JP7275429B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、モータに関する。

従来、アウターロータ型のモータが知られている。アウターロータ型のモータは、マグネットを有する回転部と、ステータコアを有する静止部と、を有する。マグネットは、ステータコアの径方向外側に配置される。例えば、特許文献１のモータにおいて、ロータヨークはステータの周囲を取り囲み、軸受装置により回動可能に支承されている。

特開２０００―１８９８９３号公報

外部環境下においてモータを使用する場合、砂に含まれた砂鉄や塵埃が機器内に侵入する恐れがある。特許文献１では、ロータを覆うカバーを設けることで、砂鉄がマグネットに吸着されたり、隙間に塵埃が侵入して動作不良を招くといった事態を阻止している。しかしながら、カバーを設けることでモータは大型化し、重量が増える。

また、軸受装置の一部であるハウジングが導体である場合、コイルの引出線がハウジングに接触し、ショートする可能性がある。代替技術として、引出線と基板との接続にからげピンを用いることで、引出線とハウジングの接触を抑制することができる。しかしながら、からげピンを用いることで、モータは大型化し、重量が増える。

上記の点に鑑み、本発明は、モータを大型化せずに、砂鉄や塵埃が機器内に侵入することを防止することが可能なモータを提供することを目的とする。

また、本発明は、モータを大型化せず、容易な組立方法で、コイルの引出線がハウジングに接触することを防止することが可能なモータを提供することを目的とする。

本発明の例示的なモータは、回転部と、静止部と、軸受と、を有する。回転部は、上下に延びる中心軸を中心として、軸方向に延びるシャフトを有する。静止部は、回転部の内側に配置され、ステータを有する。軸受は、シャフトを支持する。回転部は、ロータヨークと、マグネットと、を有する。ロータヨークは、磁性体であり、筒状である。マグネットは、ロータヨークの内周面に固定され、ステータと径方向に対向する。ロータヨークは、壁部と、先端部と、を有する。壁部は、ロータヨークの内周面から径方向内側に延び、マグネットと軸方向に対向する。先端部は、壁部よりも軸方向下方に延びる。

本発明の例示的なモータは、回転部と、静止部と、軸受と、を有する。回転部は、上下に延びる中心軸を中心として、軸方向に延びるシャフトを有する。静止部は、回転部の内側に配置され、ステータを有する。軸受は、シャフトを支持する。回転部は、ロータヨークと、マグネットと、を有する。筒状のロータヨークは、磁性体である。マグネットは、ロータヨークの内周面に固定され、ステータと径方向に対向する。静止部は、ブラケットと、軸受ハウジングと、基板と、を有する。ブラケットは、ステータの軸方向下方に配置され、径方向に延びる。軸受ハウジングは、ステータの径方向内側に配置され、軸方向に延びる。基板は、ステータとブラケットとの軸方向間に配置される。ステータは、基板と電気的に接続される引出線を有する複数のコイルを有する。軸受ハウジングは、引出線と径方向に対向し、軸受ハウジングの外周部に沿って配置される絶縁部材を有する。

本発明の例示的なモータによれば、モータを大型化せずに、砂鉄や塵埃が機器内に侵入することを防止することが可能である。

本発明の例示的なモータによれば、モータを大型化せず、容易な組立方法で、コイルの引出線が軸受ハウジングに接触することを防止することが可能である。

図１は、本発明の第１実施形態におけるモータの縦断面図である。 図２は、本発明の第１実施形態におけるモータの一部を拡大して示す部分断面図である。 図３は、本発明の第２実施形態におけるモータの一部を拡大して示す部分断面図である。 図４は、本発明の第３実施形態におけるモータの縦断面図である。 図５は、本発明の第３実施形態におけるモータの一部を拡大して示す部分断面図である。 図６は、本発明の第４実施形態におけるモータの一部を拡大して示す部分断面図である。 図７は、本発明の第５実施形態における基板とブラケットを示す平面図である。 図８は、本発明の第５実施形態におけるモータの一部を拡大して示す部分断面図である。 図９は、本発明の第６実施形態におけるモータの一部を拡大して示す部分断面図である。 図１０は、本発明の無人飛行機本体の外観を示す概略斜視図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本書では、モータの中心軸が延びる方向を単に「軸方向」と呼び、モータの中心軸を中心として中心軸と直交する方向を単に「径方向」と呼び、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を単に「周方向」と呼ぶ。また、本書では、説明の便宜上、軸方向を上下方向とし、図１における上下方向をモータの上下方向として各部の形状及び位置関係を説明する。なお、この上下方向の定義がモータの使用時の向き及び位置関係を限定するものではない。

