(57)【要約】【課題】内部歯車機構を有するモータを提供すること。【解決手段】好ましい実施例において、電磁気的機械は、これに配置された回転子と、電磁気的機械に配置された固定子機構と、前記回転子の内部に容積を規定する前記回転子と、前記容積内に配置された歯車機構であってモータの回転子と出力シャフトとに取り付けられかつそれらの間に配置された歯車機構とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁気的機械であって、
（ａ）  前記電磁気的機械に配置された回転子と、
（ｂ）  前記電磁気的機械に配置された固定子機構と、
（ｃ）  前記回転子の内部に容積を規定する前記回転子と、
（ｄ）  前記容積内に配置された歯車機構であって前記モータの前記回転子と出力シャフトとに取り付けられかつそれらの間に配置された歯車機構とを含む、電磁気的機械。
【請求項２】
前記モータの直径寸法に対する前記回転子の直径寸法の割合は、約５５パーセントから約７５パーセントの範囲にある、請求項１に記載の電磁気的機械。
【請求項３】
前記モータの直径寸法は、前記モータの厚さの約４．６倍である、請求項１に記載の電磁気的機械。
【請求項４】
前記歯車機構は遊星歯車列を含む、請求項１に記載の電磁気的機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、モータに関し、特に（しかし、限定のためでなく）、内部歯車列を有する薄型又は扁平型モータに関する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
ステッパ型モータの効率が回転子すなわちロータの直径寸法とモータの直径寸法との比に関係することは既知である。前記比の一つの測定によって、ステッパ型モータの最大効率はロータの直径寸法がモータの直径寸法のほぼ６５パーセント（％）であるときに生じることがわかる。前記比が最適化されたとき、モータのロータ内の空間のかなりの部分がむだになっている。このむだになっている空間を用いるための一つの手法として、ロータの外に第１のモータコイルを配置し、ロータ内に第２のモータコイルを配置する方法がある。これにより、薄型又は扁平型モータが発達した。この方法では、むだになっていた空間が利用されるが、使用に係るいかなる歯車をもモータの外に置かなければならず、結果として、全体としてモータ自体の幅より大きい幅を有するパッケージ構造になる。
【０００３】
本発明の目的は、内部歯車機構を有するモータを提供することにある。
【０００４】
本発明の他の目的は、従来においてむだになっていた空間に歯車機構が配置されたモータを提供することにある。
【０００５】
本発明の他の付加的な目的は、節約して構成することができるモータを提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的、特定の特徴、要素及び利点は、以下の説明及び添付図面から明瞭又は明白になろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、とりわけ、好ましい実施例において、電磁気的機械に配置された回転子（ロータ）と、前記電磁気的機械に配置された固定子（ステータ）機構と、前記回転子の内部に容積を規定する前記回転子と、前記容積内に配置された歯車機構であって前記モータの前記回転子と出力シャフトとに取り付けられかつそれらの間に配置された歯車機構とを含む、電磁気的機械を提供することによって上記目的を達成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明及び本発明の種々の面の理解は、添付の図面を参照することによって容易になり、添付の図面は、例示のみの目的のために示しており、本発明の範囲を限定することを意図していない。
【０００９】
参照番号について、同一又は類似のエレメントには各図面で一貫した同一の番号が付されており、また、かっこによる参照は、説明される単一又は複数のエレメントが他の図面で示されている場合であっても前記エレメントが最もよく示される図に読み手を向けるようにされている。
【００１０】
米国特許第４，８４１，１８９号明細書（名称「ステッパ型モータ及び該モータの製造方法」）から採用した図１は、ステッパ型モータについての、回転モーメントすなわちトルクと、回転子すなわちロータの直径寸法との関係を示すグラフであり、ロータの特定の直径寸法のとき最大トルクが得られることを示す。この場合において、最大トルクは、ロータの直径寸法がモータの直径寸法のほぼ６５パーセントであるときに得られる。当然ながら、このことは、従来のモータには大量のむだな内部空間があることを意味する。本発明において言及するように、好ましくは、モータの直径寸法に対するロータの直径寸法の割合は、５５から７５パーセントの範囲にある。
【００１１】
本発明にあっては、従来はモータの外に配置されたであろうモータ用歯車機構をモータ内部に配置することによって前記むだな内部空間が利用される。図示の例では歯車機構を遊星歯車列として示したが、他の様式の歯車機構を同様に設けてもよく、このような場合も本発明に係る概念の範囲内にある。
