JP2003143805A - 回転電機 - Google Patents
回転電機Info
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- JP2003143805A JP2003143805A JP2001340134A JP2001340134A JP2003143805A JP 2003143805 A JP2003143805 A JP 2003143805A JP 2001340134 A JP2001340134 A JP 2001340134A JP 2001340134 A JP2001340134 A JP 2001340134A JP 2003143805 A JP2003143805 A JP 2003143805A
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- electric machine
- casing
- oil
- rotating electric
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
- F16H57/0482—Gearings with gears having orbital motion
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
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- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】小型でかつ伝動部にオイル供給が可能な回転電
機を提供することにある。 【解決手段】回転子１１と固定子１２とケーシング１８
を有する。太陽ローラ１５と、遊星ローラ１６と、リン
グローラ１３と、キャリア１７とからなる遊星ローラ機
構が、回転子１１の内側に設けられ、回転子１１の駆動
力を動力軸１９から外部に伝達する。回転子１１の内側
若しくはケーシング１８の内部にはオイルが封入され
る。また、遊星ローラ機構は、ケーシング１８の内部若
しくは回転子１１の外側に設けられ、ケーシング１８の
内部にオイルが封入される。
機を提供することにある。 【解決手段】回転子１１と固定子１２とケーシング１８
を有する。太陽ローラ１５と、遊星ローラ１６と、リン
グローラ１３と、キャリア１７とからなる遊星ローラ機
構が、回転子１１の内側に設けられ、回転子１１の駆動
力を動力軸１９から外部に伝達する。回転子１１の内側
若しくはケーシング１８の内部にはオイルが封入され
る。また、遊星ローラ機構は、ケーシング１８の内部若
しくは回転子１１の外側に設けられ、ケーシング１８の
内部にオイルが封入される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ，発電機な
どの回転電機に係り、特に、変速機構や多軸回転動力合
成のための機構を回転電機内に収納した回転電機に関す
る。
どの回転電機に係り、特に、変速機構や多軸回転動力合
成のための機構を回転電機内に収納した回転電機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、産業用として、モータ出力軸
に変速ギアを備え、所望の負荷動力に変速して回転動力
を出力するギアードモータが、広く製造，販売されてい
る。一般的にギアードモータはギア機構の体格分大きく
なるため、例えば、特開平１０−２１０７０９号公報や
特開２００１−１２５６３号公報に記載されているよう
に、回転電機内部に変速機構を設け、小型化したものが
知られている。
に変速ギアを備え、所望の負荷動力に変速して回転動力
を出力するギアードモータが、広く製造，販売されてい
る。一般的にギアードモータはギア機構の体格分大きく
なるため、例えば、特開平１０−２１０７０９号公報や
特開２００１−１２５６３号公報に記載されているよう
に、回転電機内部に変速機構を設け、小型化したものが
知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−２１０７０９号公報や特開２００１−１２５６３
号公報記載のものでは、変速手段として、歯車列，歯付
ベルト，摩擦伝動歯車列といった噛合伝動を用いている
ため、回転角度によって回転むらが生じる。回転電機内
部に噛合伝動要素を用いた場合、部材が小さいために振
動を吸収する緩和領域を確保できず、回転電機外部に別
部品として変速手段を設けた場合と比較して、回転電機
の回転子が受ける外乱が大きくなる。近年、高効率化を
目指して回転電機の回転子と固定子間のギャップはより
小さくなっているため、この振動によって回転子と固定
子とが接触しないように軸受を強化する必要があるが、
軸受を強化すると、回転電機が大型化するという問題が
あった。
１０−２１０７０９号公報や特開２００１−１２５６３
号公報記載のものでは、変速手段として、歯車列，歯付
ベルト，摩擦伝動歯車列といった噛合伝動を用いている
ため、回転角度によって回転むらが生じる。回転電機内
部に噛合伝動要素を用いた場合、部材が小さいために振
動を吸収する緩和領域を確保できず、回転電機外部に別
部品として変速手段を設けた場合と比較して、回転電機
の回転子が受ける外乱が大きくなる。近年、高効率化を
目指して回転電機の回転子と固定子間のギャップはより
小さくなっているため、この振動によって回転子と固定
子とが接触しないように軸受を強化する必要があるが、
軸受を強化すると、回転電機が大型化するという問題が
あった。
【０００４】一方、機械的動力伝達手段としては、他に
摩擦車やプーリーのような摩擦伝動がある。摩擦伝動を
実現するためには、潤滑・冷却などを行うためのオイル
供給が必要となるが、単にオイル滴下や跳ね上げといっ
