JPS63140640A - 小電動器具の駆動装置 - Google Patents

小電動器具の駆動装置

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JPS63140640A
JPS63140640A JP62298881A JP29888187A JPS63140640A JP S63140640 A JPS63140640 A JP S63140640A JP 62298881 A JP62298881 A JP 62298881A JP 29888187 A JP29888187 A JP 29888187A JP S63140640 A JPS63140640 A JP S63140640A
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JP
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rotor
gear
drive
angle
stator
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JP62298881A
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English (en)
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レオ・ベルトラム
フーゴ・シェムマン
ロムアルド・レアンデル・ブコシェク
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J43/00—Implements for preparing or holding food, not provided for in other groups of this subclass
    • A47J43/04—Machines for domestic use not covered elsewhere, e.g. for grinding, mixing, stirring, kneading, emulsifying, whipping or beating foodstuffs, e.g. power-driven
    • A47J43/07—Parts or details, e.g. mixing tools, whipping tools
    • A47J43/08—Driving mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/18—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having horse-shoe armature cores
    • H02K21/185—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having horse-shoe armature cores with the axis of the rotor perpendicular to the plane of the armature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、共通駆動ホイールを介して負荷作動軸を駆動
する少なくとも２個の駆動モータを具える小電動器具の
駆動装置に関するものである。
小家庭器具、例えばせ橘類ジュース絞り器、カンオープ
ナ等２極単相同期モータで駆動する器具は既知である。
このようなモータは小型であり容積当りの出力が高いと
いう幾つかの利点がある。
製造すべきモータの異なる形式の数が限られているとき
、これらモータの製造は生産コストを減少するよう自動
化できる。しかし、はんの２，３種類の形式のモータの
大量生産では用途の全体をカバーすることはできない。
大量生産で製造する形式のものは一連の器具に適当な出
力範囲をカバーすることを意図している。
実用上極めて成功していることがわかっている形式のモ
ータはロータシャフトに関して約１０Ｗの出力を生ずる
単相同期モータである。このモータの出力が低すぎて、
この出力の２倍即ちロータシャフトに関して約２０Ｗの
単相同期モータを製造することを考慮する場合、ロータ
シャフト出力を倍増することは寸法のスケールアップに
よるだけでは不可能である。このような出力を倍増した
