JP2014236531A - Motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸にボールねじ用の螺旋溝が形成されたモータに関するものである。 The present invention relates to a motor in which a spiral groove for a ball screw is formed on a rotating shaft.
モータは、回転軸および回転軸の外周面に固定された永久磁石を備えたロータと、永久磁石の径方向外側に配置されたステータを含む固定体と、回転軸を回転可能に支持する2つのラジアル軸受とを有している。また、モータのうち、回転軸において固定体から出力側に突出している部分にボールねじ用の螺旋溝が形成されたタイプのモータでは、回転軸の反出力側の端部にロータリエンコーダが設けられ、回転軸の角度位置等を監視する(特許文献1)。 The motor includes a rotor having a rotating shaft and a permanent magnet fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft, a fixed body including a stator disposed on the radially outer side of the permanent magnet, and two rotors that rotatably support the rotating shaft. And a radial bearing. Further, in a motor of a type in which a spiral groove for a ball screw is formed in a portion of the rotating shaft that protrudes from the fixed body to the output side, a rotary encoder is provided at the end on the opposite side of the rotating shaft. The angle position of the rotating shaft is monitored (Patent Document 1).
かかる特許文献1に記載のモータでは、2つのラジアル軸受として、固定体に保持された第1軸受と、回転軸の先端を支持する第2軸受とが用いられている。また、特許文献1に記載のモータのように、回転軸にボールねじ用の螺旋溝が形成されたモータは、モータ機器に搭載された際、回転軸は、螺旋溝に係合するナットを介してモータ機器に位置決めされることから、回転軸は、ナットおよび2つの軸受による計3個所でモータ機器に位置決めされる。その際、3個所のモータ軸線に直交する方向の位置精度が低いと、軸受から回転軸に負荷がかかってしまう。そこで、特許文献1に記載されているように、螺旋溝が形成された第1軸と、永久磁石が固定された第2軸と、第1軸と第2軸とをカップリングによって連結して回転軸を構成することが多い。
In the motor described in
しかしながら、特許文献1に記載のモータのように、2つの軸(第1軸および第2軸)をカップリングによって連結して回転軸を構成すると、その分、回転軸が長くなってしまう。また、特許文献1に記載のモータのように、固定体に保持されたラジアル軸受を1つだけ用いると、固定体に対して回転軸が傾きやすい。このため、ボールねじのナットの摩擦負荷が増大する等の問題点がある。
However, if the rotating shaft is configured by connecting two shafts (first shaft and second shaft) by coupling as in the motor described in
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ボールねじ用の螺旋溝が形成されている回転軸を2つのラジアル軸受で支持する場合でも、ラジアル軸受から回転軸に余計な負荷が加わることを、カップリングを用いずに抑制することができるモータを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is that an extra load is applied from the radial bearing to the rotating shaft even when the rotating shaft on which the spiral groove for the ball screw is formed is supported by two radial bearings. It is in providing the motor which can suppress this without using a coupling.
上記課題を解決するために、本発明に係るモータは、回転軸および該回転軸に固定された永久磁石を備えたロータと、前記永久磁石の径方向外側に配置されたステータを含む固定体と、前記固定体の出力側端部に保持され、前記回転軸を回転可能に支持する出力側ラジアル軸受と、該出力側ラジアル軸受より反出力側で前記固定体に保持され、前記回転軸を回転可能に支持する反出力側ラジアル軸受と、を有し、前記回転軸において前記固定体から出力側に突出する部分にボールねじ用の螺旋溝が形成され、前記固定体は、前記出力側ラジアル軸受および前記反出力側ラジアル軸受のうちの一方のラジアル軸受を保持する軸受ホルダを備え、前記軸受ホルダは、前記一方のラジアル軸受が内側に保持された軸受保持部と、該軸受保持部より径方向外側でモータ機器への取り付け部となるフランジ部と、該フランジ部と前記軸受保持部とを連結する連結部と、を含み、前記連結部は、前記回転軸の傾きに追従して弾性変形可能な弾性変形部を備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a motor according to the present invention includes a rotor including a rotating shaft and a permanent magnet fixed to the rotating shaft, and a fixed body including a stator disposed on the radially outer side of the permanent magnet. An output-side radial bearing held at the output-side end of the fixed body and rotatably supporting the rotary shaft, and held on the fixed body on the opposite side of the output-side radial bearing to the fixed body, and rotates the rotary shaft A non-output-side radial bearing that supports the output shaft, and a spiral groove for a ball screw is formed in a portion of the rotating shaft that protrudes from the fixed body to the output side, and the fixed body includes the output-side radial bearing. And a bearing holder that holds one of the counter-output-side radial bearings, the bearing holder having a bearing holding portion that holds the one radial bearing inside, and a diameter that is larger than that of the bearing holding portion. A flange portion serving as a mounting portion to the motor device on the outer side, and a connecting portion that connects the flange portion and the bearing holding portion, and the connecting portion is elastically deformed following the inclination of the rotating shaft. It has a possible elastic deformation part.
