JP2007295757A - Rotary electric machine - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機に係り、特に、ステータが内周に位置し、ロータが外周に位置する外転型回転電機の配線構造の改良に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly to an improvement in the wiring structure of an abduction type rotating electrical machine in which a stator is located on the inner periphery and a rotor is located on the outer periphery.
従来、回転電機としては、例えば、中空円筒状のハウジングの外周に固定されたステータと、ハウジングの外周に固定された軸受と、軸受に回転自在に連結されてステータの外側に配置されたロータと、ロータに連結された出力軸とを備え、スピンドル・歯車等を介さずに負荷を直接回転支持し、負荷に対して直接回転駆動力を与えるようにした外転型電動機(モータ)が知られており、工作機器のワーク回転保持部や、ロボットの駆動関節部等に用いられている。この種の外転型電動機は、ハウジングの中空部には、負荷への配線・配管・補助軸などが挿通され、しかも負荷を直接駆動する装置の特性上、できるだけ大きい中空穴構造を有するとともに、できるだけ装置外径が小さく、その軸方向高さが低いことが要求されている。 Conventionally, as a rotating electrical machine, for example, a stator fixed to the outer periphery of a hollow cylindrical housing, a bearing fixed to the outer periphery of the housing, a rotor rotatably connected to the bearing and disposed outside the stator, An external rotation type motor (motor) having an output shaft connected to a rotor, directly supporting a load without using a spindle, gears, etc., and applying a direct rotational driving force to the load is known. It is used for work rotation holding parts of machine tools, drive joints of robots, and the like. This type of abduction motor has a hollow hole structure that is as large as possible due to the characteristics of the device that directly drives the load, and wiring, piping, auxiliary shafts, etc. to the load are inserted into the hollow portion of the housing. It is required that the outer diameter of the device is as small as possible and the axial height thereof is low.
すなわち、限られた容積内でモータ出力をできる限り大きくするためには、ステータの外周はできる限り大きくし、逆に内周はできる限り小さくする必要がある。さらに、モータ出力に直接寄与しないハウジングの外径はできるだけ小さくする必要がある。同様な理由により、配線引き出し部もできるだけ小さくする必要がある。 That is, in order to increase the motor output as much as possible within a limited volume, it is necessary to make the outer periphery of the stator as large as possible, and conversely, make the inner periphery as small as possible. Furthermore, the outer diameter of the housing that does not directly contribute to the motor output needs to be as small as possible. For the same reason, it is necessary to make the wiring lead-out portion as small as possible.
一方、外転型電動機には、安全性を高める目的で、保護接地端子を内部に設ける場合がある。保護接地端子をモータ内部に固定する場合、端子の機械強度および振動によるねじの緩み防止を満足するために、M3サイズ以上のボルトを用いることが望ましい。この場合、モータ内部には、3mmの穴を持つ端子(圧着端子)とM3のボルトとを締結するためのスペースとして、例えば、5.5mm以上の幅が必要となる。 On the other hand, an external rotation type motor may be provided with a protective ground terminal for the purpose of improving safety. When the protective ground terminal is fixed inside the motor, it is desirable to use a bolt of M3 size or larger in order to satisfy the mechanical strength of the terminal and the prevention of screw loosening due to vibration. In this case, for example, a width of 5.5 mm or more is required as a space for fastening a terminal (crimp terminal) having a 3 mm hole and a M3 bolt inside the motor.