ものの生産には新たな生産ラインを構築しなければなら
ず、ラミネーション、コイル巻線等を製造するのに新た
なまたは変更した機械を特徴とする特に、新たな形式の
モータの製造には相当な費用増加を招き、特に、このよ
うなモータを限定量の生産で全製品用でない範囲にのみ
使用できる場合、新たな自動生産のコストは妥当なもの
でなくなる。
ヨーロッパ特許出願第１２７０５０号には、ウオームシ
ャフトを介して共通のウオームホイールに連係動作する
少なくとも２個の電動モータを有する台所器具を駆動す
ることが記載されている。このようなウオームホイール
はある程度の自己制動を有し、従って電力消費をするこ
とになる。出力およびコスト上の理由から駆動モータを
単相同期モータとして構成する場合、駆動シャフトに高
い負荷が加わると同期モータは始動できなくなるという
問題点を生ずる。単相同期モータを使用する多重モータ
駆動を任意な構成および配列にする器具を始動させるの
が困難になり、不可能にさえなる。
更に器具は騒音、振動を伴って不規則な作動をしたり、
完全に始動しないことさえ起る。
従って、本発明の目的は、低摩擦であり、原理的に単相
同期モータを駆動モータとして使用することができ、信
頼性の高い始動および作動を補償する仕様構成および組
立体に与えることができる上述の形式の駆動装置を得る
にある。
この目的を達成するため、本発明駆動装置は、負荷に直
接または他の歯車を介して連結した駆動歯車と歯車とを
具える低摩擦平歯車機構を設け、前記歯車を前記駆動歯
車に噛合させるとともに、駆動モータのロータシャフト
に取付け、前記駆動モータは、永久磁石ロータを有する
２極単相同期モータとして構成し、ロータシャフトに取
付けた歯車を、ロータ磁石の磁化方向に対し、駆動装置
を組合せ、噛合させたとき、ステータ磁界の主方向に対
するロータの磁化方向がステータの正電流に関して同一
方向となるよう指向させ、組合せ噛合状態でステータコ
イルに通電しないとき磁気デテントトルクにより得られ
る休止装置θ＝θ。が維持されるようにし、ただしθは
ステータ磁界の主方向に対するロータの角度位置の座標
とし、またモータに電圧を加えるとき各モータが同一方
向にトルクを生じるよう構成したことを特徴とする。
ロータの磁化方向とステータ磁界の主方向とが互いに逆
向きに平行である場合、θはゼロである。
ステータに正電流が流れるとロータを正方向に回転させ
る。正方向は、ロータが回転するときコイルにリンクす
る永久磁石の磁束が初期的に最大となり、僅かな角度に
わたる回転後には、ステータコイルに通電されていない
ときにモータに存在する磁気的デテントトルクがゼロと
なり、ロータが安定した休止位置をとるような方向とす
る。更に、ロータの歯車軸と駆動歯車または中間歯車軸
線とを結ぶラインが駆動歯車のピッチ角度α２とｎ′の
積である角度αをなすようにし、駆動歯車のピッチ角度
α２は π　、慎 α２８ とし、ｒ２は駆動歯車の半径、ｍはこの駆動歯車のモジ
ュールｎ′はロータ歯車が作動中に互いに干渉せず、 の関係から導き出した値とし、ただし、２はモータ歯車
の歯数、ｚ２は共通駆動歯車の歯数、Ｋは歯の全深さ、
ｎ′は整数である必要はなく、すべての長さに関する寸
法をｍ１ｌｌ単位で表わしたものとしたことを特徴とす
る。
ｎ′の値は、ステータ中心軸線の向き、ロータにおける
歯車の配列に依存し、整数である必要はない。
この構成によれば、少なくとも２個の単相同期モータの
ローータを共通の駆動ホイールに連係作動させることが
できる。例えば、所望総出力が２０Ｗの場合、単相同期
モータはそれぞれＬＯＷの定格出力を有し、大量生産で
製造した現行のＬＯＷモータとすることができる。ステ
ータ磁界の主軸に対するロータ構成、ロータにおける歯
車の向き、およびコイルの相互接続を観察すれば、適正
な始動および作動が保証される。
寸法は駆動機構の基本ルールに合致させて決めるよう注
意しなければならない。
ｊｏ＝α１　°ｒｌ＝αｚ’ｒｚ を満たす所定の円形ピッチｔ０、および；；　＝　ｒ　
１／ｒ２に等しい変速比ｉに対して α２−　α■　・　Ｕ Ｉ すロータ歯車のピッチ角度であり、α２はｆｉ ある。ただし、ｒ、はロータ歯車のピッチ円の半径、ｒ
２は駆動歯車のピンチ円の半径、ｍはモジュールである
。
ステータの中心軸線の所定の向きに関して、歯車をロー
タに取付ける場合、各モータのロータをステータの主磁
界に対して同じ向きにして即ち同一の角度θにして取付
けるときこれら歯車が駆動歯車に噛合できるように注意
しなければならない。
