(57)【要約】【課題】モータの全長を短くできるとともに、コイルへの給電線の引き回し空間を確保でき、さらに、この引き回し空間から給電線がロータの方にずれることを確実に防止することのできるインナーロータ型モータを提案すること。【解決手段】モータ１は、ステータ３が周方向に分割された複数の分割コア３０の各々に対してコイル３３がラジアル方向の内周側で薄く外周側で厚く巻回されていることにより、外周側より内周側が凹んだ環状斜面３ａを両端面に備えている。軸受保持部材２１は、第１の軸受保持部２１１がステータ３の側、すなわち、モータ内に向けて突き出ている。このため、第１の軸受保持部２１１の周囲に空間ができるので、この空間をコイル３３への給電線３４を引き回す配線引き回し空間５として利用する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータケースと、該モータケース内に配置された円筒状のステータと、該ステータの内側に配置されたロータと、前記モータケースのモータ軸線方向で開口する開口部に取り付けられた軸受保持部材と、該軸受保持部材の円筒状の軸受保持部に保持されて前記ロータの回転軸を支持する軸受とを有するインナーロータ型モータにおいて、
前記ステータは、周方向に分割された複数の分割コアの各々に対してコイルがラジアル方向の内周側で薄く外周側で厚く巻回されていることにより、外周側より内周側が凹んだ環状斜面を両端面に備え、
前記軸受保持部は、前記軸受保持部材から前記ステータの側に向けて突き出ていることにより、前記軸受保持部の周囲には、前記コイルへの給電線を引き回す配線引き回し空間が形成されていることを特徴とするインナーロータ型モータ。
【請求項２】
請求項１において、前記配線引き回し空間と、前記ロータが配置されている空間との間には、前記軸受保持部と前記ステータとによって微小隙間が形成されていることを特徴とするインナーロータ型モータ。
【請求項３】
請求項２において、前記微小隙間の幅は、前記給電線の直径寸法の０．５倍から１．５倍までの範囲であることを特徴とするインナーロータ型モータ。
【請求項４】
請求項２または３において、前記ステータは、前記コイルが巻回されるとともに内側に前記分割コアが挿着された筒状胴部、該筒状胴部の一方側の縁からモータ軸線方向に張り出した内周側フランジ部、および該筒状胴部の他方側の縁からモータ軸線方向に張り出した外周側フランジ部を備えた絶縁体を備え、
前記微小隙間は、前記内周側フランジの外周端部と前記軸受保持部の先端部との間に構成されていることを特徴とするインナーロータ型モータ。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかにおいて、前記軸受保持部は、先端部が前記ステータの前記環状斜面で囲まれる位置まで前記ステータに向けて突き出ていることを特徴とするインナーロータ型モータ。
【請求項６】
請求項４において、前記内周側フランジ部は、前記外周側フランジ部よりも軸方向に長く前記軸受保持部に向けて張り出していることを特徴とするインナーロータ型モータ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記軸受保持部材の外側の面は、前記軸受保持部の周囲に当該軸受保持部をモータ軸線方向で凹ませる環状斜面を備えていることを特徴とするインナーロータ型モータ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記ステータ、および前記軸受を前記回転軸に装着した前記ロータを前記モータケース内に収納した状態で、当該モータケースの開口部に対してモータ軸線方向から前記軸受保持部材を取り付ける際、前記モータケースと前記軸受保持部材とが嵌り始める前に前記軸受が前記軸受保持部の先端部分に嵌り始めるように、前記軸受保持部材の前記モータケースとの嵌め合い部、および前記軸受保持部のモータ軸線方向における位置が設定されていることを特徴とするインナーロータ型モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステータの内側にロータが配置されたインナーロータ型モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インナーロータ型モータは、図４に示すように、モータケース１０１と、このモータケース１０１内に配置されたステータ１０２と、このステータ１０２の内側に配置されたロータ１０３とを有している。ここに示すインナーロータ型モータ１００において、モータケース１０１は、モータ軸線Ｍの方向に分割された軸受保持部材１０１ａおよびモータケース１０１ｂから構成されている。