また、保護接地端子をモータ内部に設けるに際して、従来、図4に示すように、中空円筒状に形成されたハウジング70の軸方向端部(外円筒部)をカットして平面72を形成し、この平面72に、軸方向と垂直にタップ穴74を形成し、このタップ穴74にボルト76を締結して、保護接地端子78を平面72に固定し、保護接地端子78に接続された接地用配線80を給電用配線(図示せず)とともにハウジングから引き出す構造が採用されている。
Further, when the protective ground terminal is provided inside the motor, conventionally, as shown in FIG. 4, the
また、保護接地端子をモータ内部に固定するに際しては、例えば、筒状に形成された本体ケースの開口を閉塞するためのブラケットに接地端子を固定し、接地端子に接続された接地用電線を本体ケースのケーブル引き出し穴から給電電線とともに引き出しようにしたものが提案されている(特許文献1参照)。
保護接地端子78をモータ内部に固定するために、ハウジング70の軸方向端部に形成された平面72に、軸方向と垂直にタップ穴74を形成し、このタップ穴74にボルト76を締結して、保護接地端子78を平面72に固定する構造では、ハウジング70の平面72に、保護接地端子78を固定するためのタップ穴74以外に他の穴を形成する必要が無い場合、タップ穴74を形成するためだけに、垂直方向に加工品をセットするための段取り時間が必要となる。しかも、段取り換えにより、部品精度の低下を引き起こすことが危惧される。
In order to fix the
また、平面72に形成されたタップ穴74の近傍には、接地用配線80の他に、モータ巻線・給電用配線などが存在するので、これら配線のすぐ上で工具(レンチ)による締め付け作業を行うと、誤ってモータ巻線・給電用配線などを傷つける場合があり、製品不良率の増加を招いていた。しかも、垂直方向に形成された平面72にタップ穴74を形成しているので、保護接地端子78を設けるためのスペース82をハウジング70の軸方向に沿って設けなければならず、保護接地端子78を設けるためのタップ位置(ボルト位置)をモータ巻線のコイルエンドよりも高くすることが余儀なくされ、このことがモータの軸方向高さ(全高)の増加につながり、モータの小型化を阻害していた。
Further, in addition to the
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、接地端子の取り付けに関連する作業を容易にするとともに、取り付け作業に伴う不良率を低下させることにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to facilitate work related to attachment of a ground terminal and to reduce a defect rate associated with the attachment work.
前記目的を達成するために、本発明は、略中空円筒状のハウジングと、前記ハウジングの外周に固定されたステータと、前記ハウジングの外周に固定された軸受と、前記軸受に回転自在に連結されて前記ステータの外側に配置されたロータと、を備え、前記ハウジングは、前記ロータと同心状に配置されて、その軸方向端部には、断面が略U字状の溝が、前記ハウジングの軸方向端面からハウジングの軸心に沿って形成され、前記溝の軸方向端面には、取付け穴が軸方向に沿って形成され、前記取付け穴には、締結部材の締結により接地端子が固定され、前記接地端子に接続された接地用配線が給電用配線とともに前記ハウジングから引き出されてなる回転電機を構成したものである。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a substantially hollow cylindrical housing, a stator fixed to the outer periphery of the housing, a bearing fixed to the outer periphery of the housing, and a bearing rotatably connected to the bearing. A rotor disposed outside the stator, and the housing is disposed concentrically with the rotor, and a groove having a substantially U-shaped cross section is formed at an axial end portion of the housing. An axial end surface is formed along the axial center of the housing, and an attachment hole is formed in the axial end surface of the groove along the axial direction. A grounding terminal is fixed to the attachment hole by fastening a fastening member. The rotating electrical machine is configured such that a grounding wire connected to the grounding terminal is drawn out from the housing together with a power feeding wire.
前記した手段によれば、ハウジングに接地端子取付け部を加工するに際して、ハウジングの軸方向端部に溝を形成しその後、刃物の回転軸方向を変更することなく、この溝の軸方向端面に取り付け穴を形成するようにしたため、例えば、刃物の回転軸が一方方向のみの安価な工作機械により加工を行う場合でも溝を形成した後、加工物の段取り換えを行うことなく取り付け穴のタップ加工が可能となる。加工段取り時間と部品加工費の削減を図ることができる。さらに、ハウジングの溝の軸方向端面に形成された取り付け穴に、接地端子を固定するための締結部材を締結するときに、締結部材を締め付ける工具、例えば、レンチをハウジングの軸方向に沿って操作すればよいので、締結部材締結時に、接地用配線や給電用配線を損傷させる危険性が少なく、不良率の低下に伴って品質の向上に寄与することができる。 According to the above-described means, when the grounding terminal mounting portion is processed in the housing, a groove is formed in the axial end portion of the housing, and thereafter, the mounting is performed on the axial end surface of the groove without changing the rotational axis direction of the blade. Since the hole is formed, for example, even when the rotary axis of the blade is processed by an inexpensive machine tool in one direction, after the groove is formed, the mounting hole can be tapped without changing the workpiece. It becomes possible. It is possible to reduce processing setup time and parts processing costs. Furthermore, when fastening a fastening member for fixing the grounding terminal to a mounting hole formed in the axial end surface of the groove of the housing, a tool for tightening the fastening member, for example, a wrench is operated along the axial direction of the housing. Therefore, when the fastening member is fastened, there is little risk of damaging the grounding wiring and the power feeding wiring, and it is possible to contribute to quality improvement as the defect rate decreases.