た手段では、油膜剥離部分から剥がれ落ちた摩擦車のフ
ラクションが摩擦車や回転電機を傷つける可能性がある
ため、適切なオイル供給を考慮する必要があった。
摩擦車やプーリーのような摩擦伝動がある。摩擦伝動を
実現するためには、潤滑・冷却などを行うためのオイル
供給が必要となるが、単にオイル滴下や跳ね上げといっ
た手段では、油膜剥離部分から剥がれ落ちた摩擦車のフ
ラクションが摩擦車や回転電機を傷つける可能性がある
ため、適切なオイル供給を考慮する必要があった。
【０００５】本発明の目的は、小型でかつ伝動部にオイ
ル供給が可能な回転電機を提供することにある。
ル供給が可能な回転電機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決する手段】（１）上記目的を達成するた
め、本発明は、回転子と固定子とケーシングを有する回
転電機において、上記回転子の内側に設けられ、上記回
転子の駆動力を外部に伝達する遊星ローラ機構を備え、
上記回転子の内側若しくは上記ケーシング内部にオイル
を封入したものである。かかる構成により、小型でかつ
伝動部にオイル供給を行い得るものとなる。
め、本発明は、回転子と固定子とケーシングを有する回
転電機において、上記回転子の内側に設けられ、上記回
転子の駆動力を外部に伝達する遊星ローラ機構を備え、
上記回転子の内側若しくは上記ケーシング内部にオイル
を封入したものである。かかる構成により、小型でかつ
伝動部にオイル供給を行い得るものとなる。
【０００７】（２）上記（１）において、好ましくは、
上記回転子は、上記遊星ローラ機構のリングローラと同
体であるかまたは結合するようにしたものである。
上記回転子は、上記遊星ローラ機構のリングローラと同
体であるかまたは結合するようにしたものである。
【０００８】（３）上記目的を達成するため、本発明
は、回転子と固定子とケーシングを有する回転電機にお
いて、上記ケーシングの内部若しくは上記回転子の外側
に設けられ、上記回転子の駆動力を外部に伝達する遊星
ローラ機構を備え、上記ケーシング内部にオイルを封入
したものである。かかる構成により、小型でかつ伝動部
にオイル供給を行い得るものとなる。
は、回転子と固定子とケーシングを有する回転電機にお
いて、上記ケーシングの内部若しくは上記回転子の外側
に設けられ、上記回転子の駆動力を外部に伝達する遊星
ローラ機構を備え、上記ケーシング内部にオイルを封入
したものである。かかる構成により、小型でかつ伝動部
にオイル供給を行い得るものとなる。
【０００９】（４）上記（３）において、好ましくは、
上記遊星ローラ機構のリングローラは、上記オイルケー
シングと結合され、上記オイルケーシングは、上記回転
電機のケーシングと結合するようにしたものである。
上記遊星ローラ機構のリングローラは、上記オイルケー
シングと結合され、上記オイルケーシングは、上記回転
電機のケーシングと結合するようにしたものである。
【００１０】（５）上記（３）において、好ましくは、
上記回転子は、上記遊星ローラ機構の太陽ローラと同体
であるかまたは結合するようにしたものである。
上記回転子は、上記遊星ローラ機構の太陽ローラと同体
であるかまたは結合するようにしたものである。
【００１１】（６）上記目的を達成するため、本発明
は、回転子と固定子とケーシングを有する回転電機にお
いて、上記回転子の内側，上記ケーシングの内部若しく
は上記回転子の外側に設けられ、上記回転子の駆動力を
外部に伝達する遊星ローラ機構を備え、上記回転子は、
上記遊星ローラ機構の遊星ローラと複数点で接触し、上
記回転子の重心は上記遊星ローラとの接触点を頂点とす
る多面体の内側に存在するようにしたものである。かか
る構成により、回転子の支持剛性が向上し、振動の低
減、寿命の延長を得るものである。
は、回転子と固定子とケーシングを有する回転電機にお
いて、上記回転子の内側，上記ケーシングの内部若しく
は上記回転子の外側に設けられ、上記回転子の駆動力を
外部に伝達する遊星ローラ機構を備え、上記回転子は、
上記遊星ローラ機構の遊星ローラと複数点で接触し、上
記回転子の重心は上記遊星ローラとの接触点を頂点とす
る多面体の内側に存在するようにしたものである。かか
る構成により、回転子の支持剛性が向上し、振動の低
減、寿命の延長を得るものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を用いて、本
発明の第１の実施形態による回転電機の構成について説
明する。図１は、本発明の第１の実施形態による回転電
機の構成を示す正面断面図である。図２は、図１のＡ−
Ａ’断面図である。
発明の第１の実施形態による回転電機の構成について説
明する。図１は、本発明の第１の実施形態による回転電
機の構成を示す正面断面図である。図２は、図１のＡ−
Ａ’断面図である。
【００１３】本実施形態における回転電機は、インナー
ロータ型の回転電機であり、永久磁石式同期機を例にし
て説明する。但し、別の電動機形式、例えば誘導機や直
流機に対しても適用可能である。本実施形態では、回転
電機の内部に遊星ローラ機構を備えており、遊星ローラ
機構のリングローラと回転電機の回転子が結合されてい
る。
ロータ型の回転電機であり、永久磁石式同期機を例にし
て説明する。但し、別の電動機形式、例えば誘導機や直
流機に対しても適用可能である。本実施形態では、回転
電機の内部に遊星ローラ機構を備えており、遊星ローラ
機構のリングローラと回転電機の回転子が結合されてい
る。
【００１４】回転電機の外殻を形成する円筒形状のケー
シング１８の内部には、固定子を構成するステータコア
１２が固定されている。ステータコア１２の内周には、
回転子１１が対向配置している。図２に示すように、回
転子１１の内部には、８個の永久磁石１１Ａ，…，１１
Ｈが挿入されている。
シング１８の内部には、固定子を構成するステータコア