図１は、本発明の第１実施形態におけるモータ１の縦断面図である。モータ１はアウターロータ型のモータであり、例えば、図１０に示す小型の無人飛行機に搭載されて回転翼を回転させる。なお、モータ１は、無人飛行機以外の用途に使用されてもよい。例えば、モータ１は、自動車や鉄道等の輸送機械、ＯＡ機器、医療機器、工具、産業用の大型設備等に搭載されて種々の駆動力を発生させるものであってもよい。

モータ１は、回転部２と、静止部３と、軸受４と、を有する。静止部３は、回転部２の内側に配置される。回転部２は、上下に延びる中心軸Ｃを中心として回転し、軸方向に延びるシャフト５を有する。軸受４は、シャフト５を支持する。軸受４は、軸方向上下一対で配置される。本実施形態において、軸受４は、ボールベアリングで構成されるが、スリーブ軸受などによって構成されても良い。

回転部２は、シャフト５と、ロータヨーク６と、蓋部７と、マグネット８と、を有する。ロータヨーク６は、磁性材料であり、軸方向に延びる筒状体である。ロータヨーク６の詳細な構成は後述する。

マグネット８は、ロータヨーク６の内周面６１に固定され、ステータ９と径方向に対向する。すなわち、マグネット８は、ステータ９の径方向外側に配置される。マグネット８は、例えば接着剤により内周面６１に固定される。本実施形態において、マグネット８は、複数の板状のマグネット８により形成される。複数のマグネット８はＮ極の磁極面とＳ極の磁極面とが交互に並ぶ。複数のマグネット８は、周方向に等間隔に配列される。なお、複数のマグネット８に替えて、単一の環状のマグネットを用いてもよい。この場合、マグネットの内周面にＮ極とＳ極とが周方向に交互に着磁されていればよい。

蓋部７は、ロータヨーク６の上端に接続され、ロータヨーク６の上端を覆う。蓋部７は、径方向に延びる天面部７１と、天面部７１の径方向外側端部から下方に向かって延びる複数のリブ７２と、天面部７１の中央に貫通する貫通孔７３と、を有する。マグネット８は、隣り合うリブ７２の間に配置される。本実施形態において、シャフト５の上部は、貫通孔７３に嵌められて固定される。例えば、無人飛行機の回転翼は、蓋部７の軸方向上方に延びる、シャフト５の取付部５１に固定される。

静止部３は、ステータ９と、ブラケット１０と、軸受ハウジング１１と、基板１２と、を有する。モータ１は、ブラケット１０を介して無人飛行機のシャーシ等に固定される。

ステータ９は、マグネット８の径方向内側に配置される。ステータ９は、軸受ハウジング１１の外周部に固定される。ステータ９は、ステータコア９１及び複数のコイル９２を有する。ステータコア９１は電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなり、コアバック９１１と複数のティース９１２とを有する。

コアバック９１１は軸方向に延びた環状に形成される。複数のティース９１２はコアバック９１１の外周面からマグネット８に向かって径方向の外側に放射状に延びる。これにより、複数のティース９１２が周方向に配置される。コイル９２は各ティース９１２の周囲にそれぞれ導線を巻き回して形成される。

ブラケット１０は、ステータ９の軸方向下方に配置され、径方向に延びる。ブラケット１０は、中央部１０１と、縁部１０２と、を有する。中央部１０１は、ステータ９と軸方向に対向する。縁部１０２は、中央部１０１の径方向外側に配置される。中央部１０１の上端は、縁部１０２の上端よりも軸方向上方に位置する。すなわち、ブラケット１０は、径方向外側に向かって段差が形成される。

軸受ハウジング１１は、ステータ９の径方向内側に配置される。軸受ハウジング１１は、軸方向に延びる筒状である。軸受４は、軸受ハウジング１１の内側に保持される。さらに、シャフト５は、軸受４によって支持される。本実施形態において、ブラケット１０と軸受ハウジング１１とは一体に形成される。なお、ブラケット１０と軸受ハウジング１１とは、別体により形成されてもよい。

基板１２は、ステータ９の軸方向下方に配置される。つまり、基板１２は、ステータ９とブラケット１０との軸方向間に配置される。基板１２には、コイル９２の引出線１３が電気的に接続される。基板１２には、コイル９２に駆動電流を供給するための電子回路（図示略）が実装される。コイル９２に駆動電流が供給されると、ティース９１２に磁束が生じる。そして、ティース９１２とマグネット８との間の磁束の作用により周方向のトルクが発生する。これにより、回転部２が静止部３に対して中心軸Ｃを中心として回転し、モータ１の回転動作が開始される。