軸受保持部材１０１ａおよびモータケース１０１ｂにそれぞれ取り付けられた軸受１０５、１０６によって、ロータ１０３の回転軸１０４が回転可能に支持されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、軸受１０５、１０６は、軸受保持部材１０１ａおよびモータケース１０１ｂにおける端面１０７、１０８をモータ軸線Ｍに沿って外側に突き出させた軸受保持部１０９、１１０に取り付けられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２５７７４１号公報（第４頁、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、インナーロータ型モータ１００では、コイル線１０２ａに対して外部に引き出されているリード線（給電線）を接続する必要があるとともに、リード線がロータ１０３に当らないようにする必要がある。
【０００６】
しかしながら、従来のインナーロータ型モータ１００では、コイル線１０２ａが巻回されている付近にリード線を引き回す空間がないため、軸受保持部材１０１ａおよびモータケース１０１ｂをモータ軸線Ｍの方向に延長して、配線引き回し空間を確保しなければならないという問題点がある。
【０００７】
また、従来のインナーロータ型モータ１００では、コイル線１０２ａが巻回されている側からロータ１０３の方を見ると、広いスペースＴが存在し、リード線がロータ１０３の側にずれることを阻止する部分が一切ない。このため、従来のインナーロータ型モータ１００では、コイル線１０２ａへの給電線がロータ１０３に接触するおそれがあるという問題点がある。
【０００８】
さらに、軸受保持部材１０１ａおよびモータケース１０１ｂの端面１０７、１０８をモータ軸線Ｍに沿って外側に突き出させて軸受保持部１０９、１１０を構成しているので、モータの全長が長いという問題点もある。
【０００９】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、モータの全長を短くできるとともに、コイルへの給電線の引き回し空間を確保でき、さらに、この引き回し空間から給電線がロータの方にずれることを確実に防止することのできるインナーロータ型モータを提案することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、モータケースと、該モータケース内に配置された円筒状のステータと、該ステータの内側に配置されたロータと、前記モータケースのモータ軸線方向で開口する開口部に取り付けられた軸受保持部材と、該軸受保持部材の円筒状の軸受保持部に保持されて前記ロータの回転軸を支持する軸受とを有するインナーロータ型モータにおいて、前記ステータは、周方向に分割された複数の分割コアの各々に対してコイルがラジアル方向の内周側で薄く外周側で厚く巻回されていることにより、外周側より内周側が凹んだ環状斜面を両端面に備え、前記軸受保持部は、前記軸受保持部材から前記ステータの側に向けて突き出ていることにより、前記軸受保持部の周囲には、前記コイルへの給電線を引き回す配線引き回し空間が形成されている。
【００１１】
本発明では、ステータは、周方向に分割された複数の分割コアの各々に対してコイルがラジアル方向の内周側で薄く外周側で厚く巻回されていることにより、外周側より内周側が凹んだ環状斜面を両端面に備えているので、軸受保持部は、軸受保持部材からステータの側、すなわち、モータ内に向けて突き出ている。このため、モータの全長を短くすることができる。また、軸受保持部がモータ内に向けて突き出ているため、その周囲には空間ができるので、この空間をコイルへの給電線を引き回す配線引き回し空間として利用できる。さらに、配線引き回し空間からロータが配置されている側をみたとき、そこには、軸受保持部が突き出た状態にあるので、コイルへの給電線は、配線引き回し空間からロータの側にずれることがないので、給電線とロータとの接触を防止することができる。
【００１２】
本発明において、前記配線引き回し空間と、前記ロータが配置されている空間との間には、前記軸受保持部と前記ステータとによって微小隙間が形成されていることが好ましい。この場合、前記微小隙間の幅は、前記給電線の直径寸法の０．５倍から１．５倍までの範囲であることが好ましい。このように構成すると、コイルへの給電線は、配線引き回し空間からロータの側に移動することがないので、給電線とロータとの接触を確実に防止することができる。
【００１３】
本発明において、前記微小隙間は、以下のようにして形成すればよい。例えば、前記ステータは、前記コイルが巻回されるとともに内側に前記分割コアが挿着された筒状胴部、該筒状胴部の一方側の縁からモータ軸線方向に張り出した内周側フランジ部、および該筒状胴部の他方側の縁からモータ軸線方向に張り出した外周側フランジ部を備えた絶縁体を備えている場合には、前記内周側フランジの外周端部と前記軸受保持部の先端部との間に前記微小隙間を構成すればよい。
