JPH1042519A

JPH1042519A - 電動機

Info

Publication number: JPH1042519A
Application number: JP20788396A
Authority: JP
Inventors: Katsuo Hashimoto; 勝夫橋元
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】部品点数の大幅な削減を図り、組立を容易な
ものとし、低コスト化を実現でき、さらに、耐久性に優
れ、かつ低速回転、高トルクを可能とする。【解決手段】この電動機１は、回転軸２１を挿入する
挿入孔を中心に有し巻き線１１を巻回したボビン１２
と、このボビン１２を軸方向から挟持し、このボビン１
２の外周に互いに入り組むように配設される極歯１３
ａ，１４ａを有する一対のコア１３，１４と、極歯１３
ａ，１４ａに対向配置される駆動用マグネット２５およ
び回転軸２１を有するロータ２０と、回転軸２１と同軸
上に設けられ太陽歯車３１と出力軸３２を有する出力軸
部３０と、ロータ２０に回転自在に保持され太陽歯車３
１に噛合する遊星歯車２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、この
遊星歯車２２ａ，２２ｂ，２２ｃに噛合するとともに太
陽歯車３１の歯数と異なる数の固定歯を周方向に形成し
た固定部材４０とを備え、ロータ２０と太陽歯車３１と
遊星歯車２２ａ，２２ｂ，２２ｃと固定部材４０とによ
り、遊星歯車機構を構成し、ロータ２０の回転を出力軸
３２に伝えるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、減速歯車機構付き
の電動機に関し、特に、低速回転、高トルクを必要とす
る機器に用いられる電動機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

【０００３】従来、減速歯車機構を有する小型モータ
（以下、単にモータという）の一例として図７および図
８に示すようなものがある。このモータ５０は、小型Ａ
Ｃ同期電動機となっている。そして概略的には、ロータ
５１と、このロータ５１の外周に設けられ、コイル５２
が巻回されたボビン５３と、ロータ５１の中心軸５１ａ
に設けられたピニオン５４を介してロータ５１の回転力
を受けて、その回転速度を減速してトルクを増大させた
のち、出力軸５５に伝える減速歯車列（この場合、１番
車５６、２番車５７、３番車５８、４番車５９、５番車
６０により構成されている）と、さらに、コイル５２に
給電する端子部６１とから構成されている。なお、図７
および図８においては、図面が繁雑とならないように、
主要な構成要素のみが図示されており、ここでの説明に
必要のない部分についての図示は省略されている。

【０００４】このような構成のモータ５０は、ロータ５
１の回転力を減速歯車列により十分減速して出力軸５５
に伝え、出力軸５５から低速回転、高トルクの出力を得
るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

【０００６】しかしながら、従来のモータ５０は、図７
からもわかるように、ロータ５１の外周にボビン５３を
配置し、このボビン５３にコイル５２を巻く構造となっ
ている。また、ロータ５１の回転力をその中心軸５１ａ
から取り出して、この場合、１番車５６〜５番車６０で
構成される減速歯車列を介して出力軸５５に伝える構造
となっている。さらに、出力軸５５は必然的にモータ５
０の中心部から外れた位置に配置され、また、端子部６
１もモータ５０の外周部に設けられる構造となってい
る。

【０００７】従来のモータ５０は、以上のような構造と
なっているため、次に示すような様々な欠点がある。

【０００８】まず、ボビン５３においてコイル５１が巻
かれる中心軸の径（ここではボビン軸径という）は、少
なくとも、ロータ５１の直径以上が必要となるため、ボ
ビン軸径が大きなものとなる。ボビン軸径が大きいと、
所定の巻き数を得るために線材を多く必要とすることに
なり、巻き線コストが大きくなる。すなわち、モータ５
０のトルクは、Ａ（アンペア）×Ｔ（巻き数）に比例す
るから、アンペアを一定とした場合、大きなトルクを得
るためには巻き数を多くすればよいが、ボビン５３のボ
ビン軸径が大きくなるほど、所定の巻き数を得るにため
には、長い線材が必要となり、巻き線コストが高くな
る。