【００１２】
図２に、本発明によって組み立てられたモータの分解斜視図を示し、該モータを全体に参照番号１０で示す。図２に示すモータ１０の各エレメントについて、図の左下方のコーナーから右上方のコーナーへの順に従って説明する。第１のエレメントとしてボール軸受２０が示されており、次いで、軸受ブッシュ２２、貫通して形成された４つの孔（番号２６で示す。）と該４つの孔にそれぞれ入れられるボタン形状の頭部を有する４つのねじ（番号２８で示す。）とを有する前面カバー２４、出力シャフト３０、出力駆動板３２、スリーブ軸受３４、３つの遊星歯車（番号３８で示す。）のためのシャフトとして機能する３つのピン（番号３６で示す。）、太陽歯車４０、モータシャフト４２、ボール軸受４４、旋回歯車４６、旋回歯車ハウジング４８、軸受支え５０、ボール軸受５２、ロータ支え５４、ロータ磁石５６、２つの前面部つば５８、貫通して形成された４つの取付孔（番号６２で示す。）を有する取付フランジ６０、及び２つの後面部つば６４が示されている。明瞭化のために、図２においては、前面部つば５８及び後面部つば６４の巻線を示していない。
【００１３】
モータ１０の前記エレメントの組立後の相互関係は、以下に述べる添付の図面を参照することによって、より一層明らかになろう。
【００１４】
図３に、組立後の相互関係にある複数のエレメント（各エレメントについては図２に示す。）を有するモータ１０を示す。取付孔２は、他の機器（図示せず。）の面にモータ１０を取り付けるために用いることができる。
【００１５】
図４においても、組立後の相互関係にある複数のエレメント（各エレメントについては図２に示す。）を有するモータ１０を示す。
【００１６】
図５に、図１０の遊星歯車のエレメントを示す。明瞭化のために、図５においては、前面部つば５８の巻線を示していない。主として図２を参照して前述したモータ１０のエレメントに加え、以下に説明するモータ１０のエレメントを図５に示す。孔７０は、製造時におけるモータ１０のエレメントの位置調整のために設けられている。空隙７２は、前面部つば５８とロータ磁石５６との間に設けられている。他の空隙８０は、ロータ磁石支え５４と旋回歯車ハウジング４８との間に設けられている。
【００１７】
図６に、図２及び図５を参照して前述したモータ１０のエレメントを示す。図６には、また、前面部つば５８及び後面部つば６４に配置された巻線１００を示している。この巻線は、他の図では示していない。
【００１８】
図６を参照するに、作動において、ロータ磁石５６は、従来のようにロータ磁石に回転運動を与える巻線１００に磁気的に結合されている。ロータ磁石５６は、モータシャフト４２を介して太陽歯車４０に回転運動を与えるロータ磁石支え５４に固定的に取り付けられている。太陽歯車４０の回転によって、遊星歯車３８の回転が、モータ１０に関して固定的に配置された旋回歯車４６の内方の面すなわち内面に沿って生じる。旋回歯車４６の内面に沿う遊星歯車３８の回転によって、ピン３６による出力駆動板３２の回転が生じ、前記出力駆動板に固定的に取り付けられた出力シャフト３０の回転が生じる。
【００１９】
シャフト３０のトルクはモータ１０によって生じたトルクより大きく、シャフトの回転速度はモータ１０によって生じた回転速度より小さいことが理解されよう。モータ１０によって生じたトルク及び回転速度の大きさは、遊星歯車のエレメントの相対的な寸法に依存する。
【００２０】
モータ１０の直径は、モータ１０の厚さの約４．６倍である。
【００２１】
「上方」、「下方」、「内方」、「外方」、「内方へ」、「外方へ」、「垂直の」、「水平の」等の用語は、本願において、添付の図面に示される各エレメントの位置を参照しており、本発明は必ずしも前記位置に限定されない。
【００２２】
このように、前記した目的、とりわけ、前述したことから明瞭又は明白にされた目的が効率よく達成されることが理解されよう。また、本発明の範囲から逸脱することなく前記した構成において特定の変更をすることが可能であるので、前記説明に含まれ又は添付の図面に示されるすべての事項は、例として示すのみであると解釈され、限定的な意味ではないことを意図することが理解されよう。
【００２３】
特許請求の範囲の記載は、本願明細書で述べた本発明の一般的及び特定のもしくは具体的な特徴のすべてを含むように、また、本発明の範囲について述べた、用語若しくは語法の問題として前記特徴の範囲にあると言えるに違いないことのすべてを含むように意図していることも理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ステッパ型モータについてのトルクとロータの直径寸法との関係を示すグラフ。
【図２】本発明に従って構成されたモータの分解斜視図。
【図３】モータの斜視図。
【図４】モータの側面図。
【図５】図４の線５−５に沿って得られたモータの正面断面図。
【図６】モータの側断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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