１２が固定されている。ステータコア１２の内周には、
回転子１１が対向配置している。図２に示すように、回
転子１１の内部には、８個の永久磁石１１Ａ，…，１１
Ｈが挿入されている。
【００１５】回転電機の出力を外部に取り出す動力軸１
９と、回転子１１の間には、太陽ローラ１５と、遊星ロ
ーラ１６と、リングローラ１３と、キャリア１７とから
なる「遊星ローラ機構」が設けられている。遊星ローラ
は、図２に示すように、４個の遊星ローラ１６Ａ，１６
Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄから構成されている。ケーシング１
８には、回転子の磁極位置を検出する磁極位置検出器１
４が設けられている。
９と、回転子１１の間には、太陽ローラ１５と、遊星ロ
ーラ１６と、リングローラ１３と、キャリア１７とから
なる「遊星ローラ機構」が設けられている。遊星ローラ
は、図２に示すように、４個の遊星ローラ１６Ａ，１６
Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄから構成されている。ケーシング１
８には、回転子の磁極位置を検出する磁極位置検出器１
４が設けられている。
【００１６】回転子１１とリングローラ１３とは、剛体
接続されている。なお、強度や加工精度が許せば、回転
子１１とリングローラ１３とを同一部材で形成しても差
し支えないものである。
接続されている。なお、強度や加工精度が許せば、回転
子１１とリングローラ１３とを同一部材で形成しても差
し支えないものである。
【００１７】遊星ローラ１６は、キャリア１７に回転可
能なように取り付けられる。キャリア１７は、太陽ロー
ラ１５と同軸上に配置され、軸受２１Ｄによって太陽ロ
ーラ１５に回転可能となるように取り付けられる。遊星
ローラ１６は、太陽ローラ１５と転がり接触し、クーロ
ン摩擦またはオイル粘性を用いた粘性摩擦を利用して動
力伝達を行う。遊星ローラ１６は、リングローラ１３と
も転がり接触し、クーロン摩擦またはオイル粘性を用い
た粘性摩擦を利用して動力伝達を行う。太陽ローラ１５
と遊星ローラ１６との間、および遊星ローラ１６とリン
グローラ１３の間に摩擦による動力伝達を行うために
は、押し付け力が必要となるが、これはリングローラ１
３を焼きばめすることなどにより、上記押し付け力の発
生が可能である。
能なように取り付けられる。キャリア１７は、太陽ロー
ラ１５と同軸上に配置され、軸受２１Ｄによって太陽ロ
ーラ１５に回転可能となるように取り付けられる。遊星
ローラ１６は、太陽ローラ１５と転がり接触し、クーロ
ン摩擦またはオイル粘性を用いた粘性摩擦を利用して動
力伝達を行う。遊星ローラ１６は、リングローラ１３と
も転がり接触し、クーロン摩擦またはオイル粘性を用い
た粘性摩擦を利用して動力伝達を行う。太陽ローラ１５
と遊星ローラ１６との間、および遊星ローラ１６とリン
グローラ１３の間に摩擦による動力伝達を行うために
は、押し付け力が必要となるが、これはリングローラ１
３を焼きばめすることなどにより、上記押し付け力の発
生が可能である。
【００１８】動力軸１９は、軸受２１Ａ，２１Ｂ，２１
Ｃにより、キャリア１７に対して、回転可能に支持され
ている。太陽ローラ１５は、軸受２１Ｅにより、リング
ローラ１３に対して回転可能に支持されている。太陽ロ
ーラ１５は、軸受２１Ｆにより、ケーシング１８に対し
て回転可能に支持されている。キャリア１７は、軸受２
１Ｇにより、リングローラ１３に対して回転可能に支持
されている。
Ｃにより、キャリア１７に対して、回転可能に支持され
ている。太陽ローラ１５は、軸受２１Ｅにより、リング
ローラ１３に対して回転可能に支持されている。太陽ロ
ーラ１５は、軸受２１Ｆにより、ケーシング１８に対し
て回転可能に支持されている。キャリア１７は、軸受２
１Ｇにより、リングローラ１３に対して回転可能に支持
されている。
【００１９】「遊星ローラ機構」は、太陽ローラ１５，
リングローラ１３，キャリア１７の３つの回転軸を有す
る機構である。この遊星ローラ機構を変速機構として用
いる場合には、これら３つの回転軸のうち一つを拘束す
る。ここでは、固定ねじ２０によって、キャリア１７を
ケーシング１８に固定し、遊星ローラ機構を変速機とし
て働かせている。
リングローラ１３，キャリア１７の３つの回転軸を有す
る機構である。この遊星ローラ機構を変速機構として用
いる場合には、これら３つの回転軸のうち一つを拘束す
る。ここでは、固定ねじ２０によって、キャリア１７を
ケーシング１８に固定し、遊星ローラ機構を変速機とし
て働かせている。
【００２０】回転電機をモータとして用いた場合、回転
電機回転出力，すなわち、回転子１１の回転力は、リン
グローラ１３に入力され、遊星ローラ１６を介して、太
陽ローラ１５に出力される。太陽ローラ１５の回転は、
動力軸１９により、外部に取り出される。即ち、回転子
１１−リングローラ１３−遊星ローラ１６−太陽ローラ
１５−動力軸１９の動力伝達経路により、回転子１１の
回転力が動力軸１９から外部に取り出すことができる。
電機回転出力，すなわち、回転子１１の回転力は、リン
グローラ１３に入力され、遊星ローラ１６を介して、太
陽ローラ１５に出力される。太陽ローラ１５の回転は、
動力軸１９により、外部に取り出される。即ち、回転子
１１−リングローラ１３−遊星ローラ１６−太陽ローラ
１５−動力軸１９の動力伝達経路により、回転子１１の
回転力が動力軸１９から外部に取り出すことができる。
【００２１】本実施形態では、モータの回転が速度を速
めて動力軸１９より出力される構成となっており、特に
高速回転を目的とする対象、例えばタービンポンプなど
に好適である。
めて動力軸１９より出力される構成となっており、特に
高速回転を目的とする対象、例えばタービンポンプなど
に好適である。
【００２２】また、遊星ローラ機構を実現する上で、各
