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0002]  本発明は、モータの分野に関し、特に、アウターロータブラシレス直流モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0003]  永久磁石ブラシモータは、通常、ステータ及びロータを備える。ステータは、ハウジングと、ハウジングの内面に取り付けられる永久磁石とを備える。ロータは、回転軸と、回転軸に固定される磁気コア及び整流子と、磁気コアの周りに巻き付けられるロータ巻線とを備える。ステータとロータとの間には、歯スロット効果がある。いくつかの用途では、モータが、より大きなコギングトルクを有することが期待される。例えば、ロールシャッタのモータの場合、モータのコギングトルクを増加させて、モータが、付加的なブレーキ装置無しで、任意の指定位置に、シャッタを停止させることによって、構造を簡単にし、ロールシャッタのコストを低減することができるようになっていることが望ましい。
【０００３】
[0004]  従来のアウターロータブラシレス直流モータには、モータの一端に、ベースが設けられ、取付ポストが、ベースの中央部で、軸方向に突出し、モータのステータを支持するように構成される。取付ポストは、内部が中空であり、モータ軸が、軸方向に貫通する。２つの軸受ハウジングが、取付ポストに取り付けられて、モータ軸を回転可能に支持する。取付ポストは、軸受を収容するのに十分大きくするべきである。しかしながら、取付ポストが大きくなると、取付ポストをベースと一体に形成し難くなり、ステータコアの半径方向の大きさが大きくなる。更に、軸受は、両方とも、取付ポストに取り付けられるので、取付ポストを高強度材料で形成して、取付ポストが、ロータと、ロータによって担持されるインペラなどの負荷とを完全に支持することができるようにしなければならない。更に、軸受座に配設される軸受間の高い同心性を確保するように、取付ポストを仕上げる必要がある。上述の全ての点によって、アウターロータモータの製造コストの増加を招く。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0005]  したがって、コギングトルクを増加させたモータが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0006]  一態様では、本発明は、ステータと、前記ステータの外側に回転可能に配設されるロータと、取付座と、前記ロータによって駆動される回転軸と、前記取付座に取り付けられて、前記回転軸を回転可能に支持する２つの軸受とを含むアウターロータモータを提供するものである。前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアの周りに巻き付けられるステータ巻線とを含む。前記取付座は、前記ロータの対向する軸方向端部の一方に着座される上部ブラケットと、前記ロータの他方の軸方向端部に着座される下部ブラケットと、前記上部ブラケットと前記下部ブラケットとの間に連結される連結部材と、前記上部ブラケットに固定される円筒状の取付ポストとを含む。前記円筒状の取付ポストは、前記ステータコアを貫通して延在し、前記ステータコアに固定される。前記回転軸は、前記取付ポストに回転可能に収容される。前記２つの軸受は、前記ステータコアと軸方向に重なるのを回避される。
【０００６】
[0007]  前記上部ブラケット、前記下部ブラケット及び前記取付ポストは、それぞれ、別個に形成されることが好ましい。
【０００７】
[0008]  前記２つの軸受は、前記上部ブラケットの前記ステータコアから離れた側において、前記取付ポストの端部に取り付けられる第１の軸受と、前記下部ブラケットに取り付けられる第２の軸受とを備えることが好ましい。
【０００８】
[0009]  前記取付ポストは、大径部と、前記大径部と同軸に連結される小径部とを含み、前記小径部は、前記上部ブラケットと前記下部ブラケットとの間に配設され、前記ステータコアは、前記取付ポストの前記小径部に取り付けられ、前記小径部に支持され、前記取付ポストの前記大径部は、前記上部ブラケットの前記下部ブラケットから離れた側に配設され、前記第１の軸受は、前記取付ポストの前記大径部に取り付けられることが好ましい。
【０００９】
[0010]  前記取付ポストは、射出成形によって、プラスチックで形成されることが好ましい。
【００１０】
[0011]  前記第１の軸受は、オーバーモールドによって、前記取付ポストに埋め込まれることが好ましい。
【００１１】
[0012]  前記上部ブラケット及び前記下部ブラケットは、板金部品であり、前記連結部材は、金属又はプラスチックからなることが好ましい。