【００１４】
また、本発明においては、前記軸受保持部は、先端部が前記ステータの前記環状斜面で囲まれる位置まで前記ステータに向けて突き出ていることにより、前記微小隙間が形成されている構成を採用することができる。
【００１５】
本発明において、前記内周側フランジ部を、前記外周側フランジ部よりも軸方向に長く前記軸受保持部に向けて張り出させて前記微小隙間を構成してもよい。
【００１６】
本発明において、前記軸受保持部材の外側の面は、前記軸受保持部の周囲に当該軸受保持部をモータ軸線方向で凹ませる環状斜面を備えていることが好ましい。このように構成すると、前記軸受保持部材の外側で凹んだ部分を磁極センサ等の取り付けスペースとして利用することができる。
【００１７】
本発明では、前記ステータ、および前記軸受を前記回転軸に装着した前記ロータを前記モータケース内に収納した状態で、当該モータケースの開口部に対してモータ軸線方向から前記軸受保持部材を取り付ける際、前記モータケースと前記軸受保持部材とが嵌り始める前に前記軸受が前記軸受保持部の先端部分に嵌り始めるように、前記軸受保持部材の前記モータケースとの嵌め合い部、および前記軸受保持部のモータ軸線方向における位置が設定されていることが好ましい。このように構成すると、軸受が傾くことなく、軸受を軸受保持部に保持させることができる。また、ロータがステータコアの吸引力で位置決めされた状態でモータケースに軸受保持部材を取り付けることができ、組み立て作業が容易である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したモータの実施例を説明する。
【００１９】
［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本例のインナーロータ型モータを示す縦断面図である。図２は、図１のモータ１のステータ３を示す横断面図である。
【００２０】
図１に示すように、本形態のインナーロータ型のモータ１は、カップ状のモータケース２２と、このモータケース２２内に配置されたステータ３と、このステータ３の内側に配置されたロータ４とを有している。モータケース２２は、モータ軸線方向における一方側が開口しており、この開口部を覆うように、軸受保持部材２１がモータケース２２に取り付けられている。従って、軸受保持部材２１は、ケース部材としても用いられている。
【００２１】
ロータ４は、回転軸４１の周りに永久磁石４２を備えている。回転軸４１には、永久磁石４２を挟んで両側に第１および第２の軸受４３および４４が取り付けられている。第１および第２の軸受４３、４４のうち、第２の軸受４４は、モータケース２２の底部に保持されている一方、第１の軸受４３は、軸受保持部材２１に保持されている。
【００２２】
図２も参照すると、ステータ３は、本例では極数が９極であり、各極毎に周方向に分割された９個の分割コア３０を円環状に配列することにより構成されている。各分割コア３０には、インシュレータ３２（絶縁体）を介してコイル３３がモータ軸線Ｍを中心としてラジアル方向の内周側で薄く外周側で厚く巻回されている。インシュレータ３２は、内側に分割コア３０が挿着された筒状胴部３２ａと、この筒状胴部３２ａの一方側の縁からモータ軸線方向に張り出した内周側フランジ部３２ｂと、筒状胴部３２ａの他方側の縁からモータ軸線方向に張り出した外周側フランジ部３２ｃを備えている。
【００２３】
図１に示すように、分割コア３０を円環状に配列してモータケース２２内に配置してステータ３を構成すると、その両端面はコイル３３によって、外周側より内周側がすり鉢状に凹んだ環状斜面３ａとなる。そこで、本形態では、軸受保持部材２１およびモータケース２２の底部において、第１の軸受４３を保持する円筒状の第１の軸受保持部２１１、および第２の軸受４４を保持する円筒状の第２の軸受保持部２２５がステータ３の側、すなわち、内側に突き出るように形成され、第１の軸受保持部２１１、および第２の軸受保持部２２５は、環状斜面３ａで囲まれる位置までステータ３に向けて突き出ている。
【００２４】
本形態において、軸受保持部材２１は、第１の軸受保持部２１１と、この第１の軸受保持部２１１の外側の環状斜面部分２１２と、この環状斜面部分２１２からモータ軸線Ｍに対して直交する方向に広がる環状端面部分２１３とを備えており、環状斜面部分２１２は、第１の軸受保持部２１１をステータ側に突き出させる方向に傾斜している。また、環状端面部分２１３には、モータケース２２の開口部に嵌る凸部２１４が形成されている。
【００２５】