コイル９２は、基板１２と電気的に接続される引出線１３を有する。引出線１３は、軸受ハウジング１１の一部と径方向に対向する。引出線１３は、例えば、銅線である。

ブラケット１０は、ブラケット取付部１０４と、基板挿通孔１０５を有する。ブラケット１０は、ブラケット取付部１０４を少なくとも２個以上有する。ブラケット取付部１０４は、ステータ９の少なくとも一部と軸方向に対向し、ブラケット１０において軸方向に貫通する。ブラケット取付部１０４は、例えば、ネジを挿入することができる穴である。モータ１は、無人飛行機本体へブラケット取付部１０４でネジ留めすることで固定される。基板挿通孔１０５は、ブラケット１０の径方向外側において、軸方向に貫通する。基板挿通孔１０５は、基板１２の一部が通る孔である。

軸受ハウジング１１の一部は、引出線１３と径方向に対向する。軸受ハウジング１１は、導体である。たとえば、軸受ハウジング１１は、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属材料である。また、軸受ハウジング１１は、絶縁部材１４を有する。絶縁部材１４は、軸受ハウジング１１の外周部に沿って配置される。例えば、絶縁部材１４は、軸受ハウジング１１と引出線１３との径方向の間に配置される。絶縁部材１４は、軸受ハウジング１１と径方向に接触してもよいし、接触しなくてもよい。

基板１２は、引出線１３が電気的に接続される半田部１２１を有する。半田部１２１の少なくとも一部はステータ９と軸方向に対向し、基板１２の径方向外側に配置される。半田部１２１は、コイル９２から引き出された引出線１３と基板１２とを電気的に接続する。基板１２は、例えば、フレキシブル基板が使用される。なお、基板１２は、プリント基板でもよい。

基板１２は、ブラケット１０より径方向外側に延びる外部接続部１２４を有する。外部接続部１２４は、基板１２と同一部材である。外部接続部１２４の径方向外端は、例えば、コネクタなどが取り付けられる。なお、外部接続部１２４は、リード線であってもよい。リード線は、基板１２に接続され、モータ１の外部へと引き出される。

コイル９２から引出線１３を引き出し、基板１２に半田付けする際に引出線１３と軸受ハウジング１１とが接触する可能性がある。また、引出線１３が断線しないように、引出線１３のたわみを大きく設けて半田付けした場合も軸受ハウジング１１と引出線１３とが接触する可能性がある。本実施形態において、軸受ハウジング１１が導体である場合、軸受ハウジング１１と引出線１３とが接触した場合、ショートする可能性がある。

図１に示す本実施形態のモータ１によれば、軸受ハウジング１１は、引出線１３と径方向に対向し、軸受ハウジング１１の外周部に沿って絶縁部材１４が配置される。軸受ハウジング１１に絶縁部材１４を配置することで、引出線１３と軸受ハウジング１１とが直接接触することがなく、ショートすることを抑制できる。絶縁部材１４は、筒状である方が好ましい。絶縁部材１４が筒状であると、軸受ハウジング１１の全周を覆うことができる。これにより、引出線１３と軸受ハウジング１１とが如何なる場所で接触しても、ショートすることを抑制できる。絶縁部材１４は、軸受ハウジング１１と接触してもよく、接触していなくてもよい。

本実施形態において、絶縁部材１４は熱収縮チューブである。熱収縮チューブは、軸受ハウジング１１に挿入された後、熱を加えることにより軸受ハウジング１１に圧着される。つまり、絶縁部材１４は軸受ハウジング１１に接触する。絶縁部材１４が軸受ハウジング１１に接触することで、軸受ハウジング１１へ絶縁部材１４が固定され、絶縁部材１４が動くことを抑制できる。また、からげピンを用いて基板との接続を行うよりも、熱収縮チューブを用いてコイル９２の引出線１３を直接基板１２に接続する方が、モータ１を軽量化することができる。熱収縮チューブは、熱により収縮することで軸受ハウジング１１に固定される。つまり、熱収縮チューブは軸受ハウジング１１を囲む形状であればよく、軸受ハウジング１１に対して熱収縮チューブとの向きなど揃える必要がない。よって、軸受ハウジング１１と熱収縮チューブとの向きを合わせるための位置決め部などを軸受ハウジング１１に設ける必要はなく、容易に組み立てができる。

