JP2001012563A - 減速機構付モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い効率が得られるとともに、極めて簡潔な
構造になり、コンパクト化が図れる減速機構付モータを
提供する。 【解決手段】 固定子４への通電により回転する回転子
５の内周側に、内歯車８、１段目遊星歯車１０，１１，
１２、第１の太陽歯車９、２段目遊星歯車１５，１６，
１７、第２の太陽歯車１４を配置した減速機構付モータ
１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、遊星歯車をもつ
減速機構を備えた減速機構付モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】遊星歯車をもつ減速機構を備えた減速機
構付モータとしては、固定子への通電により回転する回
転子の回転を減速する遊星歯車をもつ１段目の減速機構
が第１の軸によって支持され、１段目の減速機構から与
えられた動力を減速して出力する遊星歯車をもつ２段目
の減速機構が第１の軸とは独立した第２の軸によって支
持されているものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の減速
機構付モータにおいては、１段目の減速機構を支持する
第１の軸と、２段目の減速機構を支持する第２の軸とが
それぞれ独立しているため、ふたつの軸同士の芯がずれ
る可能性があり、軸同士の芯がずれると、機械的損失が
大きくなって効率が低下するおそれがあるという問題点
があった。

【０００４】また、上記の減速機構付モータにおいて
は、１段目の減速機構の遊星歯車が噛み合う一方の内歯
車と、２段目の減速機構の遊星歯車が噛み合う他方の内
歯車とがそれぞれ独立して設けられているため、２つの
減速機構により全体のレイアウトが複雑になって簡素な
構造になり難いという問題点があった。

【０００５】そして、上記の減速機構付モータにおいて
は、固定子、回転子からなる動力発生部が減速機構とは
別所に並べて配置されていたため、減速機構付モータ全
体の幅寸法が動力発生部と減速機構とを合わせた大きさ
になり、その結果、大きな幅寸法になってコンパクト化
が図れないという問題点があった。

【０００６】

【発明の目的】この発明に係わる減速機構付モータは、
高い効率が得られるとともに、極めて簡潔な構造にな
り、コンパクト化が図れる減速機構付モータを提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【発明の構成】

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
わる減速機構付モータでは、通電により磁力を発生する
固定子と、固定子の内周側に配置されたマグネットをも
ち、固定子が発生した磁力により回転する回転子と、回
転子の内側に配置された共通の内歯車、内歯車の内側に
配置された第１の太陽歯車、第１の太陽歯車に噛合され
ている１段目遊星歯車、１段目遊星歯車を回転可能に支
持する第１の支持部材をもつ１段目減速機構と、共通の
内歯車の内側に配置された第２の太陽歯車、第２の太陽
歯車に噛合されている２段目遊星歯車、２段目遊星歯車
を回転可能に支持する第２の支持部材をもつ２段目減速
機構と、回転子および第１の支持部材を回転可能に支持
しているとともに、第２の支持部材に結合され、負荷に
結合される単一の出力軸を備えている構成としたことを
特徴としている。

【０００９】この発明の請求項２に係わる減速機構付モ
ータでは、通電により磁力を発生する固定子と、固定子
の中央部に配置され、負荷に結合される単一の出力軸
と、固定子の内周側に配置されたマグネットをもつとと
もに、出力軸に回転可能に支持され、固定子が発生した
磁力により回転する回転子と、回転子の内側に配置され
た内歯車と、内歯車の内側で回転子に一体的に形成され
た第１の太陽歯車と、内歯車と第１の太陽歯車との間に
配置されて、内歯車および第１の太陽歯車に噛合された
１段目遊星歯車と、内歯車の内側に配置されて出力軸に
回転可能に支持され、１段目遊星歯車を回転可能に支持
する第１の支持部材と、内歯車の内側で第１の支持部材
に一体的に形成された第２の太陽歯車と、内歯車と第２
の太陽歯車との間に配置されて、内歯車および第２の太
陽歯車に噛合された２段目遊星歯車と、内歯車の内側で
出力軸に結合され、２段目遊星歯車を回転可能に支持す
る第２の支持部材を備えている構成としたことを特徴と
している。

【００１０】この発明の請求項３に係わる減速機構付モ
ータでは、通電により磁力を発生する固定子と、固定子
の中央部に配置され、第１の軸部、第２の軸部、第３の
軸部が連続的に一体に形成され、負荷に結合される単一
の出力軸と、固定子の内側に配置された内歯車と、内歯
車の内側に配置された第１の太陽歯車と、第１の太陽歯
車の外側に配置されて、内歯車および第１の太陽歯車に
噛合された１段目遊星歯車と、出力軸の第２の軸部に回
転可能に支持され、１段目遊星歯車を回転可能に支持す
る第１の支持部材と、第１の支持部材に一体的に形成さ
れた第２の太陽歯車と、第２の太陽歯車の外側に配置さ
れて、内歯車および第２の太陽歯車に噛合された２段目
遊星歯車と、２段目遊星歯車を回転可能に支持している
とともに出力軸の第３の軸部に結合された第２の支持部
材と、固定子の内周側に配置されたマグネットをもつと
ともに、太陽歯車が結合されていて出力軸の第１の軸部
に回転可能に支持され、第１の太陽歯車、１段目遊星歯
車を内歯車の内側で第１の軸部上に配置可能にして、且
つ、第１の支持部材、第２の太陽歯車、２段目遊星歯車
を内歯車の内側で第２の軸部上に配置可能にして、内歯
車、１段目遊星歯車、第１の太陽歯車、２段目遊星歯
車、第１の支持部材、第２の支持部材のそれぞれを収容
可能な減速機構収容部が形成され、固定子が発生した磁
力により回転する回転子を備えている構成としたことを
特徴としている。