【０００９】また、ロータ５１の外周にボビン５３を配
置する構造であると、ロータ径を大きく取ることはでき
ない。ロータ径が小さいと、表面の着磁幅が狭くなるた
め、隣同士のＮ極とＳ極が打ち消しあって、所望のトル
クが得られないことになる。すなわち、小型ＡＣ同期電
動機であるこのモータ５０の回転数Ｒは、Ｒ＝１２０ｆ
／ｎ（ただし、ｆは周波数、ｎはモータの極数である）
で表されるため、ｎが小さいと回転数が大きくなり高速
回転になる。したがって、このモータ５０を低速回転、
高トルクなモータ５０とするには、極数を多くした方が
有利であるが、限られたロータ径で極数を大きくする
と、先に述べたように、着磁幅が狭くなるため、隣同士
のＮ極とＳ極が打ち消しあって、所望のトルクが得られ
ないことになる。

【００１０】このように、ロータ径が小さいと、極数を
多くすることはできないので、結局は高回転となり、出
力として十分減速した高トルクの回転を得ようとした場
合、減速歯車列の減速段数を大きくする必要が生じ、歯
車が増えることになる。これにより、コストや組立工程
数の面での問題、さらにスペース的な問題、ロータ５１
が高速回転することによるノイズや耐久性の問題などさ
まざまな問題が発生してくる。

【００１１】また、出力軸５５がモータ５０の中心位置
でないため、このモータ５０を何らかの機器に取り付け
ようとするとき、機器におけるモータ取り付け位置の自
由度が減り、モータ５０の取り付け位置によっては、取
り付け面積を余分に取る必要が生じることもある。さら
に、端子部６１の位置もこれと同様に、モータ５０の外
周部に設けられているため、取り付けスペースの面で同
じような問題が生じることもある。

【００１２】本発明は、部品点数の大幅な削減を図り、
組立を容易なものとし、低コスト化を実現でき、さら
に、耐久性に優れ、かつ、低速回転、高トルクを可能と
した電動機を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の電動機では、回転軸を挿入する挿入
孔を中心に有し巻き線を巻回したボビンと、このボビン
を軸方向から挟持し、このボビンの外周に互いに入り組
むように配設される極歯を有する一対のコアと、極歯に
対向配置される駆動用マグネットおよび回転軸を有する
ロータと、回転軸と同軸上に設けられ太陽歯車と出力軸
を有する出力軸部と、ロータに回転自在に保持され太陽
歯車に噛合する遊星歯車と、この遊星歯車に噛合すると
ともに太陽歯車の歯数と異なる数の固定歯を周方向に形
成した固定部材とを備え、ロータと太陽歯車と遊星歯車
と固定部材とにより、遊星歯車機構を構成し、ロータの
回転を出力軸に伝えるようにしている。

【００１４】また、請求項２記載の電動機では、回転軸
を挿入する挿入孔を中心に有し巻き線を巻回したボビン
と、このボビンを軸方向から挟持し、このボビンの外周
に互いに入り組むように配設される極歯を有する一対の
コアと、極歯に対向配置される駆動用マグネットおよび
回転軸を有するとともに、その回転軸の周方向に太陽歯
車となる歯車部を有したロータと、回転軸と同軸上に設
けられる出力軸と、この出力軸の外周部に回転自在に保
持されロータの歯車部に噛合する遊星歯車と、この遊星
歯車に噛合するとともにロータの歯車部の歯数と異なる
数の固定歯を周方向に形成した固定部材とを備え、ロー
タと太陽歯車と遊星歯車と固定部材とにより、遊星歯車
機構を構成し、ロータの回転を出力軸に伝えるようにし
ている。