このことはθ＝θ。の休止位置の角度にもあてはまり、
この場合ロータは電流が流れている場合には自由な位置
をとる。
α＝ｎ’ｕ’　　α電 の角度に対して上記の条件が満たされている限り満足の
いく作動が可能となる。
歯車軸線が同一方向に同程度回転した状態であると仮定
し、歯車軸線の位置が同一位置にある場合ステータはこ
れらの位置から任意の角度だけずれた回転位置の状態と
なる。
ロータにおける歯車の特別の向きに対して、ロータ歯車
の任意の方向のピッチ角度α１またはα。
のに倍の角度にわたる回転および歯車軸線の位置が維持
されているとして歯車と同一方向へのステータの同時回
転により、噛合条件およびステータ磁界の主方向に対す
るロータの磁化方向の位置に影響しない。任意の方向へ
のピッチ角度　α、のに倍にわたる回転により、ステー
タは器具の内部で相対的な位置をとることができ、この
ことは構造および設計上好ましい。
米国特許第４２０８６２０号には、どのようにして巻線
ロータを有する２個の高出力同期モータを共通の平歯車
に連係させるかについて記載されている。
これらモータの摩擦トルクおよび挙動は始動上の問題は
生じない。即ちこれらモータは外部駆動装置または補助
コイルにより起動できるためである。
２個のモータ間に均等な負荷分布があると問題であるが
、この問題は補償コイルにより解決することができる。
本発明の好適な実施例においては、各ロータの製造中、
各モータにおけるロータシャフトの駆動端部に設ける歯
車はロータ磁石の磁化方向に対して同じ歯の向きにする
。この構成によれば、個々のロータシャフトにおける歯
車はロータ磁石の磁化方向に対して歯の向きが一定とな
る。歯車軸線の所定の幾何学的位置に対して、共通の駆
動歯車の歯の形状は、個々のロータシャフトにおける歯
車が共通の歯車に掛合しても回転しないよう、ステータ
コイルが適正に接続しであるとき個々のロータの磁化方
向が完成した駆動装置の組合せ条件において互いに適合
するように決定する。
ロータ歯車軸線から駆動歯車軸線およびステータ中心軸
線を結ぶラインが同一方向である場合、ステータ中心軸
線は互いに角度αに等しい角度をなす。
角度αの二等分線に関して対称的であり、１個の駆動歯
車と２個の磁気ロータに同じように取付けた２個のロー
タ歯車とを有する装置の場合、ロータ歯車の歯を駆動歯
車に適正に噛合させるようにするため、ｎは整数とし、
角度αはピッチ角度α１に基づ（離散的な値とし、変速
比ｉ°および係数ｎ（ただし整数）とした場合 Ｑ’＝ｎ’ｌｌ　　°　αＩ　８　ｎＩ　α２とすると
よい。上述のこの基本位置から外れた回転位置をとるよ
うにすることもできること勿論である。
この状態において、即ち対称的な配置で歯車をロータに
同じように取付ける場合、例えば、ｍ。
ｒ、α１に関してロータ歯車の寸法が所定の変速比°６
となるよう選択とすると、駆動歯車は単に係数ｎを適正
に選択することによって、角度αと歯車軸受間の距離を
所望の形状に近似させるように決定することができる。
同様に、所定の角度αおよび所定のロータ歯車の寸法に
対して係数ｎを適正に選択し、変速比す。
を適用することによって形状を特別な条件に適合させる
ことができる。このとき変速比は、ｎ　　・　α菖 となる。
ステータ中心軸線の方向が、ロータ歯車軸線と駆動歯車
軸線を結ぶライン間の角度の二等分線に関して対称的で
あるが、二等分線に対してα／２に等しくない角度εを
なす場合事情はより一層複雑になる。α方向に対する角
度変位がβである場合、次の関係が有効となる。即ち α □＝β＋ε 角度βはピッチ角度α１のに倍と残余角度δに分割でき
る。即ち α −＝ｋ・α１＋δ＋ε （ε＝−の場合βは負になる） δがゼロで、α、εが α＝　ｎ　ｌ　αＩ　　１　ｕ および α−２・　ｋ　・　α１　＋　２ε の条件を満たす場合のみ、ｋおよびｎを適当に選択して
ステータ孔内での磁化方向に対するロータの向きを同じ
にすることによってロータ歯車を対称的にすることがで
きる。この目的のため、一方のロータ歯車を初期位置２
ε＝αに対してピッチ角度α１のに倍の角度にわたりロ
ータの正の回転方向に変位させ、他方のロータ歯車をピ
ッチ角度α、のに倍の角度にわたり負の方向に変位して
噛合させる。この結果、ステータ中心軸線は二等分線に
対してピッチ角度α、の同一倍数にわたり正方向および
負方向に回転した状態をとる。係数には２個のモータに
対して異なる値とすることもできる。しかし、このとき
ステーク中心軸線はαの二等分線に関して対称的ではな
くなる。
上述のように角度αまたは角度εは上述の条件に合致さ