【００１１】この発明の請求項４に係わる減速機構付モ
ータでは、内歯車には、１段目遊星歯車、２段目遊星歯
車にそれぞれ噛合可能な共通の内歯が形成されている構
成としたことを特徴としている。

【００１２】この発明の請求項５に係わる減速機構付モ
ータでは、出力軸は、第１の軸部が第２の軸部よりも小
さい外径にして形成されているとともに、第２の軸部が
第３の軸部よりも小さい外径にして形成され、出力軸に
は、第３の軸部よりも大きい外径にされた第４の軸部が
形成されており、出力軸の第１の軸部を回転可能に支持
する第１のケースと、第４の軸部を回転可能に支持する
第２のケースが備えられている構成としたことを特徴と
している。

【００１３】

【発明の作用】この発明の請求項１、２、３、４、５に
係わる減速機構付モータにおいて、負荷に結合される単
一の出力軸は、回転子を回転可能に支持しているととも
に、１段目遊星歯車を支持する第１の支持部材を回転可
能に支持し、２段目遊星歯車を支持する第２の支持部材
に結合されている。それ故、１段目の減速機構を支持す
る第１の軸と、２段目の減速機構を支持する第２の軸と
がそれぞれ独立して配置されているものと比べて、１段
目減速機構、２段目減速機構が単一の出力軸によって支
持されるから、１段目減速機構、２段目減速機構に軸芯
のずれを生ずることがないので、効率が低下することが
ない。また、回転子の内側に配置された内歯車は、１段
目遊星歯車、２段目遊星歯車のいずれにも噛合されてい
る。それ故、１段目の減速機構のための一方の内歯車
と、２段目の減速機構のための他方の内歯車とがそれぞ
れ独立して設けられているものと比べて、２つの減速機
構が一体的に結合して配置されるから、全体のレイアウ
トが複雑にならない。そして、回転子の内側に配置され
た内歯車の内側に、１段目遊星歯車、第１の太陽歯車が
配置されているとともに、２段目遊星歯車、第２の太陽
歯車、第１の支持部材が配置され、さらに、第２の支持
部材が配置されている。それ故、固定子、回転子からな
る動力発生部が減速機構とは別所に配置されているもの
と比べて、固定子、回転子、減速機構の全体の幅寸法が
大きくならない。

【００１４】

【発明の実施の形態】

【００１５】

【実施例】図１ないし図６には、この発明に係わる減速
機構付モータの一実施例が示されている。

【００１６】図示される減速機構付モータ１は、主とし
て、第１のケース２、第２のケース３、固定子４、回転
子５、出力軸７、減速機構４０から構成されており、減
速機構４０に、共通の内歯車８、第１の太陽歯車９、第
１、第２、第３の１段目遊星歯車１０、１１、１２、第
１の支持部材１３からなる１段目減速機構４１と、共通
の内歯車８、第２の太陽歯車１４、第１、第２、第３の
２段目遊星歯車１５、１６、１７、第２の支持部材１８
からなる２段目減速機構４２とが備えられている。この
減速機構付モータ１は、電動式バイクの原動機に用いら
れる。

【００１７】第１のケース２には、円板状にされた第１
のケース本体２ａの中央に有底の出力軸支持部２ｂが形
成されており、この出力軸支持部２ｂに第１の軸受１９
が取付けられている。第１のケース２は、図５、図６に
示されるように、電動式バイク８０のリアサスペンショ
ンを構成するトレーリングアーム８０ａに固定ボルト８
０ｂによって固定される。トレーリングアーム８０ａは
コイルスプリング８０ｃによって路面からの衝撃を緩和
される。

【００１８】第１の軸受１９は、外輪が第１のケース２
の出力軸支持部２ｂに固定され、内輪に出力軸７の先端
部に形成された第１の軸部７ｂが挿入されている。

【００１９】第２のケース３には、円板状にされた第２
のケース本体３ａの中央に貫通孔にされた出力軸支持部
３ｂが形成されており、この出力軸支持部３ｂに第２の
軸受２０が取付けられている。第２のケース３は、第１
のケース２に結合されている。

【００２０】また、第２のケース３には、出力軸支持部
３ｂの外周部に内歯車固定部３ｃが形成されている。こ
の内歯車固定部３ｃは、環状の溝形にされているため、
内歯車固定部３ｃ内に内歯車８の基端部に形成された第
２のケース固定部８ｂが嵌入れられることによって固定
されている。

【００２１】第２の軸受２０は、外輪が第２のケース３
の出力軸支持部３ｂに固定され、内輪に出力軸７の中央
部に形成された第４の軸部７ｃが挿入されている。

【００２２】固定子４は、図３、図４に示されるよう
に、コアカバー２１、外側コア２２、インシュレータ２
３、内側コア２４、コイル巻線２５、取付ねじ２６から
構成されている。

【００２３】コアカバー２１は、断面形状がコ字形の円
形にされており、このコアカバー２１に備えられた外側
板２１ａの内側には、円環形のコア取付部２１ｂが形成
されている。コア取付部２１ｂの円周上には、１２個の
ねじ孔２１ｃが等間隔で設けられている。コアカバー２
１のコア取付部２１ｂ上には、外側コア２２が配置され
ている。