【００１５】また、請求項３記載の発明では、請求項１
または２記載の電動機において、ボビンへ給電する端子
を軸方向に形成するようにしている。さらに、請求項４
記載の発明では、請求項１、２または３記載の電動機に
おいて、ボビンの挿入孔にロータの軸受けを設けてい
る。さらにまた、請求項５記載の発明では、請求項１、
２、３または４記載の電動機において、遊星歯車を１２
０度間隔で３個設けるようにしている。

【００１６】本発明の電動機は、低速回転で、かつ、高
トルクを必要とする機器に用いられるものである。この
電動機は、ロータの外周にボビンを設けるといった構成
ではなく、ボビン外周にロータのマグネットが配置され
る構成であるため、ボビンはそのボビン軸径を小さくす
ることができ、同じ長さの線材であっても巻き数を大き
くすることができる。

【００１７】このように、巻き数が多くなれば、モータ
トルクを大きくすることができ、同じモータトルクを得
ようとした場合、線の長さが短くて済むので、線材コス
トの削減を図ることができる。また、ロータも、その径
を大きく取れるので、着磁幅を大きく取れ、モータトル
クを大きくすることができる。さらに、同じ着磁幅であ
れば、モータ極数を多くすることができ、ロータの回転
速度を抑えることができるため、ノイズを小さくするこ
とができ、寿命も長くすることができる。

【００１８】さらに、本発明の電動機は、遊星歯車機構
を有し、この遊星歯車機構を差動歯車として動作させる
ことにより、ロータの回転を一気に減速して、その減速
した回転を出力軸から出力するようにしたので、減速機
構として多段の歯車列が不要となり、部品点数を大幅に
減らすことができ、小型化、低コスト化が図れるととも
に、組立工程数の大幅な削減が図れ、高トルクで低速回
転を必要とする機器に最適な電動機とすることができ
る。

【００１９】加えて、出力軸が電動機の中心軸上に設け
られた構造となっているので、電動機の取り付け位置の
自由度が広がり、この電動機が取り付けられる機器全体
の小型化、あるいは機器のスペースの有効利用が図れ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
の例を図１および図２に基づき説明する。なお、ここで
は、小型ＡＣ同期モータに適用した例について説明す
る。

【００２１】この電動機となる小型ＡＣ同期モータ１
は、大きく分けると、電磁マグネット部１０と、ロータ
２０と、出力軸部３０と、固定部材となるケース４０と
で構成されている。

【００２２】電磁マグネット部１０は、巻き線となるコ
イル１１が巻回されたボビン１２と、このボビン１２を
軸方向から挟持し、このボビン１２の外周に互いに入り
組むように配設される複数の極歯１３ａ，１４ａをそれ
ぞれ有する一対のコア１３，１４と、これらボビン１
２、一対のコア１３，１４を固定し、ロータ２０の回転
軸２１が挿入される挿入孔１５ａを有するボス１５と、
コイル１１に給電する端子１６とで構成されている。

【００２３】ボビン１２は、図１からもわかるように、
コイル１１の巻かれる巻径部１２ａとしては、ボス１５
の大径部１５ｄを挿入できる内径を持てばよいので、ボ
ビン軸径となる外径ｗを極めて小さなものとすることが
できる。

【００２４】また、コア１３にはその側面部に、端子１
６を外部に突出するための孔１３ｂを設け、端子１６を
その孔１３ｂから外部に突出させ、この端子１６を介し
てコイル１１に給電するようにしている。さらに、この
コア１３の中心部には、ボス１５の一方側の小径部１５
ｂを挿入して、ボス１５を固定するためのボス取り付け
孔１３ｃが設けられるとともに、端部付近にはケース４
０の爪４１を固定するためのケース取り付け孔１３ｄが
設けられている。