前記回転電機を構成するに際して、前記溝の軸方向端面に隣接して、前記溝の軸方向端面に連なる少なくとも1つの開口部を形成したり、前記開口部に前記接地端子の一部を収納したりすることができる。この場合、接地端子がハウジング外周から飛び出すのを防止することができる。 When configuring the rotating electrical machine, at least one opening continuous with the axial end surface of the groove is formed adjacent to the axial end surface of the groove, or a part of the ground terminal is accommodated in the opening. Can be. In this case, the ground terminal can be prevented from jumping out from the outer periphery of the housing.
本発明によれば、接地端子の取り付けに関連する作業を容易にするとともに、取り付け作業に伴う不良率を低下させることができ、加工段取り時間と部品加工費の削減および品質の向上に寄与することができる。 According to the present invention, work related to ground terminal mounting can be facilitated, the defect rate associated with the mounting work can be reduced, and the processing setup time and parts processing costs can be reduced and the quality can be improved. Can do.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施例を示す外転型電動機の断面図である。図1において、外転型電動機10は、回転電機として、略円筒状に形成されたボス部材12と、ボス部材12と同心状に配置されてボス部材12に固定された中空円筒状のハウジング14と、ハウジング14の外周に固定されたステータ16と、ハウジング14の外周に固定された軸受18と、軸受18に回転自在に連結されてステータ16の外側に配置されたロータ20と、略円筒状に形成されて軸方向端部がロータ20に連結されたモータ出力軸22を備えて構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an abduction motor showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, an outer rotation type
ステータ16は、複数の鋼板を積層して円環状に成形されたステータコア24を備えており、このステータコア24に形成されて複数のティース(図示せず)には、回転磁界を形成するためのモータ巻線としてのコイル26がそれぞれ巻き付けられている。
The
ステータ16と一定の間隙を保って配置されたロータ20は、磁性材を用いて円筒状に形成されたロータコア(ロータヨーク)28と、ロータコア28の内周側に固定されて、各コイル26に相対向して配置された複数のマグネット30を備えて構成されている。
The
一方、ハウジング14は、モータ出力軸22を同心状に配置されて、その軸方向端部には、フライス加工により、図2および図3に示すように、溝32が、ハウジング14の軸方向端面14aからハウジング14の軸心に沿って形成されている。溝32の軸方向端面32aには、取付け穴としてのタップ穴34が軸方向に沿って形成されており、このタップ穴34と軸方向端面32aには、タップ穴34とタップねじ(ボルト)36との締結により、接地端子38が固定されている。
On the other hand, the
溝32は、断面形状がU字状であって、ハウジング14の軸心側を底面とし、上面側が開口した溝として、ハウジング14の軸方向端面(電動機取付け面)14aからハウジング14の軸心に沿って(軸方向に沿って)形成されている。この溝32の径は、タップ穴34に締結される締結部材として、M3のタップねじ(ボルト)36を用いることを考慮して、M3のタップねじ(ボルト)36の直径以上に設定されている。
The
溝32の軸方向端面32aには、軸方向端面32aに隣接して、軸方向端面32aに連なる複数の開口部40、42が形成されている。そして、開口部40、42は、ハウジング14外周に露出した平面として形成されており、開口部40、42のうち少なくとも一方、例えば、開口部40には、接地端子38の一部とともに、接地端子38に接続された接地用配線44の一部が収納されている。
A plurality of
また、本実施例における外転型電動機10は、アウターロータ型のブラシレスモータとして、ハウジング14に連結されたボス部材12の外周側には、回転センサ46が配置されている。回転センサ46は、例えば、U、V、W相に対応して設けられており、モータ出力軸22とロータ20の回転に伴うレゾルバロータ48の磁極変化に応答し、モータ出力軸22とロータ20の回転位置を検出するようになっている。
Further, in the outer rotation type
また、接地用配線44は、コイル26に通電するための給電用配線(図示せず)とともに、ハウジング14の軸方向端部から外転型電動機10外部に引き出されるようになっている。
Further, the grounding
ここで、外転型電動機10は、ハウジング14の中空穴径(内径)をφAとし、ハウジング14の外径のうち電動機取付け面14aの外径をφBとし、モータ最外径であるロータ20の外径をφCとし、軸受18のうちその内輪の内径をφDとしたときに、φA=φD/(1.38〜1.44)、φB=φD±2、φC−φB=モータ出力に寄与するモータ部分、φB−φA=配線スペース(接地用配線44や給電用配線の配線スペース)として設定されている。