ローラの表面には潤滑油膜やトラクションオイル膜の形
成する必要がある。そこで、本実施形態では、回転子１
１の内側にオイルを封入するようにしている。オイルシ
ール２２は、シーラントや磁性流体シール等によって実
現される。オイルシール２２は、リングローラ１３の内
部よりオイルが漏出しないように設けたものである。こ
のように、オイルをロータ内部に封入することにより、
例えばグリースをローラ面に塗布する方法などと比較し
てメンテナンスフリー化が期待できる。
ローラの表面には潤滑油膜やトラクションオイル膜の形
成する必要がある。そこで、本実施形態では、回転子１
１の内側にオイルを封入するようにしている。オイルシ
ール２２は、シーラントや磁性流体シール等によって実
現される。オイルシール２２は、リングローラ１３の内
部よりオイルが漏出しないように設けたものである。こ
のように、オイルをロータ内部に封入することにより、
例えばグリースをローラ面に塗布する方法などと比較し
てメンテナンスフリー化が期待できる。
【００２３】以上のように、本実施形態では、遊星ロー
ラ機構を回転子内部に設け、さらに回転子内部にオイル
を封入したことに特徴がある。遊星ローラ機構はバック
ラッシュが無く、回転軸の振れもギアと比較して小さ
い。そのため、遊星ローラ機構をモータ内部に設けた場
合には遊星ローラ機構が回転子を支えることになり、同
じ個数の軸受を用いた場合、ギア機構による構成と比較
すると遊星ローラ機構を用いた場合には全体剛性が向上
するという利点が生じる。このため、回転子内に変速機
構を内蔵しても、回転子の偏心は少なく、回転電機その
ものへの影響は少ないものである。
ラ機構を回転子内部に設け、さらに回転子内部にオイル
を封入したことに特徴がある。遊星ローラ機構はバック
ラッシュが無く、回転軸の振れもギアと比較して小さ
い。そのため、遊星ローラ機構をモータ内部に設けた場
合には遊星ローラ機構が回転子を支えることになり、同
じ個数の軸受を用いた場合、ギア機構による構成と比較
すると遊星ローラ機構を用いた場合には全体剛性が向上
するという利点が生じる。このため、回転子内に変速機
構を内蔵しても、回転子の偏心は少なく、回転電機その
ものへの影響は少ないものである。
【００２４】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、遊星ローラ機構を用いることにより、回転子内に変
速機構を内蔵することが可能となり、また、オイルを封
入することにより、遊星ローラ機構が必要とするオイル
供給も容易となり、結果として体格を大きくすること無
く、ギアードモータの機能を回転電機に持たせることが
できる。
ば、遊星ローラ機構を用いることにより、回転子内に変
速機構を内蔵することが可能となり、また、オイルを封
入することにより、遊星ローラ機構が必要とするオイル
供給も容易となり、結果として体格を大きくすること無
く、ギアードモータの機能を回転電機に持たせることが
できる。
【００２５】次に、図３を用いて、本発明の第２の実施
形態による回転電機の構成について説明する。図３は、
本発明の第２の実施形態による回転電機の構成を示す正
面断面図である。なお、図１と同一符号は同一部分を示
している。
形態による回転電機の構成について説明する。図３は、
本発明の第２の実施形態による回転電機の構成を示す正
面断面図である。なお、図１と同一符号は同一部分を示
している。
【００２６】本実施形態における回転電機は、インナー
ロータ型の回転電機であり、遊星ローラ機構を回転子内
部に設け、さらにケーシング内部にオイルを封入したも
のである。
ロータ型の回転電機であり、遊星ローラ機構を回転子内
部に設け、さらにケーシング内部にオイルを封入したも
のである。
【００２７】本実施形態では、回転子１１をキャリア１
７に接続する。リングローラ１３は固定ねじ２０によっ
てケーシング１８に固定されており、動力軸１９は太陽
ローラ１５に取り付けられる。回転子１１の回転力は、
回転子１１−キャリア１７−遊星ローラ１６−太陽ロー
ラ１５−動力軸１９の動力伝達経路により、動力軸１９
から外部に取り出すことができる。本実施形態では、モ
ータの回転が速度を速めて動力軸１９より出力される構
成となっており、特に高速回転を目的とする対象、例え
ばタービンポンプなどに好適である。
７に接続する。リングローラ１３は固定ねじ２０によっ
てケーシング１８に固定されており、動力軸１９は太陽
ローラ１５に取り付けられる。回転子１１の回転力は、
回転子１１−キャリア１７−遊星ローラ１６−太陽ロー
ラ１５−動力軸１９の動力伝達経路により、動力軸１９
から外部に取り出すことができる。本実施形態では、モ
ータの回転が速度を速めて動力軸１９より出力される構
成となっており、特に高速回転を目的とする対象、例え
ばタービンポンプなどに好適である。
【００２８】また、オイルは、ケーシング１８内に封入
される構成としている。これにより、オイルはステータ
コア１２に発生した熱をケーシング１８に伝達し、油冷
することができるという利点を有する。
される構成としている。これにより、オイルはステータ
コア１２に発生した熱をケーシング１８に伝達し、油冷
することができるという利点を有する。
【００２９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、遊星ローラ機構を用いることにより、回転子内に変
速機構を内蔵することが可能となり、また、ケーシング
内部にオイルを封入することにより、遊星ローラ機構が
必要とするオイル供給も容易となり、結果として体格を
大きくすること無く、ギアードモータの機能を回転電機
に持たせることができる。
ば、遊星ローラ機構を用いることにより、回転子内に変
速機構を内蔵することが可能となり、また、ケーシング
内部にオイルを封入することにより、遊星ローラ機構が