せねばならない。更に、変速比は上述の値としなければ
ならない。
角度αが与えられている場合、角度εおよび所定ピンチ
角度α、に対するステータ中心軸線の方向は自由に選択
することはできない。逆に、α１が一定の場合、所定の
εは係数ｋを無視して角度αを決定する。α−２εの特
別な場合はに＝ｏのとき得られる。
、：こにｎは整数とする。
ステータ中心軸線が二等分線に平行でεがゼロの場合 １．２ｋ Ｕ　＋：　□ より決定され、ただしに、ｎは整数とする。
αが与えられている場合、上述の条件はモジュールｍを
適正に選択するか、ロータ歯車および駆動歯車の半径を
同じ係数だけ変化させることによって満たすことができ
る。
このことは限られた数の容認できる変速比のみ設計に無
関係に可能となることを意味する。
２個のモータのトルク間に位相差を生ずるよう歯車が噛
合するときステータ内でロータが回転する場合のように
上述のルールが適用できないと、好ましくない状況とな
る。総電流トルクがゼロとなるロータ位置での総和界デ
テント（ｄｅｔｅｎｔ）　）ルクは減少し、直列接続し
たモータのストール出力も減少する。モータは部分的に
互いに反作用を及ぼし合うため歯車の負荷および騒音は
増加する。
しかし、他方、負荷に作用する総トルク変動は角度変位
を適正に選択することにより減少することができる。
交差およびクリアランスに基づいて歯車が完全に噛合し
ていな（でも、即ち上述のルールを完全に満たしていな
くても動作は可能となること勿論である。しかし、でき
る限りこれらのルールに適合させることが望ましい。し
かし、構造上の僅かな差は同一の基本関係に基づく。
上述の考察は非対称構成にも適用できる。この場合、上
述の基本関係に基づくルールを導くこともできる。
特に、２個の角度α、εが与えられており、δがゼロで
ないすべての場合、噛合に関する必要条件はロータにお
けるロータ歯車の角度位置をずらすことによって満たす
ことができる。同様に、角度αをステータ中心軸線に適
用することによって、噛合に関する必要条件は角度θを
双方のモータに関して等しくするとき満たすことができ
る。
本発明の好適な実施例においては、極性を認識するマー
クをモータに設ける。これにより、生産ラインでの不適
正組立てを排除できる。
本発明の更に他の実施例においては、２２０ｖの電圧で
１１０ｖ用に構成したモータを使用するとき、２個のモ
ータの巻線は直列にして２２０ｖの主電源に接続する。
直列から並列に変換することにより、巻線を変更するこ
となしに２２０ｖと１１０ｖの作動電圧が可能となる。
１１０ｖ電圧の電源を有する国々への器具の輸出に関し
ても生産ラインで製造される基本モータを根本的に変更
することなしに最少の技術的処置を施すことにより可能
になる。
本発明によれば、上述の型式の駆動装置を組立てる方法
において、連結する前にロータを直流電圧パルスにより
ステータ形状に対して所要の向きに配置しておく。この
ことによれば、組立中に同じ向きのロータ位置のモータ
が完全に自動的に得られ、ロータの極性の向きを示す色
マークを目で確認することにより組立ては容易になる。
次に図面につき、本発明の詳細な説明する。
第１図は、モータ／歯車装置の角度関係を示す基本的な
線図である。第１図には、θ＝θ０のときのロータの休
止位置におけるステータの磁界方向５４１１５４２に対
する角度β、εおよびδ並びにロータの磁化方向５３１
１５３２を示す。角度βは、駆動歯車１９の軸線１７と
ロータ歯車２１１／２１２の軸線２３１／２３２とを結
ぶライン２９１／２９２　と、モータ２５１／２５２の
ステータ中心軸線５０１１５０２との間に生ずる角度で
ある。
ライン５１１１５１２は、ロータ歯車２１１／２１２の
軸線２３１／２３２を通過し、角度αの二等分線５２に
平行なうインである。図示のように、角度εはステータ
中心軸線５０１１５０２と二等分線５２に平行なうイン
５１１１５１２との間に生ずる。
ステータ中心軸線５０１．５０２が、駆動歯車軸線１７
とロータ歯車軸線２３１．２３２とを結ぶライン２９１
．２９２と同一方向に存在する対称的な通常状態に比べ
ると、同期モータ２５１のステータ中心軸線５０１は、
軸線１７．２３１を結ぶライン２９１に対して矢印６０
で示す正方向に角度βにわたり回転しており、この角度
βは残余角度変位δ＝Ｏの場合、ピッチ角度α、のに倍
となる。このとき歯車２１１およびこの歯車２１１に関
連のロータ２７１および磁化方向５３１も正の方向にピ
ッチ角度α、のに倍にわたり回転している。