【００２５】また、コア１４にも、ボス１５の他方側の
小径部１５ｃを挿入して、ボス１５を固定するためのボ
ス取り付け孔１４ｂが設けられる。

【００２６】このような構成の電磁マグネット部１０
は、次のようにして組み立てられる。まず、コア１３の
ボス取り付け孔１３ｃにボス１５の小径部分１５ｂを挿
入して固定する。次に、コイル１１が巻かれ、かつ、端
子１６が取り付けられたボビン１２の中心軸にボス１５
の大径部分１５ｄを嵌入して固定する。そして、コア１
４のボス取り付け孔１４ｂにボス１５の小径部１５ｃを
挿入して固定する。

【００２７】ロータ２０は、軸方向の端面形状が円形を
なし、その外周部には軸方向に突出した円筒状の突出部
２４が形成され、断面がほぼコの字形をなしている。そ
して、ロータ２０の軸方向端面の中心部には、軸方向両
側に突き出た回転軸２１が設けられ、さらに、遊星歯車
となるピニオン２２ａ，２２ｂ，２２ｃを回転自在に支
持するための支持軸２３ａ，２３ｂ，２３ｃが同一円周
上に１２０度ごとの間隔で設けられている。また、ロー
タ２０の突出部２４の内周面にはマグネット２５が装着
されている。

【００２８】このような構成のロータ２０は、ロータ２
０の回転軸２１をボス１５の挿入孔１５ａに挿入するこ
とにより、電磁マグネット部１０に回転自在に取り付け
られる。このようにして、ロータ２０を電磁マグネット
１０に取り付けた状態とすると、ロータ２０の駆動用マ
グネット２５が、１対のコア１３，１４の極歯１３ａ，
１４ａに対向配置されることとなる。

【００２９】出力軸部３０は、太陽歯車となる歯車部３
１とその歯車部３１の中心から突出した出力軸３２から
構成される。そして、歯車部３１（以下、太陽歯車３１
という）の中心部は、ロータ２０の端面中心から突き出
た回転軸２１に回転自在に支持され、この太陽歯車３１
とロータ２０に取り付けられた３つのピニオン２２ａ，
２２ｂ，２２ｃ（以下、遊星歯車２２ａ，２２ｂ，２２
ｃという）とが噛合する。なお、遊星歯車２２ａ，２２
ｂ，２２ｃのギア部分の有効長さｈは、太陽歯車の厚み
ｔよりも２倍程度大きくとってある。したがって、ロー
タ２０に出力軸部３０を取り付け、遊星歯車２２ａ，２
２ｂ，２２ｃと太陽歯車３１を歯合させた状態とする
と、遊星歯車２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、その長さｈの
１／２程度が太陽歯車３１よりさらに突出した状態とな
る。

【００３０】ケース４０は、以上説明した電磁マグネッ
ト部１０にロータ２０と出力軸部３０を取り付けた全体
を覆うような構造となっており、複数の爪４１をコア１
３のケース取り付け孔１３ｄにそれぞれ挿入してコア１
３に対して固定することにより取り付けられる。

【００３１】このケース４０の軸方向端面には、出力軸
３２を回転自在に支持する軸受け部４２が設けられると
ともに、ケース４０の内部には、軸受け部４２と同心軸
上に複数の固定歯を有する固定歯車４３が設けられ、さ
らに、機器本体にビスなどで取り付けられる取り付け孔
４４が設けられている。

【００３２】ケース４０に設けられた固定歯車４３の径
は、出力軸部３０の太陽歯車３１の径と同じ大きさとな
っているが、その歯数は、太陽歯車３１の歯数と異なら
せ、太陽歯車３１の歯数に対して、固定歯車４３の歯数
を１または２個少なくしてある。なお、逆に１または２
個多くしても良い。

【００３３】そして、このケース４０がコア１３のケー
ス取り付け孔１３ｄに、その爪４１を挿入して固定され
た状態となると、出力軸部３０の出力軸３２は、ケース
４０の軸受け部４２から貫通して外部に突出し、さら
に、固定歯車４３と遊星歯車２２ａ，２２ｂ，２２ｃと
が噛合する状態となる（図２参照）。