必要とするオイル供給も容易となり、結果として体格を
大きくすること無く、ギアードモータの機能を回転電機
に持たせることができる。
【００３０】次に、図４及び図５を用いて、本発明の第
３の実施形態による回転電機の構成について説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態による回転電機の構成
を示す正面断面図である。図５は、図４のＡ−Ａ’断面
図である。なお、図１と同一符号は同一部分を示してい
る。
３の実施形態による回転電機の構成について説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態による回転電機の構成
を示す正面断面図である。図５は、図４のＡ−Ａ’断面
図である。なお、図１と同一符号は同一部分を示してい
る。
【００３１】本実施形態における回転電機は、インナー
ロータ型の回転電機であり、遊星ローラ機構を回転子外
部に設け、さらにケーシング内部にオイルを封入したも
のである。
ロータ型の回転電機であり、遊星ローラ機構を回転子外
部に設け、さらにケーシング内部にオイルを封入したも
のである。
【００３２】本実施形態による回転電機は、扁平型のア
キシャルモータである。ここでは、ケーシング１８がリ
ングローラ１３を兼ね、太陽ローラ１５は回転子１１に
接続されている。また、軸受２１は、軸方向荷重を支え
ることができるものを用いている。なお、符号２３はコ
イル、２４はオイルシールに用いるＯリングである。
キシャルモータである。ここでは、ケーシング１８がリ
ングローラ１３を兼ね、太陽ローラ１５は回転子１１に
接続されている。また、軸受２１は、軸方向荷重を支え
ることができるものを用いている。なお、符号２３はコ
イル、２４はオイルシールに用いるＯリングである。
【００３３】回転子１１の回転力は、回転子１１−太陽
ローラ１５−ケーシング１８（リングローラ１３）−キ
ャリア１７−動力軸１９の動力伝達経路により、動力軸
１９から外部に取り出すことができる。本実施形態で
は、リングローラを固定した遊星ローラ機構により回転
電機の回転が減速されて動力軸１９に伝達される。従っ
て、この構成は低速高トルクの対象、例えば電動工具な
どに好適である。
ローラ１５−ケーシング１８（リングローラ１３）−キ
ャリア１７−動力軸１９の動力伝達経路により、動力軸
１９から外部に取り出すことができる。本実施形態で
は、リングローラを固定した遊星ローラ機構により回転
電機の回転が減速されて動力軸１９に伝達される。従っ
て、この構成は低速高トルクの対象、例えば電動工具な
どに好適である。
【００３４】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、遊星ローラ機構を用いることにより、回転子外部に
変速機構を備え、また、ケーシング内部にオイルを封入
することにより、遊星ローラ機構が必要とするオイル供
給も容易となり、結果として体格を大きくすること無
く、ギアードモータの機能を回転電機に持たせることが
できる。
ば、遊星ローラ機構を用いることにより、回転子外部に
変速機構を備え、また、ケーシング内部にオイルを封入
することにより、遊星ローラ機構が必要とするオイル供
給も容易となり、結果として体格を大きくすること無
く、ギアードモータの機能を回転電機に持たせることが
できる。
【００３５】次に、図６を用いて、本発明の第４の実施
形態による回転電機の構成について説明する。図６は、
本発明の第４の実施形態による回転電機の構成を示す正
面断面図である。なお、図１と同一符号は同一部分を示
している。
形態による回転電機の構成について説明する。図６は、
本発明の第４の実施形態による回転電機の構成を示す正
面断面図である。なお、図１と同一符号は同一部分を示
している。
【００３６】本実施形態における回転電機は、インナー
ロータ型の回転電機であり、遊星ローラ機構をケーシン
グ内部に設け、さらにケーシング内部にオイルを封入し
たものである。
ロータ型の回転電機であり、遊星ローラ機構をケーシン
グ内部に設け、さらにケーシング内部にオイルを封入し
たものである。
【００３７】遊星ローラユニット２５は、回転子１１の
内部に配置され、内部に遊星ローラ機構を有する。ま
た、遊星ローラユニットのオイルケーシング２６の内部
には、オイルが封入される。遊星ローラユニット２５の
ケーシングは回転電機のケーシング１８に固定されてお
り、減速機として作用する。
内部に配置され、内部に遊星ローラ機構を有する。ま
た、遊星ローラユニットのオイルケーシング２６の内部
には、オイルが封入される。遊星ローラユニット２５の
ケーシングは回転電機のケーシング１８に固定されてお
り、減速機として作用する。
【００３８】回転子１１の回転力は、回転子１１−太陽
ローラ１５−遊星ローラ１６−キャリア１７−動力軸１
９の動力伝達経路により、動力軸１９から外部に取り出
すことができる。本実施形態では、遊星ローラ機構が軸
受としての機能も果たすため、構成要素が少なく、回転
電機の小型化に好適である。
ローラ１５−遊星ローラ１６−キャリア１７−動力軸１
９の動力伝達経路により、動力軸１９から外部に取り出
すことができる。本実施形態では、遊星ローラ機構が軸
受としての機能も果たすため、構成要素が少なく、回転
電機の小型化に好適である。
【００３９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、遊星ローラ機構を用いることにより、ケーシング内
部に変速機構を備え、また、ケーシング内部にオイルを
封入することにより、遊星ローラ機構が必要とするオイ
ル供給も容易となり、結果として体格を大きくすること
無く、ギアードモータの機能を回転電機に持たせること
ができる。
ば、遊星ローラ機構を用いることにより、ケーシング内
部に変速機構を備え、また、ケーシング内部にオイルを
