(57)【要約】【課題】本発明は、回転軸に対してロータの各ロータヨークを強固に取付け、かつ、モータの小型化及び偏平化を計ることである。【解決手段】本発明によるアキシャル発電機・モータ構造は、回転軸(9)上でステータ(1)を挟持するように設けられ板状マグネット(25)を有する第１、第２ロータヨーク(26,27)を、圧入部(9A)と嵌合・接着部(9C)を介して前記回転軸(9)に固定し、前記各ロータヨーク(26,27)を各凹凸係合部(52,53)によって結合することに回転軸(9)に対して各ロータヨーク(26,27)を確実に固定し、各ロータヨーク(26,27)間に複数の輪状ステータコイル(13)を有するステータ(1)を配設した構成である。【選択図】図１
2015226420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキシャル発電機・モータ(40)のケース(20)を形成するための前蓋(28)及び後蓋(29)の第１、第２軸受(7a,7b)を介して回転自在に設けられた回転軸(9)と、前記回転軸(9)上で互いに対向配置され円板状をなす第１、第２ロータヨーク(26,27)と、前記第１、第２ロータヨーク(26,27)に設けられた板状マグネット(25)と、前記第１、第２ロータヨーク(26,27)の軸用孔(22)の周縁に設けられ軸方向(P)に沿って延設された第１、第２筒状体(50,51)と、前記第１、第２筒状体(50,51)の内端(50a,51a)で周方向に沿って交互に形成された複数の凸部(50A,51A)及び凹部(50B,51B)からなる凹凸係合部(52,53)と、前記前蓋(28)及び後蓋(29)に保持され複数の輪状ステータコイル(13)を有すると共に前記各ロータヨーク(26,27)間に位置するステータ(1)と、を備え、
前記第１ロータヨーク(26)は前記回転軸(9)に圧入され、前記第２ロータヨーク(27)は前記回転軸(9)に嵌合・接着固定され、前記凹凸係合部(52,53)における第１筒状体(26)の凸部(50A)は前記第２筒状体(27)の凹部(51B)に係合することにより、前記第２ロータヨーク(27)の前記回転軸(9)及び前記第１ロータヨーク(26)に対する回り止めとなることを特徴とするアキシャル発電機・モータ構造。
【請求項２】
前記第１、第２ロータヨーク(26,27)の外側には前記第１、第２軸受(7a,7b)が位置していることにより、前記第１、第２ロータヨーク(26,27)のスラスト方向への抜けが防止されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のアキシャル発電機・モータ構造。
【請求項３】
前記第１、第２筒状体(50,51)の一部は前記ステータ(1)の軸用孔(22)内に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載のアキシャル発電機・モータ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキシャル発電機・モータ構造に関し、特に、一対のロータヨークを回転軸に対して圧入と接着により固定すると共に、少なくとも、各ロータヨーク同士を凹凸部による係合により固定するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種のモータ構造としては、例えば、特許文献１に開示されている構成を図１２に示すことができる。
すなわち、図１２において符号１で示されるものは、輪状ステータコイル１３を有するステータであり、このステータ１の軸用孔２２には回転軸９が回転自在に貫通すると共に図示しないケーシングに保持されている。
【０００３】
前記回転軸９上における前記ステータの両側には、前記ステータ１を挟持するような位置状態で、一対の第１、第２ロータヨーク２６,２７が前記回転軸９に固定されている。
前記各ロータヨーク２６,２７の内面側２６ａ，２７ａには、複数の板状のマグネット２５が設けられ、各ロータヨーク２６,２７は前記回転軸９上で固定されていると共に、互いに独立した状態で配設されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３７０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のモータ構造は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、回転軸が貫通しているステータの両側に設けられた第１、第２ロータヨークは、回転軸に対して圧入又は接着のみであるため、モータの使用初期は問題が発生することはないが、経年につれて回転軸と各ロータヨークとの結合が難しい状況となっていた。