【００２４】外側コア２２は、磁性体製の薄板を複数枚
積層して形成されており、この外側コア２２には、円環
形の外側コア本体２２ａの内周部に、矩形の凹状にされ
た内側コア位置決め部２２ｂが内周円周上に等間隔で１
２個形成されている。内側コア位置決め部２２ｂのそれ
ぞれは、コアカバー２１のねじ孔２１ｃに対応して配置
されている。外側コア２２の内周部には、内側コア２４
が配置されている。

【００２５】内側コア２４は、外側コア２２と同様にし
て磁性体製の薄板を複数枚積層して形成されており、こ
の内側コア２４には、ベース部２４ａと凸部２４ｂとが
備えられている。

【００２６】ベース部２４ａは、薄肉状であって、外側
コア２２の内径寸法よりも小さく、回転子５の外径寸法
よりも大きい内径寸法をもつ円筒形にされている。

【００２７】凸部２４ｂは、Ｉ字形にされていてベース
部２４ａの外周円周上で等間隔の１２個所から外周に向
け放射状にそれぞれ突出しており、単一の凸部２４ｂに
ついてのみ符号を付けて説明すると、凸部２４ｂの先端
部には、外側コア２２の内側コア位置決め部２２ｂに嵌
め入れられる外側コア嵌入部２４ｂ１が形成されている
とともに、外側コア嵌入部２４ｂ１にねじ孔２４ｂ２が
形成されている。ねじ孔２４ｂ２はコアカバー２１のコ
ア取付部２１ｂに設けられたねじ孔２１ｃに一致する。
内側コア２４の凸部２４ｂには、インシュレータ２３が
装着されている。内側コア２４のベース部２４ａの内周
部には、回転子５のマグネット６が非接触で配置され
る。

【００２８】インシュレータ２３は、非磁性体の樹脂に
よって成形されており、内側コア２４の凸部２４ｂと同
数の１２個備えられている。インシュレータ２３には、
１個についてのみ符号を付けて説明すると、四角形の筒
状にされたコイル巻線巻回部２３ａの一端部に第１のフ
ランジ２３ｂが形成されているとともに、コイル巻線巻
回部２３ａの他端部に第２のフランジ２３ｃが形成され
ている。コイル巻線２５はインシュレータ２３のコイル
巻線巻回部２３ａ毎に巻回されている。

【００２９】第１のフランジ２３ｂは、四角形の板形に
されており、コイル巻線巻回部２３ａが内側コア２４の
ヘッド部２４ｂに挿着されることによって、内側コア２
４のベース部２４ａに当接する。

【００３０】第２のフランジ２３ｃは、八角形の板形に
されており、コイル巻線巻回部２３ａが内側コア２４の
凸部２４ｂに挿着されてから、外側コア２２の内側コア
位置決め部２２ｂに内側コア２４の外側コア嵌入部２４
ｂ１が嵌入れられることによって、外側コア２２に当接
する。第２のフランジ２３ｃには、４角部分にカット部
２３ｃ１がそれぞれ形成されている。カット部２３ｃ１
は、インシュレータ２３が内側コア２４に取付けられた
状態でコイル巻線２５がコイル巻線巻回部２３ａに巻回
される際にコイル巻線巻回部２３ａのまわりを回しやす
くする機能をもつ。コイル巻線巻回部２３ａ、第１のフ
ランジ２３ｂ、第２のフランジ２３ｃ、カット部２３ｃ
１は、図３および図４中の１個のインシュレータ２３で
のみ示されている。

【００３１】固定子４では、内側コア２４のそれぞれの
凸部２４ｂにそれぞれのインシュレータ２３のコイル巻
線巻回部２３ａが挿着されてから、それぞれのインシュ
レータ２３のコイル巻線巻回部２３ａにコイル巻線２５
がそれぞれ巻回される。図３では、２個のインシュレー
タ２３にのみコイル巻線２５が巻回されている。インシ
ュレータ１２毎のコイル巻線２５の端部はコアカバー２
１の外側に引き出される。

【００３２】次に、それぞれのインシュレータ２３の第
２のフランジ２３ｃから突出している内側コア２４の外
側コア嵌入部２４ｂ１が外側コア２２のそれぞれの内側
コア位置決め部２２ｂに嵌入されることによって、外側
コア２２、インシュレータ２３、内側コア２４からなる
組体が形成される。

【００３３】そして、外側コア２２の内側コア位置決め
部２２ｂ内にそれぞれ配置されている内側コア２４の外
側コア嵌入部２４ｂ１に設けられたねじ孔２４ｂ２をコ
アカバー２１のコア取付部２１ｂに設けられたねじ孔２
１ｃに合わせながら、上記の組体がコアカバー２１の外
側板２１ａ内に挿入され、内側コア２４の外側コア嵌入
部２４ｂ１に設けられたそれぞれのねじ孔２４ｂ２に取
付ねじ２６が挿入されて、取付ねじ２６がコアカバー２
１のコア取付部２１ｂのねじ孔２１ｃにねじ込まれるこ
とによって、上記の組体がコアカバー２１の内側に固定
されている。