【００３４】このようにして組み立てられると、電磁マ
グネット部１０、ロータ２０、出力軸部３０、ケース４
０は、それぞれの中心軸が同軸上に配置された構造とな
る。また、遊星歯車２２ａ，２２ｂ，２２ｃを有するロ
ータ２０と、太陽歯車３１を有する出力軸部３０と、固
定歯車４２を有するケース４０とにより遊星歯車機構が
構成され、遊星歯車２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，太陽歯車
３１、固定歯車４３が差動歯車として動作する。

【００３５】次に、以上のように構成される小型ＡＣ同
期モータ１の動作について説明する。

【００３６】端子１６を介してコイル１１に給電される
と、ロータ２０が回転する。これにより、ロータ２０に
取り付けられた遊星歯車２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、太
陽歯車３１の周上を回転する。つまり、これら遊星歯車
２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、太陽歯車３１と固定歯車４
３に歯合しているので、それぞれの取り付け軸２３ａ，
２３ｂ，２３ｃを中心に回転可能な状態で、太陽歯車３
１と固定歯車４３の周上を回転する。

【００３７】このとき、太陽歯車３１と固定歯車４３は
歯数がわずか異なっており、また、固定歯車４３はケー
ス４０に固定されているので、遊星歯車２２ａ，２２
ｂ，２２ｃが、太陽歯車３１と固定歯車４３の周上を１
回転すると、その間に、太陽歯車３１はわずかな量だけ
回転する。

【００３８】具体的例として、太陽歯車３１の歯数を３
１個とし、固定歯車４３の歯数を３０個とした場合、遊
星歯車２２ａ，２２ｂ，２２ｃがそれぞれ太陽歯車３１
と固定歯車４２の周上を１回転すると、つまり、ロータ
が１回転すると、太陽歯車３１は歯１個分だけ動くこと
になる。結局、ロータ２０の１／３０の回転速度とする
ことができる。したがって、ロータ２０が高速回転して
も、太陽歯車３１は十分減速された状態でゆっくり回転
することになり、出力軸３２からは十分減速された回転
速度を得ることができる。

【００３９】以上のような第１の実施の形態では、ボビ
ン１２とロータ２０は、ロータ２０の外周にボビン１２
を設けるといった構成ではなく、同心軸上にそれぞれが
独立して設けられる構成であるため、ボビン１２はその
ボビン軸径を十分小さくすることができ、同じ長さの線
材であっても巻き数を大きくすることができる。巻き数
が多くなれば、モータトルクを大きくすることができ
（モータトルクは、アンペア×巻き数に比例する）、こ
れにより、同じモータトルクを得ようとした場合、線の
長さが短くて済むので、線材コストの削減を図ることが
できる。

【００４０】また、ロータ２０は、その径を大きく取れ
るので、着磁幅を大きく取れ、モータトルクを大きくす
ることができる。さらに、同じ着磁幅であれば、モータ
極数を多くすることができ、回転数を小さくすることが
できる。つまり、回転数Ｒは、Ｒ＝１２０ｆ／ｎ（ｎは
極数）で表されるため、極数が多くなれば回転数は小さ
くなる。また、ロータ径が大きければ、着磁幅をある程
度大きくとって、なおかつ、極数を多くすることも可能
であり、一定のモータトルクを保持した状態で、さら
に、回転数を小さく抑えることができる。

【００４１】このように、ロータ径を大きく取れるとい
うことは、ロータ２０の回転速度が抑えられるというこ
とであり、減速段数を減らすことができ、また、ノイズ
を小さくすることができ、寿命も長くすることができ
る。