本実施形態において、基板１２の外部接続部１２４は、基板挿通孔１０５を通って、径方向外方へ延びる。基板１２の外部接続部１２４は、基板挿通孔１０５に沿って、軸方向下方に折り曲げられ、さらに折曲げられた部分より径方向外側が軸方向上方に折り曲げられる。つまり、外部接続部１２４は、径方向において基板挿通孔１０５に径方向に挟まれる。かつ、外部接続部１２４が２回折り曲げられるため、ブラケット１０に対して軸方向および径方向に固定され、基板１２はブラケット１０に強固に固定することができる。

本実施形態において、絶縁部材１４の少なくとも一部は、基板１２の径方向内側の上面と接触する。基板１２の外部接続部１２４は、基板挿通孔１０５を通って、径方向外方へ延びる。つまり、基板１２の外部接続部１２４は、軸方向に貫通する基板挿通孔１０５を通るため、軸方向下方に向かって折り曲げられる。よって、基板１２の折り曲げられた部分よりも径方向内側の部分は、軸方向上方に浮く可能性がある。そこで、絶縁部材１４の少なくとも一部が基板１２の径方向内側の上面と接触することで、基板１２が軸方向上方に浮くことを抑制することができる。

基板１２は基板挿入孔１０５を軸方向下方に通り、次いで径方向外側に引き出される。その際、基板挿入孔１０５は、基板１２を軸方向および径方向に挟み固定する。つまり、基板１２は、基板挿通孔１０５と絶縁部材１４とで固定されることで、ブラケット１０からの浮き上がりを抑制できる。

本実施形態において、絶縁部材１４の少なくとも一部は、前記ステータ９の径方向内側の下面と接触する。つまり、絶縁部材１４の上端とステータ９の径方向内側の下面とが接触し、かつ絶縁部材１４の下端と基板１２の上面とが接触する。これにより、基板１２の軸方向上方への浮きをさらに抑制することができる。

基板１２には、フレキシブル基板を使用する方が好ましい。基板１２をフレキシブル基板にすることで、基板１２が軸方向に薄く、柔らかい素材となる。これにより、絶縁部材１４と基板１２とが軸方向に接触する際に、弱い力で接触しても基板１２の浮きを抑制することができる。また、基板１２が柔らかい素材のため、ネジを貫通させる孔などを容易に開けることができる。また、モータ１を小型化するためにも軸方向に薄く軽いフレキシブル基板の方が好ましい。

ステータ９は、軸受ハウジング１１に固定される。つまり、ステータ９の内面と軸受ハウジング１１の外面とは、圧入または接着にて固定される。したがって、ステータ９と軸受ハウジング１１との接合によって、ステータ９の軸方向の動きが抑制されるために、絶縁部材１４の軸方向の動きも抑制される。結果、ステータ９、絶縁部材１４、および基板１２が軸方向に接触していることで、基板１２の浮き上がりを抑制できる。

図２は、本発明の第１実施形態におけるモータ１の一部を拡大して示す部分断面図である。ロータヨーク６は、壁部６２と、先端部６３と、を有する。壁部６２は、ロータヨーク６の内周面６１から径方向内側に延び、マグネット８と軸方向に対向する。先端部６３は、壁部６２よりも軸方向下方に延びる。

ロータヨーク６は磁性材料であるため、マグネット８からロータヨーク６に向かって磁束が漏れる。ロータヨーク６は、漏れ出た磁束により磁化する。モータ１を外部環境下で使用する場合、砂に含まれた砂鉄や塵埃が、外部に露出するロータヨーク６の外周面に付着し、モータ１の内部に侵入する場合がある。

本実施形態のモータ１によれば、ロータヨーク６に漏れ出た磁束は、壁部６２を通じて径方向内側に向かう。つまり、ロータヨーク６の先端部６３を通じて下端まで漏れ出る磁束を低減できる。ロータヨーク６の径方向内側に配置された壁部６２を磁化させることで、トルクの発生に寄与する磁束が増える。そのため、モータ１の効率が向上する。さらに、先端部６３に漏れ出る磁束を低減でき、モータ１外部の砂鉄等が先端部６３に付着してモータ１内部に侵入することを抑制できる。

本実施形態において、ロータヨーク６の径方向の厚みＲ１は、壁部６２の径方向の長さＲ２よりも大きい。ロータヨーク６の径方向の厚みＲ１を大きくすることで、漏れ出る磁束を低減することができる。そのため、ロータヨーク６への砂鉄等の吸着がより抑制される。