【００３４】固定子４では、隣合うそれぞれのインシュ
レータ２３の第２のフランジ２３ｃがわずかに離れて配
置されているとともに、第２のフランジ２３ｃの４角部
分にカット部２３ｃ１がそれぞれ形成されているため、
第２のフランジ２３ｃが四角形に形成されているものと
比べて、インシュレータ２３のコイル巻線巻回部２３ａ
にコイル巻線２５を巻回するに際し、巻回されるコイル
巻線２５の軌道が円形に近くなるから、コイル巻線巻回
部２３ａのまわりを回しやすくなり、その結果、コイル
巻線巻回部２３ａに対するコイル巻線２５の巻回が容易
にして確実になる。

【００３５】固定子４では、内側コア２４のべース部２
４ａが薄肉にして形成されているが、内側コア２４の凸
部２４ｂにインシュレータ２３がそれぞれ取付けられて
から、内側コア２４の外側コア嵌入部２４ｂ１が外側コ
ア２２の内側コア位置決め部２２ｂに嵌入されることに
よって、内側コア２４のベース部２４ａが外側コア２２
の内周部に位置ずれなく配置される。

【００３６】また、固定子４では、外側コア２２の内側
コア位置決め部２２ｂ内に位置決め配置された内側コア
２４の外側コア嵌入部２４ｂ１毎に挿入された取付ねじ
２６がコアカバー２１側にねじ込まれるため、そのとき
に、内側コア２４の凸部２４ｂが外周方向に向けそれぞ
れ均一に引張されることによって、内側コア２４のベー
ス部２４ａの内形が歪むことなく均一に形成される。

【００３７】固定子４では、コアカバー２１の外側にそ
れぞれ引き出されたコイル巻線２５が図示しないモータ
制御回路に電気的に接続されるため、そのモータ制御回
路からコイル巻線２５毎に所定の電流が順次供給される
ことにより、内側コア２４のベース部２４ａの内側に回
転磁界を生ずる。

【００３８】回転子５には、円板部５ａと側板部５ｂと
から形成された断面形状がコ字状の回転子本体５ｃが備
えられており、円板部５ａの中央部に出力軸支持部５ｄ
が形成されている。側板部５ｂは幅寸法Ｌ１にされてい
る。

【００３９】出力軸支持部５ｄには、小径側軸受取付部
５ｄ１と大径側軸受取付部５ｄ２とが形成されており、
小径側軸受取付部５ｄ１に第３の軸受２７が取付けら
れ、大径側軸受取付部５ｄ２に第４の軸受２８が取付け
られている。側板部５ｂには、前述した幅寸法Ｌ１でも
って、内径寸法ｄ１にされた減速機構収容部５ｅが形成
されている。回転子５の側板部５ｂの外周部には、８個
のマグネット６が円周上に並べて固定されている。８個
のマグネット６は隣同士が異なる極に着磁されている。
回転子５の円板部５ａには、センサマグネット３４が固
定されている。センサマグネット３４は、図示しないホ
ール素子等の回転検出素子が外側に非接触で配置される
ことにより、モータ制御装置で回転子５の回転数の検出
に用いられる。

【００４０】第３の軸受２７は、外輪が出力軸支持部５
ｄの第１のケース２側に固定され、内輪に出力軸７に形
成された第１の軸部７ｂが挿入されている。

【００４１】第４の軸受２８は、外輪が出力軸支持部５
ｄの第１のケース２とは反対側に固定され、内輪に出力
軸７に形成された第１の軸部７ｂが挿入されている。第
４の軸受２８は、第３の軸受２７よりも大型である。

【００４２】回転子５には、出力軸支持部５ｄの大径側
軸受取付部５ｄ２の外周部に第１の太陽歯車９が回転子
本体５ｃに一体に形成されている。

【００４３】第１の太陽歯車９は、回転子５の側板部５
ｂの幅寸法Ｌ１の半分よりも小さい幅寸法Ｌ２にされて
おり、この第１の太陽歯車９には、平歯の第１の外歯９
ａが形成されている。第１の太陽歯車９の第１の外歯９
ａには、第１、第２、第３の１段目遊星歯車１０、１
１、１２がそれぞれ噛合されている。第１の太陽歯車９
は、回転子５の減速機構収容部５ｅ内に収容されてい
る。

【００４４】出力軸７は、単一の軸部材として成形され
ており、この出力軸７には、軸状をなす軸本体７ａの基
端部に第２のケース３から突出した負荷結合部７ｄが形
成されている。出力軸７の負荷結合部７ｄは、図６に示
されるように、電動式バイク８０の後輪ホイール８０ｄ
にナット８０ｅを締め込むことによって結合される。

【００４５】出力軸７には、軸本体７ａの先端部から基
端部に向けて第１の軸部７ｂ、第２の軸部７ｅ、第３の
軸部７ｆ、第４の軸部７ｃ、負荷結合部７ｄが一体成形
されている。第１の軸部７ｂは円形の軸にされていて第
２の軸部７ｅよりも外径が小さくされ、第２の軸部７ｅ
は円形の軸にされていて第３の軸部７ｆよりも外径が小
さくされ、第３の軸部７ｆは小判形の軸にされていて第
４の軸部７ｃより外径が小さくされている。