同期モータ２５２のステータ中心軸線５０２も、残余角
度δ＝０の場合、ピッチ角度α、のに倍である角度βに
わたり回転しており、ただしこの場合、軸線１７．２３
２を結ぶライン２９２に対して負の方向に回転している
。歯車２１２およびこの歯車に関連のロータ２７２およ
び磁化方向５３２も負の方向にピッチα、のに倍の同一
角度にわたり回転している。
βがピッチ角度α１の同一のに倍でない場合、残余角度
δを生ずる。この角度δはステータ中心軸線５０１１５
０２とライン５６１１５６２との間の角度である。
構成が対称的であり、歯車をロータ２７１／２７２に同
じように取付ける場合にはδはゼロでなければならない
。以下、δがゼロと仮定して説明する。
原理的に、係数には２個のモータに関して異なる場合が
ある。同じように取付けた歯車を担持するロータが、同
一方向にそれぞれのステータと同一角度にわたり回転し
て角度θが組合せた状態において双方のモータに関して
等しいと仮定した場合、回転方向は任意である。しかし
、構成は二等分線に対してもはや対称的ではなくなる。
単相同期モータ２５１／２５２のロータ歯車軸線２３１
／２３２と駆動歯車１９の軸線１７とを結ぶライン２９
１／２９２は角度αを見込み、この場合駆動歯車１９の
ピッチ角度α２の整数倍ｎとする。角度αは π　・　ｍ α＝　ｎ　・　αｚ＝ｎ’ ｒｔ および α≠　ｎ　拳　αｚ＝ｎ　　ｅ ＝　ｎ　・　αｌ−ｕ と定義できる。ただしｒｔは駆動歯車１９でピッチ円の
半径、ｒｌはロータ歯車２１１．２１２のピッチ円の半
径、Ｕは変速比、ｍは歯車のモジュール、α。
はロータ歯車のピッチ角度とする。係数ｎは歯車２１１
／２１２が作動中に干渉しない程度に大きいものでなけ
ればならない。ｎの値は以下の関係から決定することが
できる。
ただしｚ、は歯車２１１／２１２の歯数、Ｚ２は駆動歯
車１９の歯数、ｋは歯の全深さである。
マグネットロータに所定位相で取付ける歯車を具える図
示の対称構成の場合、ｎは整数である。
２個の単相同期モータ２５１／２５２をそれぞれ１■ｖ
の主電源用に設計した場合、１１０ｖ主電源に対して並
列にする。しかし、主電源を２２０ｖとすると、モータ
は直列に接続してこの主電源に適用する。
例えば第２図に示す家庭用ミンサ（ひさ内機）は、ミン
サボウル９を収容するよう頂部が開放した中央収容部５
を設けた器具本体３を有する。カッタ１５はボウル内部
１３の底面１１の近傍でシャフト１７により回転駆動す
るよう配置する。
シャフト１７は、駆動歯車１９を有し、この駆動歯車１
９はロータ歯車２１１／２１２に噛合する。ロータ歯車
２１１／２１２は単相同期モータ２５１／２５２のシャ
フト２３１／２３２に回転不能にロックする。シャフト
２３１／２３２は単相同期モータ２５１／２５２の円筒
形永久磁石ロータ２７１／２７２を担持する。
説明をわかりやすくするため、第３図に第２図の実施例
の平面図を示す。ロータ歯車２１１／２１２に噛合する
駆動歯車１９を具える器具の駆動装置は平歯車を使用し
た低摩擦を有するものとして構成する。ロータシャフト
に取付けた歯車２１１／２１２は装置を組合せ噛合させ
たとき、ロータ磁石２７１／２７２の磁気極性の方向５
３１１５３２に関して、すべてのロータ２７１／２７２
のステータ磁界の主方向５４１１５４２に対して磁化方
向５３１１５３２がステータの正電流に関して同一とな
るように指向させる。更に、組合せて噛合した状態にお
いて、ステータコイルに通電しない場合、磁気デテント
（ｄｅｔｅｎｔ）　トルクの結果得られる休止位置θ＝
θ。が維持される。このθはステータ磁界５４１１５４
２の主方向に対するロータの角度位置を表わす座標であ
る。更に、電圧が加わったときすべてのモータが同一方
向のトルクを発生するように注意しなければならない。
ロータ２７１／２７２　とともにロータシャフト２３１
／２３２および歯車２１１／２１２を製造するにあたり
、歯車２１１／２１２の歯の向きはロータ磁石２７１／
２７２の磁化方向５３１１５３２に適合させることが重
要である。ロータシャフトの取付中歯の向きとロータ磁
石の磁化方向は磁気装置において容易に互いに適合でき
る。
このとき個別のロータシャフト２３１／２３２における
すべての歯車２１１／２１２はロータ磁石２７１／２７
２の磁化方向５３１１５３２に対して歯の向きを所定の
方向にすることができる。
組立中、個別のロータシャフト２３１／２３２における
歯車２１１／２１２は駆動歯車１９に対する好ましくな
い角度位置に回転せず、個々の歯車２１１／２１２の位