【００１２】
[0013]  前記上部ブラケットは、板状の主部と、前記主部の両端から、前記主部に対して垂直な同じ方向に、それぞれ延在する２つの翼部と、前記２つの翼部の末端にそれぞれ形成される２つの取付フランジとを含み、前記下部ブラケットは、板状の主部と、前記主部の両端から、前記主部に対して垂直な同じ方向に、それぞれ延在する２つの翼部と、前記２つの翼部の末端にそれぞれ形成される２つの取付フランジとを含み、前記連結部材は、実質的に環状であり、２つの取付台を有し、前記上部ブラケットの前記取付フランジ、前記下部ブラケットの前記取付フランジ、及び前記連結部材の前記取付台は、互いに対応して固定されることが好ましい。
【００１３】
[0014]  前記上部ブラケット及び前記下部ブラケットの前記取付フランジの各々は、複数の取付穴を形成し、前記取付台の各々は、複数の固定穴を形成し、前記上部ブラケットの前記取付フランジ、前記下部ブラケットの前記取付フランジ、及び前記連結部材の前記取付台は、前記上部ブラケットの前記取付穴、前記下部ブラケットの前記取付穴、及び前記連結部材の前記固定穴に対応して貫通する複数の固締具によって、互いに対応して固定されることが好ましい。
【００１４】
[0015]  前記下部ブラケットは、前記下部ブラケットの前記主部の前記上部ブラケットに面する側に、くぼみを形成し、前記下部ブラケットには、ラッチ部材が設けられ、前記第２の軸受は、前記くぼみに収容され、前記ラッチ部材は、前記第２の軸受の上部に押し当たり、前記第２の軸受を適所に保持することが好ましい。
【００１５】
[0016]  前記ロータは、ロータホルダと、前記ロータホルダに取り付けられる磁石とを含み、前記ロータホルダは、ロックリングによって、前記回転軸に回転不能に連結されることが好ましい。
【００１６】
[0017]  前記ロータホルダは、円筒状の磁石取付部と、前記取付部の端部に連結される板状の連結部とを含み、前記連結部は、貫通穴を形成し、前記回転軸は、前記回転軸に固定してスリーブ嵌合され、前記貫通穴に固締されるロックリングによって、前記連結部の前記貫通穴に固定されることが好ましい。
【００１７】
[0018]  前記回転軸は、前記回転軸の長さよりも小さい長さを有するスリーブによって、スリーブ嵌合され、前記回転軸の両端は、前記スリーブから延出することが好ましい。
【００１８】
[0019]  前記スリーブは、前記回転軸と共に、前記取付ポストに回転可能に収容され、前記スリーブの端部は、前記取付ポストから延出して、前記ロックリングに抵抗して、前記取付ポストが、前記下部ブラケットと接触することにより、高速回転時、摩耗するのを防止することが好ましい。
【００１９】
[0020]  前記アウターロータモータは、更に、前記上部ブラケット又は前記下部ブラケットに選択的に取り付けられる制御盤を含むことが好ましい。
【００２０】
[0021]  前記アウターロータモータは、ブラシレスモータであることが好ましい。
【００２１】
[0022]  以下、図面を参照して、本発明の実施形態について、更に詳細に説明する。各図は、限定的なものではなく、例示的なものであることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態による電気モータの斜視図である。
【図２】図１に示すモータの別の斜視図である。
【図３】図１に示すモータの分解概略図である。
【図４】図１に示すモータの別の角度からの分解図である。
【図５】図１に示すモータの線Ｖ−Ｖに沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
[0028]  各図全体を通して、例示の目的で、同様の構造又は機能の要素は、概して、同じ符号で表記される。各図は、縮尺通りではなく、説明された実施形態の全ての態様を示すわけではなく、本開示の範囲を限定するものではない。特に明記していない限り、本開示で使用する全ての技術用語及び科学用語は、当業者により一般に理解される普通の意味を有する。
【００２４】
[0029]  図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態によるブラシレス直流モータは、アウターロータモータであり、ステータ１０と、ステータの半径方向外側に配置されるロータ２０と、ロータ２０によって駆動される回転軸３０と、ロータ２０の外側に配設される取付座４０と、取付座４０に配設される制御盤５０とを含む。
【００２５】