モータケース２２は、軸受保持部材２１の環状端面部分２１３がねじ止め固定されるフランジ部２２１と、このフランジ部２２１の内周縁からモータ軸線Ｍの方向に延びる円筒部２２２とを備えており、この円筒部２２２にステータ３およびロータ４の永久磁石４２の部分が収納される。また、モータケース２２は、円筒部２２２の底面に環状端面部分２２３と、この環状端面部分２２３からフランジ部２２１の側に傾斜して内側に延びる環状斜面部分２２４と、この環状斜面部分２２４の先端からモータ軸線Ｍに沿って環状端面部分２２３の側に延びる第２の軸受保持部２２５とを備えており、この第２の軸受保持部２２５に回転軸４１の第２の軸受４４が保持されている。
【００２６】
軸受保持部材２１とモータケース２２を接合すると、第１の軸受保持部２１１がモータケース２２内に向けて突き出ているため、第１の軸受保持部２１１の周囲には空間ができる。本形態では、この空間をコイル３３への給電線３４を引き回す配線引き回し空間５としている。
【００２７】
また、配線引き回し空間５とロータ４が配置されている空間Ｓとの間には、軸受保持部材２１の第１の軸受保持部２１１の先端部と、ステータ３に用いたインシュレータ３２の内周側フランジ部３２ｂの外周縁とによって微小隙間Ｌが形成されている。ここで、微小隙間Ｌは、給電線３４の直径寸法の０．５倍から１．５倍の範囲である。
【００２８】
さらに、軸受保持部材２１では、第１の軸受保持部２１１に第１の軸受４３が嵌った後に、モータケース２２に凸部２１４が嵌るように、第１の軸受保持部２１１において第１の軸受４３を位置決めする段部２１９と、凸部２１４のモータ軸線Ｍの方向における寸法Ｈは、Ｈ＞０に設定されている。
【００２９】
（モータの組立手順）
このように構成したモータ１は次の手順により組み立てられる。まず、分割コア３０を円環状に並べて構成したステータ３をモータケース２２に嵌める。この際、ステータ３では、各分割コア３０のコイル３３の端末を給電線３４で接続し、給電線３４をまとめて引き出し部３５から外部に引き出しておく。
【００３０】
次に、ロータ４の回転軸４１に第１の軸受４３および第２の軸受４４を装着した後、第２の軸受４４がモータケース２２の第２の軸受保持部２２５で支持されるようにして、ステータ３の内側にロータ４を配置する。
【００３１】
次に、軸受保持部材２１をモータ軸線Ｍの方向からモータケース２２の開口部に嵌める。この際、軸受保持部材２１は、第１の軸受保持部２１１が第１の軸受４３に嵌ってから、凸部２１４がモータケース２２の円筒部２２２に嵌る。このため、ロータ４がステータ３の吸引力によって位置決めされた状態で軸受保持部材２１をモータケース２２に取り付けることができる。
【００３２】
このようにして軸受保持部材２１をモータケース２２を嵌めた状態で、第１の軸受保持部２１１の外周側に配線引き回し空間５が形成され、この配線引き回し空間５内に給電線３４が配置される。
【００３３】
また、軸受保持部材２１には、環状斜面部分２１２によって外側部分が凹んでいるので、磁極センサを取付ることができる。
【００３４】
（本形態の効果）
このように構成したモータ１において、ステータ３は、周方向に分割された複数の分割コア３０の各々に対してコイル３３がラジアル方向の内周側で薄く外周側で厚く巻回されていることにより、外周側より内周側が凹んだ環状斜面３ａを両端面に備えている。従って、第１の軸受保持部２１１、および第２の軸受保持部２２５を軸受保持部材２１およびモータケース２２の底部からステータ３の側、すなわち、モータ内に向けて突き出させることができる。このため、モータ１の全長を短くすることができる。
【００３５】
また、第１の軸受保持部２１１がモータ内に向けて突き出ているため、その周囲には空間ができるので、この空間をコイル３３への給電線３４を引き回す配線引き回し空間５として利用できる。
【００３６】
さらに、配線引き回し空間５からロータ４が配置されている側をみたとき、そこには、第１の軸受保持部２１１が突き出た状態にあるので、コイル３３への給電線３４は、配線引き回し空間５からロータ４の側にずれることがないので、給電線３４とロータ４との接触を防止することができる。しかも、配線引き回し空間５と、ロータ４が配置されている空間Ｓとの間には、軸受保持部材２１とステータ３とによって微小隙間Ｌが形成されている。この微小隙間Ｌの幅は、給電線３４の直径寸法の０．５倍から１．５倍までの範囲である。それ故、コイルへの給電線３４は、配線引き回し空間５からロータ４の側に移動することがないので、給電線３４とロータ４との接触を確実に防止することができる。
【００３７】