本実施形態において、壁部６２は、接着剤または第１間隙Ｆを介して、マグネット８と軸方向に対向する。マグネット８をロータヨーク６に固定する際、マグネット８の位置が上下に移動し、マグネット８の径方向外側の側面が壁部６２の径方向内側の側面に接触し、マグネット８が径方向内側に浮いて配置される恐れがある。そのような場合、例えば、作業者が浮いたマグネット８を径方向外側に押し込む必要があり、作業性が悪い。本実施形態のモータ１によれば、壁部６２とマグネット８との間に第１間隙Ｆが配置されるため、マグネ
ット８の位置が上下に移動しても、マグネット８は第１間隙Ｆ内に配置される。これにより、マグネット８が径方向内側に浮くことを抑制でき、作業性が容易である。

本実施形態において、先端部６３の軸方向の長さＬ１は、壁部６２の軸方向の長さＬ２よりも大きい。これにより、先端部６３とマグネット８の距離を大きくすることができ、漏れ出た磁束により先端部６３が磁化しにくい。そのため、ロータヨーク６への砂鉄等の吸着がより抑制される。

本実施形態において、壁部６２は、ロータヨーク６の内周面６１に沿って環状に配置される。つまり、壁部６２の設けられた部分において、ロータヨーク６の径方向の厚みは大きくなる。これにより、ロータヨーク６の剛性が高まる。そのため、モータ１の駆動時におけるティース９１２とマグネット８との間の磁束の作用に起因する振動と騒音を低減することができる。しかしながら、本発明はこれに限られない。壁部６２は、周方向において間隔をあけて複数個所に設けられてもよい。

本実施形態において、壁部６２の径方向内端は、マグネット８の径方向内端よりも径方向外側に位置する。マグネット８を、筒状のロータヨーク６に固定する際、ロータヨーク６の軸方向の端部からマグネット８が挿入される。例えば、蓋部７と反対側のロータヨーク６の下方からマグネット８を挿入する場合、マグネット８は壁部６２の軸方向上方に挿入される。本実施形態のモータ１によれば、壁部６２の径方向内端は、マグネット８の径方向内端よりも径方向外側に位置するため、マグネット８を壁部６２の径方向外側に通しながら軸方向上方に移動させて、容易に挿入することができる。

本実施形態において、先端部６３はブラケット１０と軸方向に第２間隙Ｇを介して対向する。これにより、第２間隙Ｇを通じてモータ１の外方から空気が流入する。そのため、ステータ９で発生した熱を冷却することができる。

本実施形態において、ブラケット１０の縁部１０２は、中央部１０１の径方向外側において、先端部６３と軸方向に対向する。中央部１０１の上端が縁部１０２の上端よりも軸方向上方に位置するため、先端部６３は、中央部１０１の径方向外側の側面と径方向に対向する。すなわち、第２間隙Ｇは、径方向内端において、中央部１０１の径方向外側の側面と、先端部６３の径方向内側の側面との軸方向に延びる間隙へと通じる。そのため、ロータヨーク６の下方の第２間隙Ｇから、水や埃、砂鉄等がモータ１内部に侵入しにくい。

本実施形態において、基板１２は、中央部１０１の上面に配置される。さらに、基板１２は、先端部６３と径方向に対向する。これにより、基板１２は、第２間隙Ｇから離れた位置に配置される。そのため、基板１２への水や埃、砂鉄等の付着が抑制される。

図３は、本発明の第２実施形態におけるモータの一部を拡大して示す部分断面図である。ロータヨーク６ａは、壁部６２ａと、先端部６３ａと、を有する。ステータ９ａは、ステータコア９１ａ及び複数のコイル９２ａを有する。ステータコア９１ａは、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ブラケット１０ａは、ステータ９ａの軸方向下方に配置され、径方向に延びる 。基板１２ａは、ステータ９ａの軸方向下方に配置される。

図３に示す第２実施形態では、壁部６２ａの径方向内端は、マグネット８ａの径方向内端と同じ位置に位置する。これにより、ロータヨーク６ａの径方向内側に配置された壁部６２ａの磁束をより増やすことができる。また、壁部６２ａがステータコア９１ａに近付くため、トルクの発生に寄与する磁束が増え、モータ１ａの効率がさらに向上する。そして、先端部６３ａに漏れ出る磁束を低減でき、モータ１ａ外部の砂鉄等が先端部６３ａに付着してモータ１ａ内部に侵入することを抑制できる。

図４は、本発明の第３実施形態におけるモータの断面図である。図５は、本発明の第３実施形態におけるモータの一部を拡大して示す部分断面図である。ロータヨーク６ｃは、壁部６２ｃと、先端部６３ｃを有する。先端部６３ｃは、縁部１０２ｃと軸方向に対向する先端面６４ｃを有する。先端面６４ｃは、中心軸Ｃと直交する面に対して傾斜する。ブラケット１０ｃは、中央部１０１ｃと、縁部１０２ｃと、を有する。縁部１０２ｃは、先端部６３ｃと軸方向に対向する縁面１０３ｃを有する。縁面１０３ｃは、中心軸Ｃと直交する面に対して傾斜する。