【００４２】さらに、この第１の実施の形態による小型
ＡＣ同期モータ１は、遊星歯車２２ａ，２２ｂ，２２ｃ
を有するロータ２０と、太陽歯車３１を有する出力軸部
３０と、固定歯車４３を有するケース４０とにより遊星
歯車機構が構成され、遊星歯車２２ａ，２２ｂ，２２
ｃ、太陽歯車３１、固定歯車４３が差動歯車として動作
することにより、ロータ２０の回転を一気に減速して、
その減速した回転を出力軸３２から出力するようにした
ので、減速機構としての多段の歯車列が不要となり、部
品点数を大幅に減らすことができ、小型化、低コスト
化、組立工数の削減が図れ、高トルクで低速回転を必要
とする機器に最適な電動機とすることができる。

【００４３】特に、遊星歯車機構を構成するに際して、
ロータ２０やケース４０も、その機構の一要素として用
いるため、従来の構造（図７および図８参照）に比べて
部品点数の大幅な削減が図れ、組立時間も工程数も大幅
に削減できる。

【００４４】さらに、電磁マグネット部１０、ロータ２
０、出力軸部３０、ケース４０のそれぞれの中心軸が同
心軸上に設けらた構造、つまり、出力軸３２が小型ＡＣ
同期モータ１の中心軸上に設けられた構造となっている
ので、小型ＡＣ同期モータ１の取り付け位置の自由度が
広がり、この小型ＡＣ同期モータ１が取り付けられる機
器全体の小型化、あるいは機器のスペースの有効利用が
図れる。

【００４５】さらにまた、コイル１１に給電を行う端子
１６が、小型ＡＣ同期モータ１の軸方向端面側に設られ
ているので、小型ＡＣ同期モータ１の外径が大きくなら
ず、機器全体の小型化、あるいは機器のスペースの有効
利用が図れる。

【００４６】なお、上述の実施の形態は、本発明の好適
な実施の形態の例であるが、これに限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変
形実施可能である。たとえば、差動歯車としての動作を
行う遊星歯車機構を、図３から図６に示すような第２の
実施の形態の構成とすることも可能である。

【００４７】図３から図６に示す第２の実施の形態の電
動機は、遊星歯車機構以外の構成としては、図１および
図２の第１の実施の形態の電動機と同じであり、同一部
分には同一符号が付されている。図３から図６に示す遊
星歯車機構は、ロータ２０の回転軸２１に太陽歯車とし
ての歯車２６を設け、出力軸部３０に遊星歯車として、
たとえば３個の歯車３３ａ，３３ｂ，３３ｃを同一円周
上に１２０度間隔で設け、さらに、ケース４０の内周面
に固定歯車４５を設けた構成となっている。そして、遊
星歯車となる歯車３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、ロータ２
０に設けられた歯車２６と、ケース４０の固定歯車４５
との間に介在され、歯車２６と固定歯車４５にそれぞれ
噛合する。そして、ロータ２０に設けられた歯車２６と
ケース４０に設けられた複数の固定歯を有する固定歯車
４５は、その歯数を異ならせている。

【００４８】このような構成であっても、ロータ２０に
設けれらた歯車２６、出力軸部３０に設けられた歯車３
３ａ，３３ｂ，３３ｃ、ケース４０に設けられた固定歯
車４５により遊星歯車機構が構成され、かつ、その遊星
歯車機構が差動歯車としての動作を行う。

【００４９】したがって、ロータ２０が回転すると、ロ
ータ２０に設けれらた歯車２６、出力軸部３０に設けら
れた歯車３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、ケース４０に設けら
れた固定歯車４５が差動歯車としての動作を行うこと
で、出力軸部３０の歯車３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、ロ
ータ２０の中心軸２１に設けられた歯車２６上を、わず
かずつ移動して行く。これにより、出力軸３２は、ロー
タ２０の回転速度を十分減速した回転で回転することに
なる。具体的には、例えば歯車２６の歯数を３０個と
し、固定歯車４５の歯数を１２０個とすると、ロータ２
０が１回転すると、出力軸部３０は１／４回転すること
となる。このような構成とすることにより、第１の実施
の形態と同様の効果を得ることができる。