また、各ロータヨークは回転軸のみで接続され、回転軸以外では直接接続されていないため、何れか一方のロータヨークの回転軸との結合が低下すると、各ロータヨークの位相が互いにずれる恐れもあり、信頼性の維持にも問題があった。
また、前記ステータを図示しないケースに対して、必要な部品を介して固定する必要があり、モータ自体の形状としては大型化せざるを得なかった。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、一対のロータヨークを回転軸に対して圧入と接着により固定すると共に、各ロータヨーク同士を凹凸部による係合により固定するようにしたアキシャル発電機・モータ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるアキシャル発電機・モータ構造は、アキシャル発電機・モータのケースを形成するための前蓋及び後蓋の第１、第２軸受を介して回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸上で互いに対向配置され円板状をなす第１、第２ロータヨークと、前記第１、第２ロータヨークに設けられた板状マグネットと、前記第１、第２ロータヨークの軸用孔の周縁に設けられ軸方向に沿って延設された第１、第２筒状体と、前記第１、第２筒状体の内端で周方向に沿って交互に形成された複数の凸部及び凹部からなる凹凸係合部と、前記前蓋及び後蓋に保持され複数の輪状ステータコイルを有すると共に前記各ロータヨーク間に位置するステータと、を備え、前記第１ロータヨークは前記回転軸に圧入され、前記第２ロータヨークは前記回転軸に嵌合・接着固定され、前記凹凸係合部における第１筒状体の凸部は前記第２筒状体の凹部に係合することにより、前記第２ロータヨークの前記回転軸及び前記第１ロータヨークに対する回り止めとなる構成であり、また、前記第１、第２ロータヨークの外側には前記第１、第２軸受が位置していることにより、前記第１、第２ロータヨークのスラスト方向への抜けが防止されるようにした構成であり、また、前記第１、第２筒状体の一部は前記ステータの軸用孔内に位置している構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるアキシャル発電機・モータ構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、アキシャル発電機・モータのケースを形成するための前蓋及び後蓋の第１、第２軸受を介して回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸上で互いに対向配置され円板状をなす第１、第２ロータヨークと、前記第１、第２ロータヨークに設けられた板状マグネットと、前記第１、第２ロータヨークの軸用孔の周縁に設けられ軸方向に沿って延設された第１、第２筒状体と、前記第１、第２筒状体の内端で周方向に沿って交互に形成された複数の凸部及び凹部からなる凹凸係合部と、前記前蓋及び後蓋に保持され複数の輪状ステータコイルを有すると共に前記各ロータヨーク間に位置するステータと、を備え、前記第１ロータヨークは前記回転軸に圧入され、前記第２ロータヨークは前記回転軸に嵌合・接着固定され、前記凹凸係合部における第１筒状体の凸部は前記第２筒状体の凹部に係合することにより、前記第２ロータヨークの前記回転軸及び前記第１ロータヨークに対する回り止めとなることにより、回転軸と各ロータヨークとは互いに一体状に結合し、各ロータヨークと回転軸の結合を長期間にわたって維持することができる。
また、前記第１、第２ロータヨークの外側には前記第１、第２軸受が位置していることにより、前記第１、第２ロータヨークのスラスト方向への抜けが防止されるように構成されていることにより、回転軸と各ロータヨークとの結合を一層強化することができる。
前記第１、第２筒状体の一部は前記ステータの軸用孔内に位置していることにより、各ロータヨークとステータの軸方向に沿う厚さを短くすることができ、モータ自体の偏平化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるアキシャル発電機・モータ構造を適用したモータを示す断面図である。
【図２】図１のステータを示すための図３のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２のステータを左から見た側面図である。