本発明に係るモータをモータ機器に搭載した際、回転軸は、螺旋溝に係合するナットを介してモータ機器に位置決めされるとともに、固定体は、軸受ホルダのフランジ部を介してモータ機器に位置決めされる。従って、回転軸は、ナットを介してのモータ機器への位置決め部分と、2つのラジアル軸受(出力側ラジアル軸受および反出力側ラジアル軸受)とによる計3個所でモータ機器に対して位置決めされることになる。その際、上記3個所におけるモータ軸線に直交する方向の位置精度が低くて、回転軸と出力側ラジアル軸受との同芯度、あるいは回転軸と反出力側ラジアル軸受との同芯度が低いと、余計な負荷が回転軸に加わることになるが、出力側ラジアル軸受および反出力側ラジアル軸受のうちの一方のラジアル軸受を保持する軸受ホルダに設けられた弾性変形部は、上記の同芯度の低下を吸収するように変形する。従って、回転軸と出力側ラジアル軸受との同芯度、および回転軸と反出力側ラジアル軸受との同芯度が高い状態となる。従って、カップリングによって2つの軸を連結して回転軸を構成しなくても、余計な負荷が回転軸に加わりにくい。 When the motor according to the present invention is mounted on a motor device, the rotation shaft is positioned on the motor device via a nut that engages with the spiral groove, and the fixed body is attached to the motor device via a flange portion of the bearing holder. Positioned. Accordingly, the rotary shaft is positioned relative to the motor device at a total of three locations by the positioning portion to the motor device via the nut and the two radial bearings (output-side radial bearing and counter-output-side radial bearing). become. At that time, if the positional accuracy in the direction perpendicular to the motor axis at the three locations is low and the concentricity between the rotating shaft and the output side radial bearing or the concentricity between the rotating shaft and the non-output side radial bearing is low Although an extra load is applied to the rotating shaft, the elastic deformation portion provided in the bearing holder that holds one of the output-side radial bearing and the counter-output-side radial bearing has the above concentricity. It deforms so as to absorb the decrease of. Therefore, the concentricity between the rotating shaft and the output-side radial bearing and the concentricity between the rotating shaft and the non-output-side radial bearing are high. Therefore, even if the two shafts are not coupled by coupling to form a rotating shaft, an extra load is not easily applied to the rotating shaft.
本発明において、前記弾性変形部は、前記フランジ部に比して厚さが薄い構成を採用することができる。かかる構成によれば、連結部に弾性変形部を設けるのが容易である。 In the present invention, the elastically deformable portion may employ a configuration that is thinner than the flange portion. According to such a configuration, it is easy to provide the elastically deforming portion at the connecting portion.
本発明において、前記弾性変形部には、周方向に複数の開口部が形成されている構成を採用してもよい。かかる構成によれば、連結部に弾性変形部を設けるのが容易である。 In the present invention, the elastic deformation portion may employ a configuration in which a plurality of openings are formed in the circumferential direction. According to such a configuration, it is easy to provide the elastically deforming portion at the connecting portion.
本発明において、前記軸受ホルダは、前記軸受保持部が形成された第1プレートと、前記フランジ部が形成され、前記第1プレートと重なる部分で当該第1プレートに連結された第2プレートと、を備え、前記第2プレートは、前記第1プレートと連結された部分より径方向外側に前記弾性変形部を備えている構成を採用することができる。 In the present invention, the bearing holder includes a first plate in which the bearing holding portion is formed, a second plate in which the flange portion is formed and connected to the first plate at a portion overlapping the first plate, The second plate may be configured to include the elastic deformation portion on a radially outer side than a portion connected to the first plate.