【００５０】なお、上述の各実施の形態では、遊星歯車
を１２０度間隔で３個設けた例について説明したが、こ
のように、遊星歯車を１２０度間隔で３個設けることに
より、バランスのよい安定性の高い動作が可能となる。
ただし、遊星歯車は３個に限られるものではなく、たと
えば、１個であっても、あるいは４個以上であってもよ
い。

【００５１】また、上述の各実施の形態では、小型ＡＣ
同期モータ１の例について説明したが、本発明は、他の
各種の電動機に適用できる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の電
動機では、コイルを巻回したボビン、ロータ、出力軸、
固定部材（ケース）のそれぞれの中心軸が同一軸上に配
置される構成とし、また、ロータと太陽歯車と遊星歯車
と固定部材とにより、遊星歯車機構を構成し、この遊星
歯車機構を差動歯車として動作させる構成とし、かつボ
ビン外周にロータのマグネットを配置するようにしたの
で、ボビンはそのボビン軸径を小さくすることができ、
同じ長さの線材であっても巻き数を大きくすることがで
きる。このように、巻き数が多くなれば、モータトルク
を大きくすることができ、同じモータトルクを得ようと
した場合、線の長さが短くて済むので、線材コストの削
減を図ることができる。

【００５３】また、ロータも、その径を大きく取れるの
で、Ｎ極とＳ極の着磁幅を大きく取ることができ、モー
タトルクを大きくすることができる。同じ着磁幅であれ
ば、極数を多くすることができ、回転数を小さくするこ
とができ、必要以上に高速回転とならないようにするこ
とができる。また、ロータ径が大きければ、着磁幅をあ
る程度大きくとって、なおかつ、極数を多くすることも
可能であり、一定のモータトルクを保持した状態で、さ
らに、回転数を小さく抑えることができる。ロータの回
転数が抑えられることにより、減速段数を大きくする必
要がなくなり、また、ノイズを小さくすることができ、
寿命も長くすることができる。

【００５４】さらに、ロータと太陽歯車と遊星歯車と固
定部材（ケース）とにより遊星歯車機構を構成し、か
つ、その遊星歯車機構を差動歯車として動作させること
により、ロータの回転を一気に減速して、その減速した
回転を出力軸から出力するようにしたので、減速機構と
して多段の歯車列が不要となり、部品点数を大幅に減ら
すことができ、小型化、低コスト化が図れるとともに、
組立工程数の大幅な削減が図れ、高トルクで低速回転を
必要とする機器に最適な電動機とすることができる。

【００５５】加えて、出力軸が電動機の中心軸上に設け
られた構造となっているので、電動機の取り付け位置の
自由度が広がり、この電動機が取り付けられる機器全体
の小型化、あるいは機器のスペースの有効利用が図れ
る。

【００５６】また、請求項２記載の発明では、遊星歯車
機構として、ロータの回転軸に太陽歯車としての歯車を
設け、出力軸に遊星歯車としての歯車を設け、さらに、
ケースの内周面にロータの歯車の歯数とは異なる歯数の
固定歯車を設けて、ロータに設けられた歯車に出力軸の
それぞれの歯車を噛合させ、この出力軸の歯車とケース
の固定歯車とを噛合させるような構成とし、ロータ部と
太陽歯車と遊星歯車と固定部材（ケース）とにより遊星
歯車機構を構成し、かつ、その遊星歯車機構を差動歯車
として動作させるようにしている。このような構成とし
ても、請求項１記載の発明と同様の効果が得られる。

【００５７】また、請求項３記載の発明では、ボビンへ
給電する端子を軸方向に形成するようにしているので、
モータの外径が大きくならず、機器全体の小型化、ある
いは機器のスペースの有効利用が図れる。