[0030]  また、図３〜図５を参照すると、ステータ１０は、ステータコア１２と、ステータコア１２の周りに巻き付けられるステータ巻線１３とを含む。ロータ２０は、ロータホルダ２１と、ロータホルダ２１に取り付けられる磁石２２とを含む。ロータホルダ２１は、磁石取付部２１１と、磁石取付部２１１に連結される連結部２１２とを含む。磁石２２は、磁石取付部２１１に取り付けられる。連結部２１２は、回転軸３０と固定連結されて、回転軸３０を、ロータ２０と同期回転可能にすることができるようになっている。具体的には、磁石取付部２１１は、円筒状部であり、連結部２１２は、磁石取付部２１１の端部に連結される板状部である。連結部２１２は、貫通穴２１２１を形成する。回転軸３０は、ロックリング２１３によって、連結部２１２の貫通穴２１２１に固定され、ロックリング２１３は、回転軸３０に固定してスリーブ嵌合され、貫通穴２１２１に固締される。本発明では、回転軸３０は、プラスチック又はゴムからなるスリーブ３２によって、スリーブ嵌合される。スリーブ３２は、回転軸３０の長さよりも小さい長さを有し、回転軸３０の両端は、スリーブ３２から延出する。組立時、スリーブ３２は、回転軸３０と共に、取付ポスト４４に回転可能に収容される。スリーブ３２の端部は、取付ポスト４４から延出して、ロックリング２１３に抵抗し、取付ポスト４４が、ロックリング２１３又は下部ブラケット４２の他のいずれかの部分と接触することにより、高速回転時、摩耗するのを防止する。
【００２６】
[0031]  取付座４０は、上部ブラケット４１、下部ブラケット４２、連結部材４３、及び取付ポスト４４を含む。上部ブラケット４１及び下部ブラケット４２は、連結部材４３によって、一体に連結される。連結部材４３は、ロータ２０に周方向にスリーブ嵌合される。上部ブラケット４１及び下部ブラケット４２は、それぞれ、連結部材４３の２つの側に位置し、ロータ２０の対向する軸方向端部に配設される。具体的には、連結部材４３は、実質的に環状であり、２つの取付台４３１を有する。上部ブラケット４１は、板状の主部４１１と、主部４１１の両端から、主部４１１に対して垂直な同じ方向に、それぞれ延在する２つの翼部４１２と、２つの翼部４１２の末端にそれぞれ形成される２つの取付フランジ４１３とを含む。下部ブラケット４２は、形状が、上部ブラケット４１と同様であり、下部ブラケット４２も、また、板状の主部４２１と、主部４２１の両端から、主部４２１に対して垂直な同じ方向に、それぞれ延在する２つの翼部４２２と、２つの翼部４２２の末端にそれぞれ形成される２つの取付フランジ４２３とを含む。連結部材４３は、金属又はプラスチックからなる。上部ブラケット４１及び下部ブラケット４２は、打抜きなどの加工によって形成される板金部品である。上部ブラケット４１の取付フランジ４１３の各々には、複数の取付穴４１４ａ及び位置合わせ突出部４１４ｂが設けられる。下部ブラケット４２の取付フランジ４２３の各々には、複数の取付穴４２４ａ及び位置合わせ突出部４２４ｂが設けられる。取付台４３１の各々は、複数の固定穴４３２ａ及び位置合わせ穴４３２ｂを形成する。組立時、位置合わせ突出部４１４ｂ及び４２４ｂは、それぞれ、２つの取付台４３１の固定穴４３２ａに嵌合されて、上部及び下部ブラケット４１，４２の取付フランジ４１３，４２３が、連結部材４３の対応する取付台４３１と適切に位置合わせされることを確実にする。順次、ねじやリベットなどの固締具が、取付穴４１４ａ，４２４ａ及び固定穴４３２ａを貫通して、上部ブラケット４１、下部ブラケット４２及び連結部材４３を一体に固定する。他の実施形態では、上部ブラケット４１、連結部材４３及び下部ブラケット４２は、他の連結手段によって、一緒に固定することができ、例えば、締め金等によって、一緒に固定することができる。上部ブラケット４１の主部４１１は、更に、取付ポスト４４が貫通するための貫通穴４１５を形成し、貫通穴４１５を取り囲むボス４１６を形成して、制御盤５０を位置決めする。具体的には、ボス４１６は、主部４１１から下方に延在する。制御盤５０は、取付穴５１を形成して、ボス４１６が、取付穴５１を貫通して延在し、取付穴５１に固定されるようになっている。
【００２７】
[0032]  取付ポスト４４は、大径部と、大径部と同軸に連結される小径部とを含む。肩部４４１が、小径部に隣接する端部に形成される。組立時、取付ポスト４４の小径部は、上部ブラケット４１の貫通穴４１５を貫通して延在し、締まり嵌めによって、貫通穴４１５に固定される。取付ポスト４４の大径部は、上部ブラケット４１の下部ブラケット４２から離れた側に配設され、肩部４４１は、上部ブラケット４１の主部４１１に当接する。したがって、取付ポスト４４の小径部は、上部ブラケットと下部ブラケットとの間に配設されて、ステータコア１２が、小径部に取り付けられ、小径部に支持されるようになっている。取付ポスト４４は、軸方向に延在する貫通穴４４２を形成して、回転軸３０が、貫通穴４４２を貫通して延在するようになっている。軸受室４４３が、取付ポスト４４の大径部に形成されて、第１の軸受４４４を収容する。軸受室４４３は、貫通穴４４２と連通する。一実施形態では、取付ポスト４４は、射出成形によって、プラスチックで形成される。第１の軸受４４４は、締まり嵌めによって、軸受室４４３に取り付けられる。他の実施形態では、第１の軸受４４４は、オーバーモールドによって、取付ポスト４４に埋め込むこともできる。