封入することにより、遊星ローラ機構が必要とするオイ
ル供給も容易となり、結果として体格を大きくすること
無く、ギアードモータの機能を回転電機に持たせること
ができる。
【００４０】次に、図７及び図８を用いて、本発明の第
５の実施形態による回転電機の構成について説明する。
図７は、本発明の第５の実施形態による回転電機の構成
を示す正面断面図である。図８は、本発明の第５の実施
形態による回転電機における回転子の支持構造を示す要
部斜視図である。なお、図１と同一符号は同一部分を示
している。
５の実施形態による回転電機の構成について説明する。
図７は、本発明の第５の実施形態による回転電機の構成
を示す正面断面図である。図８は、本発明の第５の実施
形態による回転電機における回転子の支持構造を示す要
部斜視図である。なお、図１と同一符号は同一部分を示
している。
【００４１】本実施形態における回転電機は、アウター
ロータ型の回転電機であり、遊星ローラ機構を回転子外
部に設け、さらにケーシング内部にオイルを封入したも
のである。
ロータ型の回転電機であり、遊星ローラ機構を回転子外
部に設け、さらにケーシング内部にオイルを封入したも
のである。
【００４２】図７に示すように、回転子１１は、ステー
タコア１２の外側に配置され、アウターロータ型回転電
機を構成している。回転子１１は、太陽ローラ１５の役
割を兼ねており、また、ケーシング１８は、リングロー
ラ１３の役割を兼ねている。オイルは、ケーシング１８
の内部に封入される。ステータコア１２は、支持部２７
によってケーシング１８に接合される。
タコア１２の外側に配置され、アウターロータ型回転電
機を構成している。回転子１１は、太陽ローラ１５の役
割を兼ねており、また、ケーシング１８は、リングロー
ラ１３の役割を兼ねている。オイルは、ケーシング１８
の内部に封入される。ステータコア１２は、支持部２７
によってケーシング１８に接合される。
【００４３】回転子１１の回転力は、回転子１１−遊星
ローラ１６−キャリア１７−動力軸１９の動力伝達経路
により、動力軸１９から外部に取り出すことができる。
一般的にアウターロータ型回転電機では、回転子１１の
支持機構が複雑となりやすい傾向があるが、本実施形態
では、遊星ローラ１６が外側から回転子１１を支持する
ため、軸受個数を低減でき、小型化に有利である。
ローラ１６−キャリア１７−動力軸１９の動力伝達経路
により、動力軸１９から外部に取り出すことができる。
一般的にアウターロータ型回転電機では、回転子１１の
支持機構が複雑となりやすい傾向があるが、本実施形態
では、遊星ローラ１６が外側から回転子１１を支持する
ため、軸受個数を低減でき、小型化に有利である。
【００４４】また、図８に示すように、６個の遊星ロー
ラ１６Ｂ１，１６Ｂ２，１６Ｂ３，１６Ｃ１，１６Ｃ
２，１６Ｃ３が存在し、３個の遊星ローラ１６Ｂ１，１
６Ｂ２，１６Ｂ３が第１の組を構成し、別の３個の遊星
ローラ１６Ｃ１，１６Ｃ２，１６Ｃ３が第２の組を構成
している。第１の組は、回転子１１の左側円周上，すな
わち、図７に示したＢ−Ｂ’の平面上を支え、第２の組
は、回転子１１の右側円周上，すなわち、図７に示した
Ｃ−Ｃ’の平面上を支えている。そのため、遊星ローラ
１６との接触点により構成される多面体の内部に、回転
子１１の重心２８が配置される。このようなアウターロ
ータ型回転電機における回転子１１の支持方式とするこ
とで、回転子１１の支持剛性が向上し、振動の低減、寿
命の延長といった効果が得られる。
ラ１６Ｂ１，１６Ｂ２，１６Ｂ３，１６Ｃ１，１６Ｃ
２，１６Ｃ３が存在し、３個の遊星ローラ１６Ｂ１，１
６Ｂ２，１６Ｂ３が第１の組を構成し、別の３個の遊星
ローラ１６Ｃ１，１６Ｃ２，１６Ｃ３が第２の組を構成
している。第１の組は、回転子１１の左側円周上，すな
わち、図７に示したＢ−Ｂ’の平面上を支え、第２の組
は、回転子１１の右側円周上，すなわち、図７に示した
Ｃ−Ｃ’の平面上を支えている。そのため、遊星ローラ
１６との接触点により構成される多面体の内部に、回転
子１１の重心２８が配置される。このようなアウターロ
ータ型回転電機における回転子１１の支持方式とするこ
とで、回転子１１の支持剛性が向上し、振動の低減、寿
命の延長といった効果が得られる。
【００４５】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、遊星ローラ機構を用いることにより、回転子外部に
変速機構を備え、また、ケーシング内部にオイルを封入
することにより、遊星ローラ機構が必要とするオイル供
給も容易となり、結果として体格を大きくすること無
く、ギアードモータの機能を回転電機に持たせることが
できる。
ば、遊星ローラ機構を用いることにより、回転子外部に
変速機構を備え、また、ケーシング内部にオイルを封入
することにより、遊星ローラ機構が必要とするオイル供
給も容易となり、結果として体格を大きくすること無
く、ギアードモータの機能を回転電機に持たせることが
できる。
【００４６】次に、図９を用いて、本発明の第１若しく
は第２の実施形態による回転電機における回転子の支持
構造について説明する。図９は、本発明の第１若しくは
第２の実施形態による回転電機における回転子の支持構
造を示す要部斜視図である。なお、図１と同一符号は同
一部分を示している。
は第２の実施形態による回転電機における回転子の支持
構造について説明する。図９は、本発明の第１若しくは
第２の実施形態による回転電機における回転子の支持構
造を示す要部斜視図である。なお、図１と同一符号は同
一部分を示している。
【００４７】本実施形態では、図９に示したような回転
子の支持構造を、図１若しくは図３に示したインナーロ
ータ型回転電機に適用している。本実施形態では、遊星
ローラ１６が内側から回転子１１を支持し、回転子１１