【図４】図２のステータを右から見た側面図である。
【図５】図４のステータに輪状ステータコイルを装着した状態を示す構成図である。
【図６】図１の回転軸を示す拡大図である。
【図７】図１の第１ロータヨークの内面を示す側面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図１の第２ロータの内面を示す側面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】図７及び図９の各ロータヨークの内側の板状マグネットの磁極を示す構成図である。
【図１２】従来のモータ構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、一対のロータヨークを回転軸に対して圧入と接着により固定すると共に、少なくとも、各ロータヨーク同士を凹凸係合部による係合により固定することである。
【実施例】
【００１１】
以下、図面と共に本発明によるアキシャル発電機・モータ構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同等又は同一部分には同一符号を用いて説明する。
図１は、本発明によるロータ及びステータ構造を内蔵したアキシャル発電機・モータ４０の全体構成について述べる。
図１において符号１で示されるものは、図２で詳細に示されているように、絶縁部材からなるステータであり、このステータ１は全体形状が断面でコ字形をなしその軸中心位置には軸用孔２２が形成されている。
【００１２】
前記ステータ１の一面側１Ａａの周縁位置には、図３から図５で示されるように三角形をなすと共に軸方向Ｐに沿って突出する複数の突出筒部２１が形成され、前記各突出筒部２１には三角形をなす輪状ステータコイル１３が設けられている。
図３及び図４は、図２における前記ステータ１の左及び右側面図を示し、輪状ステータコイル１３を有しない前記突出筒部２１を示している。
【００１３】
前記回転軸９上における前記ステータ１の両側位置には、図７から図１０で示されロータ３を形成するための第１、第２ロータヨーク２６,２７が互いに離間して対向し、前記ステータ１を挟持するように固定されている。
前記第１ロータヨーク２６は、出力側ロータヨークをなすと共に図７及び図８で示されるように、その内面２６ａの周縁には、８個の板状マグネット２５が空気抜き用の孔２６ｂ及び接着部(図示せず)によって固定されている。
前記各ロータヨーク２６,２７の各板状マグネット２５は、Ｓ極とＮ極が交互に配設され、かつ、位相をずらせて磁極が配設されている。
【００１４】
前記第１ロータヨーク２６の中心に形成され軸用孔２２の周縁には、図７及び図８で示されるように、軸方向Ｐに沿って延設されて突出する第１筒状体５０が形成されている。
前記第１筒状体５０の内端５０ａには、その周方向に沿って凸部５０Ａと凹部５０Ｂが交互に形成され、前記凸部５０Ａと凹部５０Ｂの突出差Ｄが図８のように形成されている。
【００１５】
前記第２ロータヨーク２７の中心に形成された軸用孔２２の周縁には、図９及び図１０で示されるように、軸方向Ｐに沿って延設されて突出する第２筒状体５１が形成されている。
前記第２筒状体５１の内端５１ａには、その周方向に沿って凸部５１Ａと凹部５１Ｂが交互に形成され、前記凸部５１Ａと凹部５１Ｂの突出差Ｄが図１０のように形成されている。
【００１６】
前記第１筒状体５０の内端５０ａに形成された前記凸部５０Ａ及び凹部５０Ｂにより凹凸係合部５２が形成され、前記第２筒状体５１の内端５１ａに形成された前記凸部５１Ａ及び５１Ｂにより凹凸係合部５３が形成されている。
従って、前記第１、第２ロータヨーク２６,２７を前記回転軸９上で嵌め合わせた場合、第１ロータヨーク２６の各凸部５０Ａ及び各凹部５０Ｂと第２ロータヨーク２７の各凹部５１Ｂ及び各凸部５１Ａとが嵌め合い状態となって係合（すなわち、各凹凸係合部５２,５３が互いに係合する）状態となる。
【００１７】
前述の場合、前記第１、第２筒状体５０,５１の一部は、図１に示されるように、前記ステータ１の軸用孔２２の中に位置しており、前記第１筒状体５０は回転軸９に対して圧入による圧入部９Ａを介して固定され、前記第２筒状体５１は回転軸９の輪状凹凸部９Ｂに対して嵌合して接着される嵌合・接着部９Ｃを介して固定されている。
【００１８】
前記各ロータヨーク２６,２７の各筒状体５０,５１の外側には、前記回転軸９を回転自在に支持する前蓋２８と後蓋２９の第１、第２軸受７ａ，７ｂの内輪７ａＡ，７ｂＡが当接して位置していることにより、前記各ロータヨーク２６,２７のスラスト方向への抜けが防止されるように構成されている。