【００４６】第１、第２、第３の１段目遊星歯車１０、
１１、１２は、いずれも同じ外径で第１の太陽歯車９の
幅寸法Ｌ２よりも小さい幅寸法Ｌ３にされており、図２
に示されるように、第１、第２、第３の１段目遊星歯車
１０、１１、１２のそれぞれには、平歯である外歯１０
ａ、１１ａ、１２ａが形成されている。第１、第２、第
３の１段目遊星歯車１０、１１、１２は、それぞれの中
央部に枢支ピン３０、３０、３０が挿入され、枢支ピン
３０、３０、３０が第１の支持部材１３の外周部に形成
されたピン支持部１３ｂ、１３ｂ、１３ｂにそれぞれ固
定されているため、第１の支持部材１３に回転可能に支
持されている。第１、第２、第３の１段目遊星歯車１
０、１１、１２は、回転子５の減速機構収容部５ｅ内に
収容されている。

【００４７】第１の支持部材１３には、円板形状にされ
た第１の支持部材本体１３ａの中央部に出力軸支持部１
３ｃが形成されている。出力軸支持部１３ｃには、小径
側軸受取付部１３ｃ１と大径側軸受取付部１３ｃ２とが
形成されており、小径側軸受取付部１３ｃ１に第５の軸
受３１が取付けられ、大径側軸受取付部１３ｃ２に第６
の軸受３２が取付けられている。第６の軸受３２は第５
の軸受３１よりも大型である。第１の支持部材１３は、
回転子５の減速機構収容部５ｅ内に収容されている。

【００４８】第５の軸受３１は、外輪が出力軸支持部１
３ｃの小径側軸受取付部１３ｃ１に固定され、内輪に出
力軸７に形成された第２の軸部７ｅが挿入されている。
第６の軸受３２は、外輪が出力軸支持部１３ｃの大径側
軸受取付部１３ｃ２に固定され、内輪に出力軸７に形成
された第２の軸部７ｅが挿入されている。

【００４９】第１の支持部材１３には、第１の支持部材
本体１３ａの外周部に、等間隔でピン支持部１３ｂ、１
３ｂ、１３ｂが配置されており、前述したように、ピン
支持部１３ｂ、１３ｂ、１３ｂに第１、第２、第３の１
段目遊星歯車１０、１１、１２が枢支ピン３０、３０、
３０によって回転可能に取付けられている。

【００５０】第１の支持部材１３には、大径側軸受取付
部１３ｃ２の外周部に第２の太陽歯車１４が第１の支持
部材本体１３ａに一体に形成されている。

【００５１】第２の太陽歯車１４は、前述した第１の太
陽歯車９と同一にして回転子５の側板部５ｂの幅寸法Ｌ
１の半分よりも小さい幅寸法Ｌ４にされており、この第
２の太陽歯車１４には、平歯である第２の外歯１４ａが
形成されている。第２の太陽歯車１４の第２の外歯１４
ａには、第１、第２、第３の２段目遊星歯車１５、１
６、１７が噛合されている。第２の太陽歯車１４は、回
転子５の減速機構収容部５ｅ内に収容されている。

【００５２】第１、第２、第３の２段目遊星歯車１５、
１６、１７は、いずれも同じ外径で第２の太陽歯車１４
の幅寸法Ｌ４よりも小さい幅寸法Ｌ５にされており、図
２に示されるように、第１、第２、第３の２段目遊星歯
車１５、１６、１７のそれぞれには、平歯である外歯１
５ａ、１６ａ、１７ａが形成されている。第１、第２、
第３の２段目遊星歯車１５、１６、１７は、それぞれの
中央部に枢支ピン３３、３３、３３が挿入され、枢支ピ
ン３３、３３、３３が第２の支持部材１８の外周部に形
成されたピン支持部１８ｂ、１８ｂ、１８ｂにそれぞれ
固定されているため、第２の支持部材１８に回転可能に
支持されている。第１、第２、第３の２段目遊星歯車１
５、１６、１７は、回転子５の減速機構収容部５ｅ内に
収容されている。

【００５３】第２の支持部材１８には、円板形状にされ
た第２の支持部材本体１８ａの中央部に出力軸結合部１
８ｃが形成されている。出力軸結合部１８ｃは、図２に
示されるように、小判形の孔にされているため、出力軸
７の小判形の第３の軸部７ｆが挿入されることによって
出力軸７に一体的に結合される。第２の支持部材１８
は、回転子５の減速機構収容部５ｅ内に収容されてい
る。

【００５４】第２の支持部材１８には、第２の支持部材
本体１８ａの外周部に、等間隔でピン支持部１８ｂ、１
８ｂ、１８ｂが配置されており、前述したように、ピン
支持部１８ｂ、１８ｂ、１８ｂに第１、第２、第３の２
段目遊星歯車１５、１６、１７が枢支ピン３３、３３、
３３によって回転可能に取付けられている。

【００５５】第１、第２、第３の１段目遊星歯車１０、
１１、１２と、第１、第２、第３の２段目遊星歯車１
５、１６、１７の外側には、共通の内歯車８が配置され
ている。

【００５６】内歯車８には、回転子５の側板部５ｂの内
径寸法ｄ１よりも小さい外径寸法ｄ２の円環形状にされ
て側板部５ｂの内周部に収容されていて、回転子５の側
板部５ｂの幅寸法Ｌ１よりもわずかに大きい幅寸法Ｌ７
にされた内歯車本体８ａが備えられており、この内歯車
本体８ａの内周部には、中央部から先端部までの間に、
第１、第２、第３の１段目遊星歯車１０、１１、１２の
外歯１０ａ、１１ａ、１２ａおよび第１、第２、第３の
２段目遊星歯車１５、１６、１７の外歯１５ａ、１６
ａ、１７ａに噛合される共通の内歯８ｃが形成されてい
る。内歯８ｃは、回転子５の側板部５ｂの幅寸法Ｌ１と
同等の幅寸法Ｌ６にされている。内歯車８は、回転子５
の減速機構収容部５ｅ内に収容されている。