はリングローラ１３の役割も兼ねる。なお、太陽ローラ
やステータコアといった部分の図示は省略している。本
実施形態においても、遊星ローラ１６は６個存在し、３
個ずつが組になっている。一方の組は回転子１１の左側
円周上を支え、もう一方の組は回転子１１の右側円周上
を支えている。そのため、遊星ローラ１６との接触点に
より構成される多面体の内部に回転子１１の重心２８が
配置される。本実施形態では、軸受に拠らずとも回転子
を支えることができるため、軸受を簡素化または省略で
き、全体の小型化に貢献する。
子の支持構造を、図１若しくは図３に示したインナーロ
ータ型回転電機に適用している。本実施形態では、遊星
ローラ１６が内側から回転子１１を支持し、回転子１１
はリングローラ１３の役割も兼ねる。なお、太陽ローラ
やステータコアといった部分の図示は省略している。本
実施形態においても、遊星ローラ１６は６個存在し、３
個ずつが組になっている。一方の組は回転子１１の左側
円周上を支え、もう一方の組は回転子１１の右側円周上
を支えている。そのため、遊星ローラ１６との接触点に
より構成される多面体の内部に回転子１１の重心２８が
配置される。本実施形態では、軸受に拠らずとも回転子
を支えることができるため、軸受を簡素化または省略で
き、全体の小型化に貢献する。
【００４８】なお、以上の説明においては、回転電機内
に変速機を内包するものとして説明したが、遊星ローラ
機構の有する３つの回転軸をそれぞれ別々の対象に接続
する形としてもよいものである。例えば、図１におい
て、固定ねじ２０を用いずキャリア１７をエンジンに接
続し、動力軸１９を車軸に接続すれば、エンジン−電気
ハイブリッド車を実現することも可能である。
に変速機を内包するものとして説明したが、遊星ローラ
機構の有する３つの回転軸をそれぞれ別々の対象に接続
する形としてもよいものである。例えば、図１におい
て、固定ねじ２０を用いずキャリア１７をエンジンに接
続し、動力軸１９を車軸に接続すれば、エンジン−電気
ハイブリッド車を実現することも可能である。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、小型でかつ伝動部にオ
イル供給が可能な回転電機を提供することにある。
イル供給が可能な回転電機を提供することにある。
【図１】本発明の第１の実施形態による回転電機の構成
を示す正面断面図である。
を示す正面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による回転電機の構成
を示す正面断面図である。
を示す正面断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による回転電機の構成
を示す正面断面図である。
を示す正面断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ’断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態による回転電機の構成
を示す正面断面図である。
を示す正面断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態による回転電機の構成
を示す正面断面図である。
を示す正面断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態による回転電機におけ
る回転子の支持構造を示す要部斜視図である。
る回転子の支持構造を示す要部斜視図である。
【図９】本発明の第１若しくは第２の実施形態による回
転電機における回転子の支持構造を示す要部斜視図であ
る。
転電機における回転子の支持構造を示す要部斜視図であ
る。
１１…回転子
１２…ステータコア
１３…リングローラ
１４…磁極位置検出器
１５…太陽ローラ
１６…遊星ローラ
１７…キャリア
１８…ケーシング
１９…動力軸
２０…固定ねじ
２１…軸受
２２…オイルシール
２３…コイル
２４…Ｏリング
２５…遊星ローラユニット
２６…オイルケーシング
２７…支持部
２８…重心
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 諸岡 泰男
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
(72)発明者 峯岸 清次
愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重
機械工業株式会社名古屋製造所内
(72)発明者 為永 淳
愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重
機械工業株式会社名古屋製造所内
Ｆターム(参考） 3J051 AA01 BA03 BB08 BD02 BE03
ED08 FA08
3J063 AA31 AB35 AC01 BA11 BB11
BB25 CA01 CD41 XB06 XD03
XD15 XD62 XD72
5H605 AA00 BB05 BB09 BB10 CC01
CC02 CC04 CC05 CC08 EB10
EB21
5H607 BB01 BB07 BB14 CC01 CC03
CC07 DD01 DD02 DD03 DD08
DD09 DD16 EE21 HH01
5H621 AA00 GB00 HH01 JK07 JK19
Claims (6)
- 【請求項１】回転子と固定子とケーシングを有する回転
電機において、 上記回転子の内側に設けられ、上記回転子の駆動力を外
部に伝達する遊星ローラ機構を備え、 上記回転子の内側若しくは上記ケーシング内部にオイル
を封入したことを特徴とする回転電機。 - 【請求項２】請求項１記載の回転電機において、 上記回転子は、上記遊星ローラ機構のリングローラと同