従って、前記前蓋２８とステータ１と後蓋２９とは、互いに直接及びブッシュ６０を介して接続・保持されていることによりアキシャル発電機・モータ４０のケース６１を形成している。
【００１９】
前述の構成により、前記回転軸９上におけるロータ３を構成するための各ロータヨーク２６,２７は、前記圧入部９Ａ、嵌合・接着部９Ｃ、凹凸係合部５２,５３によって回転軸９上の所定位置に保持され、経年に対しても十分な耐久性を有し、アキシャル発電機・モータ４０としての性能を維持することができる。
また、前述の構成は、周知のように、発電機としても、モータとしても両方の機能を有するものである。
【００２０】
尚、前述の本発明によるアキシャル発電機・モータ構造の要旨とするところは、以下の通りである。
すなわち、アキシャル発電機・モータ４０のケース２０を形成するための前蓋２８及び後蓋２９の第１、第２軸受７ａ,７ｂを介して回転自在に設けられた回転軸９と、前記回転軸９上で互いに対向配置され円板状をなす第１、第２ロータヨーク２６，２７と、前記第１、第２ロータヨーク２６，２７に設けられた板状マグネット２５と、前記第１、第２ロータヨーク２６，２７の軸用孔２２の周縁に設けられ軸方向Ｐに沿って延設された第１、第２筒状体５０，５１と、前記第１、第２筒状体５０，５１の内端５０ａ,５１ａで周方向に沿って交互に形成された複数の凸部５０Ａ,５１Ａ及び凹部５０Ｂ,５１Ｂからなる凹凸係合部５２，５３と、前記前蓋２８及び後蓋２９に保持され複数の輪状ステータコイル１３を有すると共に前記各ロータヨーク２６，２７間に位置するステータ１と、を備え、前記第１ロータヨーク２６は前記回転軸９に圧入され、前記第２ロータヨーク２７は前記回転軸９に嵌合・接着固定され、前記凹凸係合部５２，５３における第１筒状体２６の凸部５０Ａは前記第２筒状体２７の凹部５１Ｂに係合することにより、前記第２ロータヨーク２７の前記回転軸９及び前記第１ロータヨーク２６に対する回り止めとなることを特徴とするアキシャル発電機・モータ構造であり、また、前記第１、第２ロータヨーク２６，２７の外側には前記第１、第２軸受７ａ,７ｂが位置していることにより、前記第１、第２ロータヨーク２６，２７のスラスト方向への抜けが防止されるように構成されていることを特徴とするアキシャル発電機・モータ構造であり、また、前記第１、第２筒状体５０，５１の一部は前記ステータ１の軸用孔２２内に位置していることを特徴とするアキシャル発電機・モータ構造である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明によるアキシャル発電機・モータ構造は、一対のロータヨークを回転軸に対して圧入と接着により固定すると共に、各ロータヨーク同士を凹凸部による係合により固定するため、この種のモータの小型化及び偏平化に有効である。
【符号の説明】
【００２２】
１    ステータ
１Ａａ    一面側
３    ロータ
７ａ，７ｂ    第１、第２軸受
７ＡＡ，７ｂＢ    内輪
９Ａ    圧入部
９Ｂ    輪状凹凸部
９Ｃ    嵌合・接着部
１３    輪状ステータコイル
２１    突出筒部
２２    軸用孔
２５    板状マグネット
２６,２７    第１、第２ロータヨーク
２８    前蓋
２９    後蓋
４０    アキシャル発電機・モータ
５０    第１筒状体
５０ａ    内端
５０Ａ    凸部
５０Ｂ    凹部
５０,５１    第１、第２筒状体
５１    第２筒状体
５１ａ    内端
５１Ａ    凸部
５１Ｂ    凹部
５２，５３    凹凸係合部
【図１】
2015226420.tif 000003
【図２】
2015226420.tif 000004
【図３】
2015226420.tif 000005
【図４】
2015226420.tif 000006
【図５】
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【図６】
2015226420.tif 000008
【図７】
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【図８】
2015226420.tif 000010
【図９】
2015226420.tif 000011
【図１０】
2015226420.tif 000012
【図１１】
2015226420.tif 000013
【図１２】
2015226420.tif 000014