(57)【要約】【課題】多段変速ボックス機能を持つ変速モーターの提供。【解決手段】変速モーター１０は、直径が異なる多層の入れ室１１にコイル２を設置された筐体１と、筐体１に貫通されたシャフト３上に単一方向ベアリング４１を介して設けられ、各層の入れ室１１に相互に対称的に、直径が異なる複数の回転盤４、及び各回転盤４の外側に設けられ、各層のコイル２に対向する複数の磁石４２とを備え、直径が異なる各層の入れ室１１のコイル２を単独で作動させ、直径が異なる各回転盤４で、シャフト３を回転方向に動かすようにした。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
両端に軸孔が形成されて前記軸孔にベアリング（１２、５１）が設けられ、内部に前記軸孔と同心上に、直径が異なり階段状に並ぶ多層の入れ室（１１）が形成されて、前記各層の入れ室（１１）内にコイル（２）が設けられた筐体（１）と、
前記筐体（１）に前記ベアリング（１２、５１）を通して貫通されたシャフト（３）上に単一方向ベアリング（４１）を介して設けられ、前記各層の入れ室（１１）に相互に対称的に、直径が異なり階段状に並ぶ絶縁性を有する複数の回転盤（４）、及び前記各回転盤（４）の外側に設けられ、前記各層のコイル（２）に対向する複数の磁石（４２）と、
を備え、
前記各層の入れ室（１１）内のコイル（２）の作動を制御することにより、前記各層の入れ室（１１）内の回転盤（４）でシャフト（３）を回転させることを特徴とする変速モーター（１０）。
【請求項２】
筐体（１）は片側一方の端部を封止され、片側他方の端部が開口されて、前記封止側の端部中央にシャフト（３）を貫通するための軸孔が形成されて、その軸孔の中にベアリング（１２）が設けられ、前記開口側の端部はカバー（５）で封じられ、前記カバー（５）の中央に軸孔が形成されて、その軸孔にベアリング（５１）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の変速モーター（１０）。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は変速モーターに関し、特に変速により、低速の高いトルク及び高回転を達成する変速モーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般のモーターは、電流の強さにより、モーターシャフトの回転速度を制御するが、それが自動車、バイク、電動スクーターなどの交通手段や、旋盤、ドリル盤、フライス盤などの工作機械の駆動力に使われる場合、その多くは最大効率を発揮させるために変速装置が必要となり、その変速装置には、通常、ギア変速ボックスやベルト無段変速機などが採用される。
【０００３】
また、従来からよく知られている変速モーターは、特許文献１などに記載されているように、主に内回転式の単一出力側のモーター及び減速ギアセットからなり、モーターインバーターの回転制御により、減速ギアセットの一定した減速率に合わせて、必要とされる回転速度の駆動力が提供される。
【０００４】
【特許文献１】台湾特許公開第３１８６３５号  同軸減速モーター
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案が解決しようとする課題は次のとおりである。
１．上述において、変速ボックス内のギア機構はギアオイルで潤滑するなどメンテナンスの必要がある。運転時には騒音が相当発生するので、その改善が望まれる。また、ベルト無段変速ボックスにはベルトの緩みや切れ、又は他の変速ボックスの部品が摩損されたりする欠点がある。したがって、どのように効率がよい変速モーターを研究開発するかが、本考案の主要な課題である。
２．前記同軸減速モーターは、操作上、次のような欠点がある。
（１）変速モーターの出力シャフトの回転速度変換は、単一モーターのインバーターによる直接制御になっており、出力シャフトが回転速度を変える場合、速度をうまく変えることができない。
（２）変速モーターの減速ギアセットの減速が一定で、単一モーターのインバーターによる出力シャフト回転速度の直接制御となっており、出力シャフトの速度変換幅が小さいため、その減速可能範囲がより狭くなる。
（３）変速モーターは単一モーターより出力シャフト回転速度を直接に制御するものであり、出力シャフトが低速にある場合、モーターも低速で運転することとなり、このため、モーターが起動されるとき、トルク制御が容易でない。
以上から、前記の同軸変速モーターの欠点を解決することを、本考案の課題とする。
【０００６】