体であるかまたは結合することを特徴とする回転電機。 - 【請求項３】回転子と固定子とケーシングを有する回転
電機において、 上記ケーシングの内部若しくは上記回転子の外側に設け
られ、上記回転子の駆動力を外部に伝達する遊星ローラ
機構を備え、 上記ケーシング内部にオイルを封入したことを特徴とす
る回転電機。 - 【請求項４】請求項３記載の回転電機において、 上記遊星ローラ機構のリングローラは、上記オイルケー
シングと結合され、上記オイルケーシングは、上記回転
電機のケーシングと結合されることを特徴とする回転電
機。 - 【請求項５】請求項３記載の回転電機において、 上記回転子は、上記遊星ローラ機構の太陽ローラと同体
であるかまたは結合することを特徴とする回転電機。 - 【請求項６】回転子と固定子とケーシングを有する回転
電機において、 上記回転子の内側，上記ケーシングの内部若しくは上記
回転子の外側に設けられ、上記回転子の駆動力を外部に
伝達する遊星ローラ機構を備え、 上記回転子は、上記遊星ローラ機構の遊星ローラと複数
点で接触し、上記回転子の重心は上記遊星ローラとの接
触点を頂点とする多面体の内側に存在することを特徴と
する回転電機。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001340134A JP3560947B2 (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | 回転電機 |
| TW091119171A TW571492B (en) | 2001-11-06 | 2002-08-23 | Electric rotating machine |
| US10/228,955 US7105964B2 (en) | 2001-11-06 | 2002-08-28 | Electric rotating machine |
| KR1020020051475A KR20030038346A (ko) | 2001-11-06 | 2002-08-29 | 회전전기 |
| EP02019111A EP1309071A3 (en) | 2001-11-06 | 2002-08-29 | Rotating electric machine |
| CNB021414297A CN1226821C (zh) | 2001-11-06 | 2002-08-30 | 旋转电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001340134A JP3560947B2 (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | 回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003143805A true JP2003143805A (ja) | 2003-05-16 |
| JP3560947B2 JP3560947B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=19154382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001340134A Expired - Fee Related JP3560947B2 (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | 回転電機 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7105964B2 (ja) |
| EP (1) | EP1309071A3 (ja) |
| JP (1) | JP3560947B2 (ja) |
| KR (1) | KR20030038346A (ja) |
| CN (1) | CN1226821C (ja) |
| TW (1) | TW571492B (ja) |
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| EP2784915A2 (en) | 2013-03-25 | 2014-10-01 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Rotating Electric Machine |
| WO2017221506A1 (ja) * | 2016-06-21 | 2017-12-28 | 株式会社エムリンク | コアレスモータ |
| KR20190019921A (ko) | 2016-06-21 | 2019-02-27 | 가부시키가이샤 앰링크 | 코어리스 모터 |
| WO2019124543A1 (ja) | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 株式会社シンクテック | コアレスモータ |
| KR20200100606A (ko) | 2017-12-22 | 2020-08-26 | 코어레스 모터 가부시키가이샤 | 코어리스 모터 |
| US11002345B2 (en) | 2017-03-31 | 2021-05-11 | Imsystems Holding B.V. | Compound planetary friction drive |
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| DE102004019469A1 (de) * | 2004-04-15 | 2005-11-10 | Keiper Gmbh & Co.Kg | Antriebseinheit in einem Fahrzeug |
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