図５に示す第３実施形態では、先端面６４ｃおよび縁面１０３ｃは互いに平行に設けられる。第２間隙Ｇは、径方向内端において、中央部１０１ｃの径方向外側の側面と、先端部６３ｃの径方向内側の側面との軸方向に延びる間隙へと通じる。このため、第２間隙Ｇから、水や埃、砂鉄等がモータ１の内部に侵入しにくい。先端面６４ｃと縁面１０３ｃとが互いに平行に設けられことで、第２間隙Ｇに水や埃、砂鉄等の浸入を抑制することができる。さらに、縁面１０３ｃが中心軸と直交する面に対して傾斜することにより、モータ１の外部へ、水や埃、砂鉄等は排出されやすい。これにより、第２間隙Ｇから流入した空気は、水や埃、砂鉄等を含むことなく、ステータ９で発生した熱を冷却することができる。

図６は、本発明の第４実施形態におけるモータの一部を拡大して示す部分断面図である。ブラケット１０ｂは、中央部１０１ｂと、縁部１０２ｂと、を有する。ロータヨーク６ｂは、壁部６２ｂと、先端部６３ｂとを有する。先端部６３ｂは、縁部１０２ｂと軸方向に対向する先端面６４ｂを有する。先端面６４ｂは、中心軸Ｃと直交する面に対して傾斜する。より具体的には、先端面６４ｂは、先端部６３ｂの径方向内側から径方向外側に向かって、軸方向下方に傾斜している。つまり、先端面６４ｂの径方向内端の位置は、径方向外端の位置よりも軸方向上側に位置する。なお、先端面６４ｂは、径方向内端から径方向外端に向かって直線状に形成されてもよく、湾曲状に形成されてもよい。

図６に示す第４実施形態では、先端面６４ｂは、径方向外側に向かうにつれて軸方向下方に傾斜する。これにより、先端面６４ｂに付着した水や埃、砂鉄等は先端面６４ｂが中心軸と直交する面に対して傾斜することによりモータ１の外部へ、排出されやすい。

図４、５および６に示す実施形態では、中央部１０１ｂ（１０１ｃ）の軸方向厚みを軸方向に更に長くする。これにより、中央部１０１ｂ（１０１ｃ）の径方向外側と対向する先端部６３ｂ（６３ｃ）の軸方向長さをさらに長くできるため、先端面６４ｂ（６４ｃ）および縁面１０３ｃの傾斜角度を更に大きくすることができる。したがって、モータ１の外部へ、水や埃、砂鉄等は更に排出され易く、水や埃、砂鉄等は更に侵入しにくい。

図７は、本発明の第５実施形態における基板１２ｄとブラケット１０ｄを示す平面図である。図８は、本発明の第５実施形態におけるモータの一部を拡大して示す部分断面図である。基板１２ｄは、基板１２ｄの外縁から径方向内方に窪む基板凹部１２３ｄを有する。基板凹部１２３ｄは、基板１２ｄの外縁から径方向内方に窪む基板１２ｄの縁部である。基板凹部１２３ｄの少なくとも一部はステータと軸方向に対向する。ブラケット取付部１０４ｄは、基板凹部１２３ｄより径方向外側に配置される。たとえば、基板凹部１２３ｄは、ブラケット取付部１０４ｄに挿入されるネジと径方向に対向してもよい。

図７および図８に示す本実施形態において、ブラケット取付部１０４ｄと基板凹部１２３ｄとは軸方向に重なる。基板凹部１２３ｄは、基板１２ｄに対して径方向に開口する。基板１２ｄのパターン等が無い余分な部分に基板凹部１２３ｄを設ける。つまり、基板１２ｄの余分なスペースを基板凹部１２３ｄとして有効に活用することができる。これにより、ブラケット１０ｄの表面積を小さくすることができ、モータ１ｄを小型化することができる。

本実施形態において、半田部１２１ｄの少なくとも一部は、隣り合うブラケット取付部１０４ｄの周方向間に配置される。これにより、ブラケット取付部１０４ｄと半田部１２１ｄとが径方向に重ならないため、ブラケット１０ｄの表面積が大きくなることを抑制することができる。よって、モータ１ｄを小型化することができる。