また、ステータ３、および第１の軸受４３を回転軸４１に装着したロータ４をモータケース２２内に収納した状態で、モータケース２２の開口部に対してモータ軸線方向から軸受保持部材２１を取り付ける際、モータケース２２と軸受保持部材２１とが嵌り始める前に第１の軸受４１が第１の軸受保持部２１１の先端部分に嵌り始めるように、軸受保持部材２１のモータケース２２との凸部２１４（嵌め合い部）、および第１の軸受保持部２１１のモータ軸線方向Ｍにおける位置が設定されている。このため、第１の軸受４３が傾くことなく、第１の軸受４３を第１の軸受保持部２１１に保持させることができる。また、ロータ４がステータコアの吸引力で位置決めされた状態でモータケース２２に軸受保持部材２１を取り付けることができ、組み立て作業が容易である。
【００３８】
［実施の形態２］
図３は、本発明の実施の形態２に係るモータを示す縦断面図である。なお、以下に示す実施の形態２は、基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
【００３９】
図３に示すように、本形態のモータ１Ａも上記の実施の形態１と同様に、ステータ３は、周方向に分割された複数の分割コア３０の各々に対してコイル３３がラジアル方向の内周側で薄く外周側で厚く巻回されていることにより、外周側より内周側が凹んだ環状斜面３ａを両端面に備えている。このため、第１の軸受保持部２１１を、軸受保持部材２１からステータ３の側、すなわち、モータ内に向けて突き出させることができる。その結果、第１の軸受保持部２１１の周りに、ステータ３のコイル３３の給電線３４を引き回す配線引き回し空間５を形成することができる。
【００４０】
また、配線引き回し空間５とロータが配置されている空間Ｓとの間には、第１の軸受保持部２１１とステータ３によって微小隙間Ｌが形成されている。このような微小隙間Ｌを構成するにあたって、本形態では、ステータ３におけるインシュレータ３２の内周側フランジ部３２ｂを、外周側フランジ部３２ｃよりも軸方向に長く第１の軸受保持部２１１に向けて張り出させることにより、内周側フランジ部３２ｂの外周縁と、第１の軸受保持部２１１の先端部との間に微小隙間Ｌを構成している。
【００４１】
このように構成したモータ１Ａにおいても、第１の軸受保持部２１１の外周側を配線引き回し空間５として利用することができる。また、インシュレータ３２の内周側フランジ部３２ｂを第１の軸受保持部２１１に微小隙間Ｌで突き出させることにより、配線引き回し空間５は、ロータ４が配置されている空間Ｓと仕切られている。このため、コイル３３への給電線３４が配線引き回し空間５からロータ４の側にずれることがないので、給電線３４とロータ４との接触を防止することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のモータでは、ステータは、周方向に分割された複数の分割コアの各々に対してコイルがラジアル方向の内周側で薄く外周側で厚く巻回されていることにより、外周側より内周側が凹んだ環状斜面を両端面に備えているので、軸受保持部は、軸受保持部材からステータの側、すなわち、モータ内に向けて突き出ている。このため、モータの全長を短くすることができる。また、軸受保持部がモータ内に向けて突き出ているため、その周囲には空間ができるので、この空間をコイルへの給電線を引き回す配線引き回し空間として利用できる。さらに、配線引き回し空間からロータが配置されている側をみたとき、そこには、軸受保持部が突き出た状態にあるので、コイルへの給電線は、配線引き回し空間からロータの側にずれることがないので、給電線とロータとの接触を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインナーロータ型モータの縦断面図である。
【図２】図１のモータのステータを示す横断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るインナーロータ型モータの縦断面図である。
【図４】従来のインナーロータ型モータを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１、１Ａ  インナーロータ型のモータ
２１  軸受保持部材
２１１  第１の軸受保持部
２１２  環状斜面部分
２１３  環状端面部分
２１４  環状斜面部分
２２  モータケース
２２５  第２の軸受保持部
３  ステータ
３ａ  環状斜面
３０  分割コア
３２  インシュレータ
３２ａ  筒状胴部
３２ｂ  内周側フランジ部
３２ｃ  外周側フランジ部
３３  コイル
３４  給電線
３５  引き出し部
４  ロータ
４１  回転軸
４２  永久磁石
４３  第１の軸受
４４  第２の軸受
５  配線引き回し空間
Ｍ  モータ軸線
Ｓ  ロータが配置されている空間
【図１】
2004289979.tif 000003
【図２】
2004289979.tif 000004
【図３】
2004289979.tif 000005
【図４】
2004289979.tif 000006