【００５７】内歯車８には、内歯８ｃの内周側に、第１
の太陽歯車９と、第１、第２、第３の１段目遊星歯車１
０、１１、１２と、第１の支持部材１３と、第２の太陽
歯車１４と、第１、第２、第３の２段目遊星歯車１５、
１６、１７と、第２の支持部材１８とが収容されてい
る。

【００５８】内歯車本体８ａの基端部には、第２のケー
ス固定部８ｂが形成されている。内歯車８は、第２のケ
ース固定部８ｂが第２のケース３に形成された内歯車固
定部３ｃに嵌入れられることによって第２のケース３に
固定されている。

【００５９】減速機構４０では、共通の内歯車８、第
１、第２、第３の１段目遊星歯車１０、１１、１２、第
１の太陽歯車９、第１の支持部材１３からなる１段目減
速機構４１と、共通の内歯車８、第１、第２、第３の２
段目遊星歯車１５、１６、１７、第２の太陽歯車１４、
第２の支持部材１８とからなる２段目減速機構４２が回
転子５の減速機構収容部５ｅ内にそれぞれ収容されてい
るため、回転子５の外側に配置されるものがなく、それ
故、回転子５の外形に基づき減速機構４０の外形が小さ
くなっている。

【００６０】また、減速機構４０では、第１の太陽歯車
９と第１、第２、第３の１段目遊星歯車１０、１１、１
２とが回転子５の円板部５ａ側で出力軸７に形成された
第１の軸部７ｂの径方向に並べて配置されているととも
に、第２の太陽歯車１４と第１、第２、第３の２段目遊
星歯車１５、１６、１７とが第２の軸部７ｅの径方向に
並べて配置されているため、全体の幅寸法が小さくな
る。

【００６１】そして、減速機構４０では、第１の太陽歯
車９が出力軸７の第１の軸部７ｂによって支持されてい
るとともに、第１、第２、第３の１段目遊星歯車１０、
１１、１２と第１の支持部材１３と第２の太陽歯車１４
とが出力軸７の第２の軸部７ｅによって支持され、第３
の支持部材と第１、第２、第３の２段目遊星歯車１５、
１６、１７とが第３の軸部７ｆによって支持されてお
り、これら第１、第２、第３の軸部７ｂ、７ｅ、７ｆが
出力軸７に一体にして形成されているので、２つの減速
機構毎に別体の出力軸を設ける必要がなくなる。

【００６２】このような構造の減速機構付モータ１は、
第１のケース２が電動式バイク８０のトレーリングアー
ム８０ａに固定されるとともに、出力軸７の負荷結合部
７ｄが電動式バイク８０の後輪ホイール８０ｄに結合さ
れ、コイル巻線２５が電動式バイク８０に内装されたモ
ータ制御回路に電気的に接続されて電動式バイク８０に
搭載される。モータ制御回路は、電動式バイク８０に備
えられたスロットルが開閉されることによって、コイル
巻線２５に供給する電圧のデューティを制御する。

【００６３】電動式バイク８０のイグニションキーがオ
ン切換えされると、モータ制御回路に電源が投入され
る。そこで、スロットルが開かれると、モータ制御回路
より、固定子４のコイル巻線２５に電流が供給されて、
固定子４の内側コア２４の内周部に回転磁界が発生す
る。

【００６４】固定子４の内側コア２４の内周部に回転磁
界が発生すると、回転子５のそれぞれのマグネット６と
の間での電磁誘導によって回転子５に回転力が与えら
れ、回転子５が正回転を始める。

【００６５】回転子５が正回転を始めると、第１の太陽
歯車９も回転子５とともに正回転するため、第１の太陽
歯車９の正回転によって、第１、第２、第３の１段目遊
星歯車１０、１１、１２が逆回転で自転しながら第１の
太陽歯車９のまわりを正方向に公転する。

【００６６】第１、第２、第３の１段目遊星歯車１０、
１１、１２が第１の太陽歯車９のまわりを正方向に公転
するため、第１の支持部材１３が回転子５の回転を減速
して正回転する。このとき、第１、第２、第３の１段目
遊星歯車１０、１１、１２は、内歯車８に噛み合いなが
ら、内歯車８の内側を公転する。

【００６７】第１の支持部材１３が正回転することによ
り、第２の太陽歯車１４も第１の支持部材１３とともに
正回転する。

【００６８】第２の太陽歯車１４が正回転することによ
り、第１、第２、第３の２段目遊星歯車１５、１６、１
７が逆回転で自転しながら第２の太陽歯車１４のまわり
を正方向に公転する。

【００６９】第１、第２、第３の２段目遊星歯車１５、
１６、１７が第２の太陽歯車１４のまわりを正方向に公
転するため、第２の支持部材１８が第１の支持部材１３
の回転を減速して正回転する。このとき、第１、第２、
第３の２段目遊星歯車１５、１６、１７は、内歯車８に
噛み合いながら、内歯車８の内側を公転する。

【００７０】第２の支持部材１８が正回転することによ
り、この第２の支持部材１８に結合された出力軸７が正
回転し、出力軸７の正回転により、後輪ホイール８０ｄ
が正回転して電動式バイク８０が前進する。