【００２８】
[0033]  下部ブラケット４２は、回転軸３０が回転可能に貫通して延在するようになっている貫通穴４２５を形成する。下部ブラケット４２は、更に、保持特徴部４２６を含み、第２の軸受４２７を、貫通穴４２５に対応するように、下部ブラケット４２に保持する。具体的には、保持特徴部４２６は、下部ブラケット４２の主部４２１の上側に形成されるくぼみ４２６１と、ラッチ部材４２６２とを含む。第２の軸受４２７は、くぼみ４２６１に収容される。ラッチ部材４２６２は、第２の軸受４２７の上部に押し当たり、第２の軸受４２７を適所に保持する。異なる実施形態では、第１の軸受４４４及び第２の軸受４２７は、玉軸受又はブシュにすることができる。
【００２９】
[0034]  組立時、第１の軸受４４４及び第２の軸受４２７は、協働して、回転軸３０を回転可能に支持する。第１の軸受４４４は、上部ブラケット４１の外側に設けられ、第２の軸受４２７は、下部ブラケット４２に設けられるので、第１の軸受４４４及び第２の軸受４２７の両方は、ステータコア１２と軸方向に重なるのを回避される。取付ポスト４４の直径及びステータコア１２の大きさを小さくすることができる。モータの全体の大きさを小さくすることができるか、又はステータコア１２の歯の大きさを大きくすることができて、ステータ巻線１３のより多くのコイルを収容し、モータの全体の大きさを従来のモータと同様に保ちながら、より大きな電力を実現する。更に、少なくとも１つの軸受は、取付ポスト４４に取り付けられるのを回避されるので、取付ポスト４４を、より低強度のより安価な材料で形成することができ、機械加工精度をより低くすることができる。例えば、取付ポスト４４は、プラスチック材料の射出成形品にすることができる。いずれにせよ、製造コストを低下させることができる。更に、従来技術と比較して、本発明の実施形態の軸受は、設置し易い。
【００３０】
[0035]  本実施形態では、取付座４０は、上部ブラケット４１、下部ブラケット４２及び連結部材４３を含み、これらは、別個に形成される部品であり、ねじ付け又は他の連結手段で組み付けられる。この構造の取付座４０は、設置し易く、耐久性がある。更に、制御盤５０は、異なる用途のために、上部ブラケット４１又は下部ブラケット４２に選択的に取り付けることができる。
【００３１】
[0036]  したがって、以上、本発明の実施形態の技術的解決手段について、明瞭且つ完全に説明してきた。説明した実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく、その一部にすぎないことは明らかである。当業者であれば、種々の実施形態の技術的特徴の様々な組み合わせをして、実際的な必要｛ひつよう｝に応えることができる。説明された本発明の実施形態に基づいて、創作努力を払うことなく当業者によって得られる他のいずれの実施形態も、本発明の範囲に属する。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ステータ
１２  ステータコア
１３  ステータ巻線
２０  ロータ
２１  ロータホルダ
２２  磁石
３０  回転軸
３２  スリーブ
４０  取付座
４１  上部ブラケット
４２  下部ブラケット
４３  連結部材
４４  取付ポスト
５０  制御盤
５１  取付穴
２１１  磁石取付部
２１２  連結部
２１３  ロックリング
４１１  主部
４１２  翼部
４１３  取付フランジ
４１４ａ  取付穴
４１４ｂ  位置合わせ突出部
４１５  貫通穴
４１６  ボス
４２１  主部
４２２  翼部
４２３  取付フランジ
４２４ａ  取付穴
４２４ｂ  位置合わせ突出部
４２５  貫通穴
４２６  保持特徴部
４２７  第２の軸受
４３１  取付台
４３２ａ  固定穴
４３２ｂ  位置合わせ穴
４４１  肩部
４４２  貫通穴
４４３  軸受室
４４４  第１の軸受
２１２１  貫通穴
４２６１  くぼみ
４２６２  ラッチ部材
【図１】
2018133985.tif 000003
【図２】
2018133985.tif 000004
【図３】
2018133985.tif 000005
【図４】
2018133985.tif 000006
【図５】
2018133985.tif 000007
【外国語明細書】
2018133985000001.pdf