本考案は、上述の問題点を解決し、特に、モーターの出力シャフトがうまく行われる変速ボックス、速度増加幅が拡大され、駆動されやすいなどの多様な機能を持つ変速モーター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】
そこで、本考案による変速モーターは、上記目的を達成するために、筐体（１）と、筐体（１）内に設けられた数セットのコイル（２）と、筐体（１）に貫通されたシャフト（３）と、シャフト（３）に結合されて筐体（１）内に設けられた数枚の回転盤（４）とを備え、各部に次のような構成が採用される。筐体（１）は、シャフト（３）の貫通するところに軸孔が設けられて、軸孔にベアリング（１２）が設置され、（筐体の）内部には（軸孔と）同心上に、直径が異なり階段状に並ぶ多層の入れ室（１１）が形成される。数セットのコイル（２）はモーターコイル（固定子）であり、筐体（１）の各層の入れ室（１１）内に設置される。この筐体（１）にシャフト（３）がベアリング（１２）を介して貫通される。数枚の回転盤（４）は絶縁材からなるもので、これらの回転盤（４）はそれぞれ異なる直径に形成され、外側に（異なる直径の）磁石（４２）が設けられる。これらの回転盤（４）は階段状に並べられ、すべて単一方向ベアリング（４１）を介してシャフト（３）につなげられる。筐体（１）内で各層の入れ室（１１）と各回転盤（４）は相互に対称であり、各層のコイル（２）と各回転盤（４）の磁石（４２）が対称になって対向される。このようにして各層のコイル（２）の作動を制御することにより、当該層の入れ室（１１）内の回転盤（４）でシャフト３を回転方向に動かすようにした。
【０００８】
また、この変速モーターの場合、筐体（１）は片側一方が封止され、片側他方が開口されて、開口にカバー（５）を設けて封じられる。この場合、筐体（１）の封止側（の中央）にシャフト（３）を貫通するための軸孔が設けられて、その軸孔にベアリング（１２）が設置され、カバー（５）側（の中央）にシャフト（３）を貫通するための軸孔が設けられて、その軸孔の中にベアリング（５１）が設置され、シャフト（３）は筐体（１）（の中央）にベアリング（１２、５１）を通して貫通される。
【考案の効果】
【０００９】
本考案は上記の構成により、次のような効果が得られる。直径が異なる回転盤（４）でシャフト（３）の回転を変えることによって、低回転時の高トルク及び高回転の速度を兼ねると同時に、減速機構又は電動による交通手段（又は何れかの変速ボックスによる工作機械：旋盤、ドリル盤、フライス盤など）の伝動軸に直接につながることにより、更に関連制御電気回路に合わせて、従来のギア変速ボックス又はベルト駆動システムの代わりに、前記の交通手段（又は工作機械）に多段変速ボックスの機能を持たせるようにし、変速モーター（１０）の出力回転速度変換は、直径が異なる回転盤（４）により動かされるシャフト（３）の回転に制御されることができ、それにより出力シャフトの回転速度が変えられた場合、速度がうまく変換されるようになる。また、変速モーター（１０）はギアセットの変速ボックスを使うものでないため、モーターで出力シャフト回転速度を直接に制御するとき、出力シャフト回転速度の変換可能幅は制限されず、変速ボックスより幅広く使えることができる。その上、変速モーター（１０）は出力シャフトの回転速度を直接に制御しており、モーターが起動される場合、トルク制御が困難で、起動が難しくなることは起らない。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本考案の一実施の形態について図１乃至図３を用いて説明する。図１は変速モーターの分解斜視図、図２はその組立後の断面図、図３はその断面図である。図１に示すように、変速モーター１０は、筐体１、数セットのコイル２、シャフト３、数枚の回転盤４、及びカバー５からなり、これら各部が、図２及び図３に示すように、組み立てられる。
【００１１】
筐体１はシャフト３の貫通するところに軸孔が設けられる。この場合、筐体１は片側一方の端部を封止され、片側他方の端部が開口された略（円）筒形に形成されて、開口はカバー５を使って封じられる。なお、カバー５は筐体１の開口縁部にボルトで締め付けて固定される。シャフト３は筐体１の中央（軸芯）に貫通されるため、封止側の端部中央にシャフト３を貫通するための軸孔が形成されて、その軸孔の中にベアリング１２が設置される。また、開口側の端部を封じるカバー５の中央に軸孔が形成されて、その軸孔にベアリング５１が設けられる。この筐体１の内部には軸孔と同心上に、直径が異なり階段状に並ぶ多層の入れ室１１が形成される。この筐体１内に数セットのコイル２が設けられる。コイル２はモーターコイル（固定子）で、筐体１の各層の入れ室１１内に設置される。