【００７１】スロットルが開かれると、モータ制御回路
よりコイル巻線２５に供給される電圧のデューティ比が
上がるため、出力軸７の回転数が上がって電動式バイク
８０が増速され、これに反して、スロットルが閉じられ
ると、モータ制御回路よりコイル巻線２５に供給される
電流のデューティ比が下がるため、出力軸７の回転数が
下がって電動式バイク８０が減速される。

【００７２】上述したように、減速機構付モータ１で
は、出力軸７に、回転子５を回転可能に支持するための
第１の軸部７ｂと、１段目の減速を行う第１、第２、第
３の１段目遊星歯車１０、１１、１２が取付けられた第
１の支持部材１３を回転可能に支持するための第２の軸
部７ｅと、２段目の減速を行う第１、第２、第３の２段
目遊星歯車１５、１６、１７が取付けられた第２の支持
部材１８に結合された第３の軸部７ｆとが一体に形成さ
れているため、第１の軸と第２の軸とが別体にして備え
られている従来のものと比べて、２つの減速機構の軸芯
にずれを生ずることがないので、効率が低下することが
ない。

【００７３】また、減速機構付モータ１では、１段目の
減速を行う第１、第２、第３の１段目遊星歯車１０、１
１、１２の外歯１０ａ、１１ａ、１２ａおよび２段目の
減速を行う第１、第２、第３の２段目遊星歯車１５、１
６、１７の外歯１５ａ、１６ａ、１７ａのそれぞれに噛
合される共通の内歯８ｃが内歯車８に備えられているた
め、１段目の減速のための一方の内歯車と、２段目の減
速のための他方の内歯車とが独立して設けられている従
来のものと比べて、２つの減速機構が一体的に配置され
るから、全体のレイアウトが複雑にならず、簡素な構造
が得られる。

【００７４】そして、減速機構付モータ１では、減速機
構４０を構成する第１の太陽歯車９と第１、第２、第３
の１段目遊星歯車１０、１１、１２とが回転子５の円板
部５ａ側で出力軸７の第１の軸部７ｂの径方向に並べて
配置されているとともに、減速機構４０を構成する第２
の太陽歯車１４と第１、第２、第３の２段目遊星歯車１
５、１６、１７とが出力軸７の第２の軸部７ｅの径方向
に並べて配置されていて、これらの径方向に回転子５お
よび固定子４が配置されているため、固定子、回転子か
らなる動力発生部が減速機構に対し出力軸の軸方向に別
所に並べて配置されている従来のもの比べて、固定子
４、回転子５、減速機構４０の全体の幅寸法が小さくな
り、その結果、小さな幅寸法でコンパクト化が図れる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の請
求項１、２、３、４、５に係わる減速機構付モータによ
れば、負荷に結合される単一の出力軸は、回転子を回転
可能に支持しているとともに、１段目遊星歯車を支持す
る第１の支持部材を回転可能に支持し、２段目遊星歯車
を支持する第２の支持部材に結合されている。それ故、
１段目の減速機構を支持する第１の軸と、２段目の減速
機構を支持する第２の軸とがそれぞれ独立して配置され
ているものと比べて、１段目減速機構、２段目減速機構
が単一の出力軸によって支持されるから、１段目減速機
構、２段目減速機構に軸芯のずれを生ずることがないの
で、効率が低下することがない。また、回転子の内側に
配置された内歯車は、１段目遊星歯車、２段目遊星歯車
のいずれにも噛合されている。それ故、１段目の減速機
構のための一方の内歯車と、２段目の減速機構のための
他方の内歯車とがそれぞれ独立して設けられているもの
と比べて、２つの減速機構が一体的に結合して配置され
るから、全体のレイアウトが複雑にならない。そして、
回転子の内側に配置された内歯車の内側に、１段目遊星
歯車、第１の太陽歯車が配置されているとともに、２段
目遊星歯車、第２の太陽歯車、第１の支持部材が配置さ
れ、さらに、第２の支持部材が配置されている。それ
故、固定子、回転子からなる動力発生部が減速機構とは
別所に配置されているものと比べて、固定子、回転子、
減速機構の全体の幅寸法が大きくならない。よって、高
い効率が得られるとともに、極めて簡潔な構造になり、
コンパクト化が図れるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる減速機構付モータの一実施例
の内部構造を説明する部分破断正面図である。