【００５８】さらに、請求項４記載の発明では、ボビン
の挿入孔にロータの軸受けを設けているのでボビンの巻
径部をそのままロータの軸受け部分として利用でき、構
成がコンパクトとなり、部品点数も増加しないようにで
きる。

【００５９】さらにまた、請求項５記載の発明では、遊
星歯車を１２０度間隔で３個設けるようにしているの
で、バランスがよく安定した動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である小型ＡＣ同期
モータを分解して示す斜視図である。

【図２】図１の小型ＡＣ同期モータを組み立てたときの
側面の一部断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態である小型ＡＣ同期
モータを分解して示す斜視図である。

【図４】図３の小型ＡＣ同期モータを組み立てたときの
側面の一部断面図である。

【図５】図３に示す太陽歯車と遊星歯車と固定部材の関
係を示す部分斜視図である。

【図６】図３に示す出力軸部の構成を示す斜視図であ
る。

【図７】従来の小型モータの側断面図である。

【図８】図７の従来の小型モータの各歯車と出力軸との
関係を示す平面図で、図７の矢示VIII方向から見た図で
ある。

【符号の説明】

１小型ＡＣ同期モータ（電動機）１０電磁マグネット部１１コイル（巻き線）１２ボビン１２ａ巻径部１３コア１３ａコア１３の極歯１４コア１４ａコア１４の極歯１５ボス１６端子２０ロータ２１回転軸２２ａ，２２ｂ，２２ｃ遊星歯車となるピニオン２３ａ，２３ｂ，２３ｃ支持軸２５駆動用マグネット３０出力軸部３１歯車部（太陽歯車）３２出力軸４０ケース（固定部材）４２軸受け部４３固定歯車

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸を挿入する挿入孔を中心に有し巻
き線を巻回したボビンと、このボビンを軸方向から挟持
し、このボビンの外周に互いに入り組むように配設され
る極歯を有する一対のコアと、上記極歯に対向配置され
る駆動用マグネットおよび上記回転軸を有するロータ
と、上記回転軸と同軸上に設けられ太陽歯車と出力軸と
を有する出力軸部と、上記ロータに回転自在に保持され
上記太陽歯車に噛合する遊星歯車と、この遊星歯車に噛
合するとともに上記太陽歯車の歯数と異なる数の固定歯
を周方向に形成した固定部材とを備え、上記ロータと上
記太陽歯車と上記遊星歯車と上記固定部材とにより遊星
歯車機構を構成し、上記ロータの回転を上記出力軸に伝
えることを特徴とする電動機。
【請求項２】回転軸を挿入する挿入孔を中心に有し巻
き線を巻回したボビンと、このボビンを軸方向から挟持
し、このボビンの外周に互いに入り組むように配設され
る極歯を有する一対のコアと、上記極歯に対向配置され
る駆動用マグネットおよび上記回転軸を有するととも
に、その回転軸の周方向に太陽歯車となる歯車部を有し
たロータと、上記回転軸と同軸上に設けられる出力軸
と、この出力軸の外周部に回転自在に保持され上記ロー
タの歯車部に噛合する遊星歯車と、この遊星歯車に噛合
するとともに上記ロータの歯車部の歯数と異なる数の固
定歯を周方向に形成した固定部材とを備え、上記ロータ
と上記太陽歯車と上記遊星歯車と上記固定部材とによ
り、遊星歯車機構を構成し、上記ロータの回転を上記出
力軸に伝えることを特徴とする電動機。
【請求項３】前記ボビンへ給電する端子を軸方向に形
成したことを特徴とする請求項１または２記載の電動
機。
【請求項４】前記ボビンの前記挿入孔に前記ロータの
軸受けを設けたことを特徴とする請求項１、２または３
記載の電動機。
【請求項５】前記遊星歯車を１２０度間隔で３個設け
たことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の電
動機。