【００１２】
この筐体１にシャフト３がベアリング１２、５１を通して貫通される。このシャフト３には数枚の回転盤４が結合され、各回転盤４が筐体１内に設けられる。この場合、回転盤４の枚数は入れ室１１の層数と同じである。これらの回転盤４は絶縁材からなるもので、各入れ室１１に対応して異なる直径で形成され、外側に（異なる直径となる）磁石４２が設けられる。なお、この磁石４２は、粘着、ネジで固定するなど一般に知られている方法で、回転盤４１に固定される。なお、回転盤４が絶縁材なので、異なる層の磁石４２と異なる層の回転盤４１との相互干渉を防止する。これらの回転盤４は階段状に並べられて、すべて単一方向ベアリング４１を介してシャフト３につなげられる。このようにして筐体１内で各層の入れ室１１と各回転盤４が相互に対称となり、各層のコイル２と各回転盤４の磁石４２が対称になって対向される。
【００１３】
そして、変速モーター１０（の動作）に関連する電気回路の設計により、この変速モーター１０を手動又はコンピュータ制御で、各層の入れ室１１のコイル２を単独で作動させるように制御し、当該層の入れ室１１内の回転盤４でシャフト３を回転方向に動かすことにより、各層の回転盤４の異なるモーメントアームにより、変速ボックス及びトルクの大きさを変える機能を実現する。すなわち、直径が異なる回転盤４でシャフト３の回転を変えることによって、低回転時の高トルク及び高回転の速度を兼ねると同時に、減速機構又は電動による交通手段（又は何れかの変速ボックスによる工作機械：旋盤、ドリル盤、フライス盤など）の伝動軸に直接につなげることにより、更に関連の制御系電気回路に合わせて、従来のギア変速ボックス又はベルト駆動システムの代えて、交通手段（又は工作機械）に多段変速ボックスの機能を持たせる。この変速モーター１０の出力回転速度変換は、直径が異なる回転盤４により動かされるシャフト３の回転に制御され、これにより出力シャフトの回転速度が変えられた場合、速度がうまく変換される。また、この変速モーター１０の場合、ギアセットの変速ボックスを使うものでないため、モーターで出力シャフト回転速度を直接に制御するとき、出力シャフト回転速度の変換可能幅は制限されず、変速ボックスより幅広く使えることができる。その上、変速モーター１０は出力シャフトの回転速度を直接に制御しており、モーターが起動される場合、トルク制御が困難で、起動が難しくなることは起らない。
【００１４】
以上説明したように、この変速モーター１０によれば、直径が異なる各層の入れ室１１のコイル２を単独で作動させ、直径が異なる各回転盤４でシャフト３の回転を変えるようにしたので、変速モーター１０に多段変速ボックスの効果を達成することができ、また、関連の電気回路の設計により、手動又はコンピュータで変速ボックスの作動を制御することができ、これを電動交通手段又は工作機械の駆動力に使うことで、従来の変速ギアボックス又はベルト駆動から生じる問題点、騒音、メンテナンス、耐久性などについて解決することができる。
【００１５】
なお、上記実施の形態では、筐体１を、片側一方を封じた状態、片側他方を開口した状態の略筒状に構成したが、このほか、筐体１を、両側が開口状態の丸い直筒にして、両側の各開口をカバーで封じてもよい。この場合、片側一方の開口にあっては、上記実施の形態のように、カバーを筐体にボルトで締め付けて固定し、片側他方の開口にあっては、筐体とカバーが一つになるように固定することが望ましい。このようにすることで、製造メーカーがそれを組み合わせるのに便利になる。
【００１６】
以上、図面に基づいて本考案の構造、特徴及び効果を詳しく説明したが、本考案は実用新案法に基づくオリジナル性及び進歩性の要件を満たしており、実用新案法の規定により本願を提出し、申請する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の一実施の形態における変速モーターの分解斜視図である。
【図２】同モーターの組立後の斜視図である。
【図３】同モーターの組立後の断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  変速モーター
１  筐体
１２  ベアリング
２  コイル
３  シャフト
４  回転盤
４１  単一方向ベアリング
４２  磁石
５  カバー
５１  ベアリング
【図１】
0003133462.tif 000003
【図２】
0003133462.tif 000004
【図３】
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