置およびロータの磁化方向５３１１５３２がステータの
主磁界方向５４１１５４２に適合するように注意しなけ
ればならない。
図示の実施例では寸法データは以下の通りである。
α＝１８０’　、　　β＝９０＠、　　ε＝０．δ六〇
、に＝７、　　ｎ＝２８．　　”４　＝　ｌ　：　２．
　　Ｚｌ　　＝２８．　　ｚｚ　＝５６゜ｍ＝０．８　
、　　ｒｌ　＝１１．２ｍｍ、　　ｒＺ　＝２２．４ｍ
ｍテある。
第４図には、他の実施例としての柑橘類ジュース絞り器
を示す。器具本体３１は例えばハンドル３３を有し、こ
のハンドル内に２個の単相同期モータ２５１／２５２を
互いに平行に配置する。単相同期モータ２５１／２５２
の歯車３５１／３５２はロータシャフト３４１／３４２
を介して中間歯車３７に連係動作し、この中間歯車３７
が電動歯車３９を介して器具のシャフト４３の駆動歯車
４１を駆動する。中間歯車３７および伝動歯車３９は共
通の軸線３８の周りに回転自在とする。
第５図には器具本体３１の一部切除した側面図を示し、
同期モータのうちの一方のモータ２５１、この単相同期
モータ２５１のロータ３７１、および第４図の伝動歯車
３５１．３７．３９および４１を示す。
駆動装置の第４および５図に示す中間歯車３７は第１．
２および３図における駆動歯車１９に対応し、軸線３８
は軸線１７に対応する。第４および５図における、軸線
３４１／３４２および歯車３５１／３５２はそれぞれ第
１．２および３図における軸線２３１／２３２および歯
車２１１／２１２に対応する。
軸線３８と軸線３４１／３４２を結ぶライン２９１／２
９２は互いに角度αをなし、この二等分線をライン５２
とする。同期モータ２５１／２５２のステータ中心軸線
５０１ノ５０２は二等分線５２に平行となる。従って角
度αはβ＝α／２ を満たし、角度εはゼロとなる。ロータ歯車３５１／３
５２は同期モータのロータ４７１／４７２に取付け、変
速比は ｋ ｕ　＝　□ となる。ただしに、ｎは整数である。
第４および５図の実施例の寸法データは、α＝６０ｍ、
β＝３０’　、　　ｔ　＝０．　　ｒ＋　＝２．４　ｍ
ｍ、　　ｒｚ　＝１９．２ｎｎ、　’ｕ＝　１　：　８
．　　ｋ＝　１．　　ｎ＝１６．　ｍ＝０．４　。
ｚ、＝１２．ｚｔ＝９６である。
第６図には多目的グラインダとしての更に他の実施例の
基本構成を線図的に示す。同期モータ６５１／６５２は
ハウジング６０３内に平行逆向きにして配置する。ロー
タ歯車６１１／６１２を駆動歯車６１９に噛合させる。
第１図のものと比べると、この実施例は以下の特別の寸
法データを有する。即ちα＝１８０”　、　β＝１３５
°、ε＝−４５”駆動歯車６１９の軸線６１７とモータ
６５１／６５２の軸線６３１／６３２を結ぶライン６９
１／６９２は角度αをなし、角度変位βの基準方向とし
て選択する。角度αの二等分線５２は角度εの基準ライ
ンとする。この場合、双方のモータはステータ中心軸線
６０１／６０２がライン６９１／６９２に一敗する初期
位置から角度β＝１３５°にわたり同一方向に回転して
いる。角度εは負である。即ちステータ中心軸線６０１
／６０２は二等分線５２を越えて４５°回転しているか
らである。
この場合、 α □＝β＋ε の関係を満たす。上述のように双方のステータは上述の
位置から任意の角度にわたり回転することができ、この
角度は適正な噛合に影響することな（双方のステータに
とって同一方向でなくてはならない。上述の反対方向の
回転にもこのことはあてはまる。
歯車半径およびモジュールなどの他のデータも、噛合条
件を満たし、第２または４図に示す実施例のものに対応
する値に選択する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、モータ歯車装置の角度関係を示す基本構成を
示す線図、 第２図は、互いに平行で動作する２個の単相同期モータ
を具える実施例の第３図のＡ−Ａ線上の断面図、 第３図は、第２図に示す実施例の平面図、第４図は、互
いに平行で動作する２個の単相同期モータを具える他の
実施例の平面図、第５図は、第４図の実施例の側面図、 第６図は、ツインモータドライブの更に他の実施例の線
図である。 ３．３１・・・器具本体　　　５・・・中央収容部９・
・・ミンサボウル　　　１１・・・底面１３・・・ボウ
ル内部　　　　１５・・・カッタ１７・・・シャフト１
９．４１．６１９・・・駆動歯車３３・・・ハンドル　
　　　　３７・・・中間歯車３９、３５１・・・伝動歯
車　　４３・・・シャフト５２・・・角度αの二等分線