【図２】図１に示した減速機構付モータにおいての各部
品の組付関係を説明する外観斜視図である。

【図３】図１に示した減速機構付モータに用いた固定子
においての各部材の組付関係を説明する外観斜視図であ
る。

【図４】図１に示した減速機構付モータに用いた固定子
の外観図である。

【図５】図１に示した減速機構付モータが用いられる電
動式バイクの正面図である。

【図６】図５に示した電動式バイクにおいての減速機構
付モータの組付関係を説明する部分破断平面図である。

【符号の説明】

１ 減速機構付モータ ２ 第１のケース ３ 第２のケース ４ 固定子 ５ 回転子 ５ｅ 減速機構収容部 ６ マグネット ７ 出力軸 ７ｂ 第１の軸部 ７ｃ 第４の軸部 ７ｅ 第２の軸部 ７ｆ 第３の軸部 ８ 内歯車 ８ｃ 内歯 ９ 第１の太陽歯車 １０ （１段目遊星歯車）第１の１段目遊星歯車 １１ （１段目遊星歯車）第２の１段目遊星歯車 １２ （１段目遊星歯車）第３の１段目遊星歯車 １３ 第１の支持部材 １４ 第２の太陽歯車 １５ （２段目遊星歯車）第１の２段目遊星歯車 １６ （２段目遊星歯車）第２の２段目遊星歯車 １７ （２段目遊星歯車）第３の２段目遊星歯車 １８ 第２の支持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J027 FA19 FA36 FB34 GB05 GC13 GC24 GC26 GC29 GD04 GD12 GE05 GE11 GE29 5H607 AA00 AA12 BB01 BB14 CC05 CC07 DD01 DD02 DD03 EE33 EE35 EE36 FF21 GG08 HH03 HH09 JJ05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電により磁力を発生する固定子と、 上記固定子の内周側に配置されたマグネットをもち、該
   固定子が発生した磁力により回転する回転子と、 上記回転子の内側に配置された共通の内歯車、該内歯車
   の内側に配置された第１の太陽歯車、該第１の太陽歯車
   に噛合されている１段目遊星歯車、該１段目遊星歯車を
   回転可能に支持する第１の支持部材をもつ１段目減速機
   構と、 上記共通の内歯車の内側に配置された第２の太陽歯車、
   該第２の太陽歯車に噛合されている２段目遊星歯車、該
   ２段目遊星歯車を回転可能に支持する第２の支持部材を
   もつ２段目減速機構と、 上記回転子および上記第１の支持部材を回転可能に支持
   しているとともに、上記第２の支持部材に結合され、負
   荷に結合される単一の出力軸を備えていることを特徴と
   する減速機構付モータ。
2. 【請求項２】 通電により磁力を発生する固定子と、 上記固定子の中央部に配置され、負荷に結合される単一
   の出力軸と、 上記固定子の内周側に配置されたマグネットをもつとと
   もに、上記出力軸に回転可能に支持され、該固定子が発
   生した磁力により回転する回転子と、 上記回転子の内側に配置された内歯車と、 上記内歯車の内側で上記回転子に一体的に形成された第
   １の太陽歯車と、 上記内歯車と上記第１の太陽歯車との間に配置されて、
   該内歯車および第１の太陽歯車に噛合された１段目遊星
   歯車と、 上記内歯車の内側に配置されて上記出力軸に回転可能に
   支持され、上記１段目遊星歯車を回転可能に支持する第
   １の支持部材と、 上記内歯車の内側で上記第１の支持部材に一体的に形成
   された第２の太陽歯車と、 上記内歯車と上記第２の太陽歯車との間に配置されて、
   該内歯車および第２の太陽歯車に噛合された２段目遊星
   歯車と、 上記内歯車の内側で上記出力軸に結合され、上記２段目
   遊星歯車を回転可能に支持する第２の支持部材を備えて
   いることを特徴とする減速機構付モータ。
3. 【請求項３】 通電により磁力を発生する固定子と、 上記固定子の中央部に配置され、第１の軸部、第２の軸
   部、第３の軸部が連続的に一体に形成され、負荷に結合
   される単一の出力軸と、 上記固定子の内側に配置された内歯車と、 上記内歯車の内側に配置された第１の太陽歯車と、 上記第１の太陽歯車の外側に配置されて、上記内歯車お
   よび該第１の太陽歯車に噛合された１段目遊星歯車と、 上記出力軸の第２の軸部に回転可能に支持され、上記１
   段目遊星歯車を回転可能に支持する第１の支持部材と、 上記第１の支持部材に一体的に形成された第２の太陽歯
   車と、 上記第２の太陽歯車の外側に配置されて、上記内歯車お
   よび該第２の太陽歯車に噛合された２段目遊星歯車と、 上記２段目遊星歯車を回転可能に支持しているとともに
   上記出力軸の第３の軸部に結合された第２の支持部材
   と、 上記固定子の内周側に配置されたマグネットをもつとと
   もに、上記太陽歯車が結合されていて上記出力軸の第１
   の軸部に回転可能に支持され、上記第１の太陽歯車、上
   記１段目遊星歯車を上記内歯車の内側で該第１の軸部上
   に配置可能にして、且つ、上記第１の支持部材、上記第
   ２の太陽歯車、上記２段目遊星歯車を上記内歯車の内側
   で上記第２の軸部上に配置可能にして、該内歯車、１段
   目遊星歯車、第１の太陽歯車、２段目遊星歯車、第１の
   支持部材、第２の支持部材のそれぞれを収容可能な減速
   機構収容部が形成され、該固定子が発生した磁力により
   回転する回転子を備えていることを特徴とする減速機構
   付モータ。
4. 【請求項４】 内歯車には、１段目遊星歯車、２段目遊
   星歯車にそれぞれ噛合可能な共通の内歯が形成されてい
   ることを特徴とする請求項１、２または３に記載の減速
   機構付モータ。
5. 【請求項５】 出力軸は、第１の軸部が第２の軸部より
   も小さい外径にして形成されているとともに、第２の軸
   部が第３の軸部よりも小さい外径にして形成され、該出
   力軸には、第３の軸部よりも大きい外径にされた第４の
   軸部が形成されており、 上記出力軸の第１の軸部を回転可能に支持する第１のケ
   ースと、 上記第４の軸部を回転可能に支持する第２のケースが備
   えられていることを特徴とする請求項４に記載の減速機
   構付モータ。