基板１２ｄと引出線の接続において、からげピンを用いるより、半田のみで接続する方が好ましい。からげピンを用いると、からげピンが基板１２ｄを貫通するための軸方向距離が必要になる。さらに、ブラケット１０ｄにもからげピンを貫通させる穴を設ける必要がある。しかし、基板１２ｄと引出線の接続において半田接合のみを行うと、軸方向に余計な穴を空ける必要が無い。よって、ブラケット１０ｄの防塵防水を行うことができる。

本実施形態において、半田部１２１ｄの少なくとも一部は、ステータの外周端よりも径方向内側に配置される。これにより、コイルと基板１２ｄとの軸方向間の空間を有効に活用することができる。半田部１２１ｄはできるだけ中心軸に近い場所に配置することが好ましい。これにより、基板１２ｄの大きさを小型化し、モータ１ｄを小型化することができる。

本実施形態において、基板挿通孔１０５ｄは、隣り合うブラケット取付部１０４ｄの各々と中心軸とを結ぶなす角の間に配置される。これにより、ブラケット取付部１０４ｄと基板挿通孔１０５ｄとが径方向に並ぶことはない。よって、ブラケット１０ｄの表面積が大きくなることを抑制でき、モータ１ｄを小型化することができる。外部接続部１２４ｄは、基板挿通孔１０５ｄを軸方向に貫通し、径方向外側に延びる。

図９は、本発明の第６実施形態におけるモータ１ｅの一部を拡大して示す部分断面図である。基板１２ｅは、ステータの少なくとも一部と軸方向に対向し、軸方向に貫通する基板貫通孔１２２ｅを有する。基板貫通孔１２２ｅは、基板１２ｅの径方向外側に配置される。基板貫通孔１２２ｅはネジの外周面を径方向に囲ってもよい。

本実施形態において、ブラケット取付部１０４ｅと基板貫通孔１２２ｅとは軸方向に重なる。基板１２ｅの表面にパターン等が無い、余分な部分に基板貫通孔１２２ｅを設ける。つまり、基板１２ｅの余分なスペースを基板貫通孔１２２ｅとして有効に活用することができる。これにより、基板１２ｅの大きさを小型化し、ブラケット１０ｅの表面積を小さくすることができ、モータ１ｅを小型化することができる。

図１０は、第１実施形態に係る無人飛行機本体１Ａの外観を示す概略斜視図である。無人飛行機本体１Ａは、本体部１００と、第１モータ１０１Ａ、第２モータ１０１Ｂ、第３モータ１０１Ｃ、および第４モータ１０１Ｄと、第１プロペラ１０２Ａ、第２プロペラ１０２Ｂ、第３プロペラ１０２Ｃ、および第４プロペラ１０２Ｄと、を備える。

本体部１００は、中央から四方へ枝分かれする形状を有し、アーム１００Ａ～１００Ｄを有する。アーム１００Ａ～１００Ｄのそれぞれの先端部には、第１モータ１０１Ａ、第２モータ１０１Ｂ、第３モータ１０１Ｃ、および第４モータ１０１Ｄがそれぞれ支持される。第１モータ１０１Ａ～第４モータ１０１Ｄの各ロータには、第１プロペラ１０２Ａ～第４プロペラ１０２Ｄが固定される。すなわち、無人飛行機では、４つのモータによって４つのプロペラが回転される。なお、モータとプロペラの個数は、４つに限らず、少なくとも２つあればよい。

本実施形態において、無人飛行機１Ａはモータ１を複数有する。これにより、無人飛行機１Ａにおいて、モータ１は小型で軽量にすることができる。したがって、無人飛行機１Ａにおいて、小型化かつ軽量化を図ることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上記実施形態とその変形例は適宜任意に組み合わせることができる。

本発明は、例えばモータにおいて利用可能である。

１・・・モータ、２・・・回転部、３・・・静止部、４・・・軸受、５・・・シャフト、５１・・・取付部、６・・・ロータヨーク、６１・・・内周面、６２・・・壁部、６３・・・先端部、７・・・蓋部、７１・・・天面部、７２・・・リブ、７３・・・貫通孔、８・・・マグネット、９・・・ステータ、９１・・・ステータコア、９１１・・・コアバック、９１２・・・ティース、９２・・・コイル、１０・・・ブラケット、１０１・・・中央部、１０２・・・縁部、１１・・・軸受ハウジング、１２・・・基板、Ｃ・・・中心軸、Ｆ・・・第１間隙、Ｇ・・・第２間隙、１３・・・引出線、１４・・・絶縁部材、１０４・・・ブラケット取付部、１２２・・・基板貫通孔、１２３・・・基板凹部、１２１・・・半田部、１０５・・・基板挿入孔、１２４・・・外部接続部、無人飛行機・・・１Ａ