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、共通駆動ホィールを介して負荷作動軸を駆動する少
    なくとも２個の駆動モータを具える小電動器具の駆動装
    置において、負荷（１５）に直接または他の歯車（３９
    、４１）を介して連結した駆動歯車（１９、３７、６１
    ９）と歯車（２１１／２１２、３５１／３５２、６１１
    ／６１２）とを具える低摩擦平歯車機構を設け、前記歯
    車（２１１／２１２、３５１／３５２、６１１／６１２
    ）を前記駆動歯車に噛合させるとともに、駆動モータ（
    ２５１／２５２、６５１／６５２）のロータシャフト（
    ２３１／２３２、３４１／３４２、６３１／６３２）に
    取付け、前記駆動モータは、永久磁石ロータを有する２
    極単相同期モータとして構成し、ロータシャフト（２３
    １／２３２、３４１／３４２、６３１／６３２）に取付
    けた歯車（２１１／２１２、３５１／３５２、６１１／
    ６１２）を、ロータ磁石（２７１／２７２、４７１／４
    ７２、６７１／６７２）の磁化方向（５３１／５３２）
    に対し、駆動装置を組合せ、噛合させたとき、ステータ
    磁界の主方向（５４１／５４２）に対するロータ（２７
    １／２７２、４７１／４７２、６７１／６７２）の磁化
    方向（５３１／５３２）がステータの正電流に関して同
    一方向となるよう指向させ、組合せ噛合状態でステータ
    コイルに通電しないとき磁気デテントトルクにより得ら
    れる休止位置θ＝θ＿０が維持されるようにし、ただし
    θはステータ磁界（５４１／５４２）の主方向に対する
    ロータの角度位置の座標とし、またモータ（２５１／２
    ５２、６５１／６５２）に電圧を加えるとき各モータが
    同一方向にトルクを生じ、ロータの歯車軸（２３１／２
    ３２、３４１／３４２、６３１／６３２）と駆動歯車ま
    たは中間歯車軸線（１７、３８、６１７）とを結ぶライ
    ン（２９１／２９２、６９１／６９２）が駆動歯車（１
    ９、３７、６１９）のピッチ角度α＿２とｎ′の積であ
    る角度αをなすようにし、駆動歯車（１９、３７、６１
    ９）のピッチ角度α＿２は α＿２＝π．ｍ／ｒ＿２ とし、ｒ＿２は駆動歯車（１９、３７、６１９）の半径
    、ｍはこの駆動歯車のモジュール、ｎ′はロータ歯車（
    ２１１／２１２、３５１／３５２、６１１／６１２）が
    作動中に互いに干渉せず、 π／９０ａｒｃ　ｓｉｎ［（ｍ・ｚ＿１／２）＋ｋ］／
    ［（ｍ／２）（ｚ＿１＋ｚ＿２）］＜ｎ′・α＿２＜２
    π−｛π／９０ａｒｃ　ｓｉｎ［（ｍ・ｚ＿１／２）＋
    ｋ］／［（ｍ／２）（ｚ＿１＋ｚ＿２）］｝の関係から
    導き出した値とし、ただし、ｚ＿１はモータ歯車の歯数
    、ｚ＿２は共通駆動歯車の歯数、Ｋは歯の全深さ、ｎ′
    は整数である必要はなく、すべての長さに関する寸法を
    ｍｍ単位で表わしたものとしたことを特徴とする駆動装
    置。 ２、各ロータ（２７１／２７２、４７１／４７２、６７
    １／６７２）の製造中、シャフト（２３１／２３２、３
    ４１／３４２、６３１／６３２）における歯車（２１１
    ／２１２、３５１／３５２、６１１／６１２）がモータ
    （２５１／２５２、６５１／６５２）におけるロータ磁
    石（２７１／２７２、４７１／４７２、６７１／６７２
    ）の磁化方向（５３１／５３２）に対して同一の歯の向
    きとなり、装置を組合せ、噛合させるときステータの中
    心軸線（５０１／５０２、６０１／６０２）は、ステー
    ータに正電流が流れる場合にステータの主磁界に対する
    ロータ（２７１／２７２、４７１／４７２、６７１／６
    ７２）の磁化方向（５３１／５３２）が同一方向になり
    、電圧が加った場合、モータ（２５１／２５２、６５１
    ／６５２）が同一方向のトルクを発生するよう指向させ
    たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の駆動装
    置。 ３、駆動装置の構成を角度αの二等分線（５２）に関し
    て対称的に配置するか、■を変速比、ｋを０、１、２−
    −−、ｋの係数、εをステータ中心軸線（５０１／５０
    ２、６０１／６０２）と角度αの二等分線（５２）と平
    行な軸線（５１１／５１２）とがなす角度とした場合、