Here, in the outer rotation type
すなわち、ハウジング14は、軸受18の内輪の38%〜44%減の寸法の中空穴径φAと、軸受18の内輪内径±2mmの寸法のモータ取付け面(外径・ボルト穴)14bを有している。このため、モータ出力に寄与しないハウジング14の径方向の寸法を最も小さくすることができる。この結果、外転電動機10は、ハウジング14の中空穴径φAを可能な限り大きくでき、ステータ16のコイル(コイル巻線部)26をできるだけハウジング14の内周側まで有効に配置された外転型モータとなる。
That is, the
本実施例によれば、刃物の回転軸が一方向(ハウジング14の軸方向と平行な方向)ですむので、ハウジング14にフライス加工を施して接地端子取付け部を形成するに際して、ハウジング14の軸方向端部に、溝32とともに、タップ穴32aのタップ加工も刃物のみの交換で済むため、加工物の段取り換えが不要となり連続加工が行えるため、加工段取り時間と部品加工費の削減を図ることができるとともに部品精度の向上(薄肉化)が可能となる。2つの開口部40、42の加工のための刃物として、軸方向高さが開口部40、42の高さ以下のものを用いてフライス加工するようにすれば、開口部40、42も溝32、タップ穴32aとともに、加工物の段取り換えを行うことなく連続加工が可能である。
According to the present embodiment, the rotation axis of the blade is only in one direction (a direction parallel to the axial direction of the housing 14). Therefore, when the grounding terminal mounting portion is formed by milling the
また、本実施例によれば、ハウジング14の溝32の軸方向端面32aに形成されたタップ穴34に、接地端子38を固定するためのタップねじ(ボルト)36を締結するときに、タップねじ(ボルト)36を締め付ける工具として、例えば、レンチをハウジング14の軸方向に沿って操作すればよいので、タップねじ(ボルト)36締結時に、接地用配線44や給電用配線を損傷する危険性が少なく、不良率の低下に伴って品質の向上に寄与することができる。
Further, according to the present embodiment, when the tap screw (bolt) 36 for fixing the
さらに、本実施例によれば、ハウジング14に接地端子38を取付けるにも、モータ全高をより低くすることができ、外転型電動機10の小型化に寄与することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, even when the
また、本実施例によれば、開口部40,42が設けられていることにより、接地端子38を取付ける際に、開口部40、または42(本実施形態では40)を利用することにより、平面視(図2参照)で接地端子38の略全体をハウジング14の外周円内に収めることができ、突出部を最小限にとどめることができる。
Further, according to the present embodiment, since the
なお、本実施の形態では、開口部40、42を設けることにより接地端子38をこの部分に収めることにより、突出部の極小化を図るようにしているが、開口部40,42のうち、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。さらに、接地端子38の突出を許す場合は、開口部40、42とも省くようにしてもよい。
In the present embodiment, the
また、ステータコア24としては、ティースとバックヨークが一体化されたコア、ディース分割コア、バックヨークとティースが分割されたコア、スキュー積層コア、又は焼結コアのいずれかのコアを用いることができる。
Further, as the
10 外転型電動機
12 ボス部材
14 ハウジング
16 ステータ
18 軸受
20 ロータ
22 モータ出力軸
24 ステータコア
26 コイル
28 ロータコア
30 マグネット
32 溝
34 タップ穴
36 タップねじ
38 接地端子
40、42 開口部
44 接地用配線
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006122562A JP2007295757A (en) | 2006-04-26 | 2006-04-26 | Rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006122562A JP2007295757A (en) | 2006-04-26 | 2006-04-26 | Rotary electric machine |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020022286A1 (en) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | 株式会社デンソー | Rotating electrical machine |
JP2020025447A (en) * | 2018-07-25 | 2020-02-13 | 株式会社デンソー | Rotating electric machine |
US11967867B2 (en) | 2018-07-25 | 2024-04-23 | Denso Corporation | Rotating electric machine and vehicle wheel using rotating electric machine |
-
2006
- 2006-04-26 JP JP2006122562A patent/JP2007295757A/en active Pending
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