Claims (9)

1. 上下に延びる中心軸を中心として、軸方向に延びるシャフトを有する回転部と、
   前記回転部の内側に配置され、ステータを有する静止部と、
   前記シャフトを支持する軸受と、
   を有し、
   前記回転部は、
   磁性体である筒状のロータヨークと、
   前記ロータヨークの内周面に固定され、前記ステータと径方向に対向するマグネットと、
   を有し、
   前記静止部は、
   前記ステータの軸方向下方に配置され、径方向に延びるブラケットと、
   前記ステータの径方向内側に配置され、軸方向に延びる軸受ハウジングと、
   前記ステータと前記ブラケットとの軸方向間に配置される基板と、
   を有し、
   前記ステータは、前記基板と電気的に接続される引出線を有する複数のコイルを有し、
   前記軸受ハウジングは、前記引出線と径方向に対向し、前記軸受ハウジングの外周部に沿って配置される絶縁部材を有し、
   前記絶縁部材は熱収縮チューブである、無人飛行機用モータ。
2. 上下に延びる中心軸を中心として、軸方向に延びるシャフトを有する回転部と、
   前記回転部の内側に配置され、ステータを有する静止部と、
   前記シャフトを支持する軸受と、
   を有し、
   前記回転部は、
   磁性体である筒状のロータヨークと、
   前記ロータヨークの内周面に固定され、前記ステータと径方向に対向するマグネットと、
   を有し、
   前記静止部は、
   前記ステータの軸方向下方に配置され、径方向に延びるブラケットと、
   前記ステータの径方向内側に配置され、軸方向に延びる軸受ハウジングと、
   前記ステータと前記ブラケットとの軸方向間に配置される基板と、
   を有し、
   前記ステータは、前記基板と電気的に接続される引出線を有する複数のコイルを有し、
   前記軸受ハウジングは、前記引出線と径方向に対向し、前記軸受ハウジングの外周部に沿って配置される絶縁部材を有し、
   前記ブラケットは、軸方向に貫通する基板挿通孔を有し、
   前記基板の外部接続部は、前記基板挿通孔を通って、径方向外方へ延びる、無人飛行機用モータ。
3. 前記基板挿通孔は、隣り合う前記ブラケット取付部の各々と中心軸とを結ぶなす角の間に配置される、請求項２に記載の無人飛行機用モータ。
4. 上下に延びる中心軸を中心として、軸方向に延びるシャフトを有する回転部と、
   前記回転部の内側に配置され、ステータを有する静止部と、
   前記シャフトを支持する軸受と、
   を有し、
   前記回転部は、
   磁性体である筒状のロータヨークと、
   前記ロータヨークの内周面に固定され、前記ステータと径方向に対向するマグネットと、
   を有し、
   前記静止部は、
   前記ステータの軸方向下方に配置され、径方向に延びるブラケットと、
   前記ステータの径方向内側に配置され、軸方向に延びる軸受ハウジングと、
   前記ステータと前記ブラケットとの軸方向間に配置される基板と、
   を有し、
   前記ステータは、前記基板と電気的に接続される引出線を有する複数のコイルを有し、
   前記軸受ハウジングは、前記引出線と径方向に対向し、前記軸受ハウジングの外周部に沿って配置される絶縁部材を有し、
   前記基板は、前記引出線が電気的に接続される半田部を有し、
   前記ブラケットは、軸方向に貫通するブラケット取付部を有し、
   前記半田部の少なくとも一部は、隣り合う前記ブラケット取付部の周方向間に配置され、
   前記ブラケットは、軸方向に貫通する前記ブラケット取付部を少なくとも２個以上有し、
   前記基板は、前記基板の外縁から径方向内方に窪む基板凹部を有し、前記ブラケット取付部と前記基板凹部とは軸方向に重なる、無人飛行機用モータ。
5. 前記絶縁部材の少なくとも一部は、前記基板の径方向内側の上面と接触する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無人飛行機用モータ。
6. 前記絶縁部材の少なくとも一部は、前記ステータの径方向内側の下面と接触する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無人飛行機用モータ。
7. 前記基板は、前記引出線が電気的に接続される半田部を有し、
   前記ブラケットは、軸方向に貫通するブラケット取付部を有し、
   前記半田部の少なくとも一部は、隣り合う前記ブラケット取付部の周方向間に配置される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の無人飛行機用モータ。
8. 前記半田部の少なくとも一部は、前記ステータの外周端よりも径方向内側に配置される、請求項７に記載の無人飛行機用モータ。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の無人飛行機用モータを複数有する、無人飛行機
   

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