    前記対称位置からピッチ角度α＿１のｋ倍の角度にわた
    り回転した状態にし、ただしα＝ｎ・α＿１・■、およ
    びα＝２ｋ・α＿１＋２εとしたことを特徴とする特許
    請求の範囲第２項記載の駆動装置。 ４、角度εをゼロ、変速比■＝２ｋ／ｎ、ただし、ｋ、
    ｎは整数としたことを特徴とする特許請求の範囲第３項
    記載の駆動装置。 ５、歯車（２１１／２１２、３５１／３５２、６１１／
    ６１２）のうち１個またはすべてのロータ磁化方向（５
    ３１／５３２）に対する歯の向きは、α／２＝ｋ・α＿
    １＋εとして歯車をロータ（２７１／２７２、４７１／
    ４７２、６７１／６７２）に同じように取付けた対称的
    な通常位置に対して角度 δ＿１＿、＿２＝α／２−ε−ｋα＿１ にわたり回転した状態とし、また、歯車に関連するステ
    ータ中心軸線（５０１／５０２、６０１／６０２）も同
    一の角度δ＿１＿、＿２にわたり同一方向に回転した状
    態となる構成とし、ただしα＿１はモータ歯車のピッチ
    角度であり α＿１＝π．ｍ／ｒ＿１ を満たし、ｋは０、１、２、−−−、ｋの係数、εはス
    テータ中心軸線（５０１／５０２、６０１／６０２）と
    二等分線（５２）に平行な軸線（５１１／５１２）との
    間の角度としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
    に記載の駆動装置。 ６、ロータ（２７１／２７２、４７１／４７２、６７１
    ／６７２）には磁極（５３１／５３２）を識別するマー
    クを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１乃至５
    項のうちのいずれか一項に記載の駆動装置。 ７、１１０Ｖ作動用に構成した２個のモータ（２５１／
    ２５２、６５１／６５２）を２２０Ｖの電源に直列に接
    続して作動させることを特徴とする特許請求の範囲第１
    乃至５項のうちいずれか一項に記載の駆動装置。 ８、ロータ（２７１／２７２、４７１／４７２、６７１
    ／６７２）の磁化方向（５３１１５３２）に対するロー
    タ歯車（２１１／２１２、３５１／３５２、６１１／６
    １２）の歯の向きは、ステータ中心軸線（５０１／５０
    ２、６０１／６０２）の所要の向きに対して駆動歯車（
    １９、３７、６１９）に噛合すべきロータ歯車（２１１
    ／２１２、３５１／３５２、６１１／６１２）の必要条
    件を満たすよう異ならせたことを特徴とする特許請求の
    範囲第１項に記載の駆動装置。 ９、以下の寸法データを満たし、即ちα＝１８０°、β
    ＝９０°、ε＝０、δ＝０、ｋ＝７、ｎ＝２８、■＝１
    ：２、ｚ＿１＝２８、ｚ＿２＝５６、ｍ＝０．８、ｒ＿
    １＝１１．２ｍｍ、ｒ＿２＝２２．４ｍｍとし、ただし
    、βは駆動歯車（１９、３７、６１９）の軸線（１７、
    ３８、６１７）とロータ歯車（２１１／２１２、３５１
    ／３５２、６１１／６１２）の軸線（２３１／２３２、
    ３４１／３４２、６３１／６３２）とを結ぶライン（２
    ９１／２９２、６９１／６９２）がなす角度とし、δは
    δ＝α／２−ｋ・α＿１−ε に従う残余角度としたことを特徴とする特許請求の範囲
    第２乃至４項のうちいずれか一項に記載の駆動装置。 １０、α＝６０°、β＝３０°、ε＝０、ｒ＿１＝２．
    ４ｍｍ、ｒ＿２＝１９．２ｍｍ、■＝１８、ｋ＝１、ｎ
    ＝１６、ｍ＝０．４、ｚ＿１＝１２、ｚ＿２＝９６の寸
    法データを満たす構成としたことを特徴とする特許請求
    の範囲第２乃至４項のうちのいずれか一項に記載の駆動
    装置。 １１、α＝１８０°、β＝１３５°、ε＝−４５°の寸
    法データを満たす構成としたことを特徴とする特許請求
    の範囲第２項に記載の駆動装置。 １２、連結する前にロータを直流電圧パルスによりステ
    ータ形状に対して所要の向きに配置しておくことを特徴
    とする特許請求の範囲第１乃至１１項のうちいずれか一
    項に記載の駆動装置。
JP62298881A 1986-11-26 1987-11-26 小電動器具の駆動装置 Pending JPS63140640A (ja)

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