本発明において、前記一方のラジアル軸受は、前記出力側ラジアル軸受であり、前記反出力側ラジアル軸受より反出力側には、前記回転軸の回転を検出するロータリエンコーダが設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、反出力側ラジアル軸受とロータリエンコーダとの同芯度が高いので、ロータリエンコーダの検出精度が高い。 In the present invention, it is preferable that the one radial bearing is the output-side radial bearing, and a rotary encoder that detects the rotation of the rotary shaft is provided on the counter-output side of the counter-output-side radial bearing. . According to such a configuration, since the concentricity between the non-output-side radial bearing and the rotary encoder is high, the detection accuracy of the rotary encoder is high.
本発明は、前記ロータリエンコーダが磁気式ロータリエンコーダであって、当該磁気式ロータリエンコーダは、前記回転軸の端部に固定されたエンコーダ用磁石と、前記固定体側に設けられ、前記エンコーダ用磁石にモータ軸線方向で対向する感磁素子と、を備え、前記エンコーダ用磁石は、前記感磁素子と対向する面にN極とS極とが1対形成されている場合に適用すると効果的である。かかる構成の場合、回転軸側に設けられたエンコーダ用磁石と、固定体側の感磁素子との位置精度が低い場合、検出精度の低下が著しいので、本発明を適用した場合の効果が大である。 According to the present invention, the rotary encoder is a magnetic rotary encoder, and the magnetic rotary encoder is provided on an encoder magnet fixed to an end portion of the rotating shaft, and is provided on the fixed body side. The encoder magnet is effective when applied in the case where a pair of N and S poles are formed on the surface facing the magnetosensitive element. . In such a configuration, when the positional accuracy between the encoder magnet provided on the rotating shaft side and the magnetic sensing element on the fixed body side is low, the detection accuracy is greatly reduced, so the effect of applying the present invention is great. is there.
本発明に係るモータをモータ機器に搭載した際、回転軸は、螺旋溝に係合するナットを介してモータ機器に位置決めされるとともに、固定体は、軸受ホルダのフランジ部を介してモータ機器に位置決めされる。従って、回転軸は、ナットを介してのモータ機器への位置決め部分と、2つのラジル軸受(出力側ラジアル軸受および反出力側ラジアル軸受)とによる計3個所でモータ機器に対して位置決めされることになる。その際、上記3個所におけるモータ軸線に直交する方向の位置精度が低くて、回転軸と出力側ラジアル軸受との同芯度、あるいは回転軸と反出力側ラジアル軸受との同芯度が低いと、余計な負荷が回転軸に加わることになるが、出力側ラジアル軸受および反出力側ラジアル軸受のうちの一方のラジアル軸受を保持する軸受ホルダに設けられた弾性変形部は、上記の同芯度の低下を吸収するように変形し、回転軸と出力側ラジアル軸受との同芯度、および回転軸と反出力側ラジアル軸受との同芯度が高い状態となる。従って、カップリングによって2つの軸を連結して回転軸を構成しなくても、余計な負荷が回転軸に加わりにくい。 When the motor according to the present invention is mounted on a motor device, the rotation shaft is positioned on the motor device via a nut that engages with the spiral groove, and the fixed body is attached to the motor device via a flange portion of the bearing holder. Positioned. Therefore, the rotating shaft is positioned with respect to the motor device at a total of three positions by the positioning portion to the motor device through the nut and the two radial bearings (the output side radial bearing and the non-output side radial bearing). become. At that time, if the positional accuracy in the direction perpendicular to the motor axis at the three locations is low and the concentricity between the rotating shaft and the output side radial bearing or the concentricity between the rotating shaft and the non-output side radial bearing is low Although an extra load is applied to the rotating shaft, the elastic deformation portion provided in the bearing holder that holds one of the output-side radial bearing and the counter-output-side radial bearing has the above concentricity. It is deformed so as to absorb the lowering, and the concentricity between the rotating shaft and the output-side radial bearing and the concentricity between the rotating shaft and the non-output-side radial bearing become high. Therefore, even if the two shafts are not coupled by coupling to form a rotating shaft, an extra load is not easily applied to the rotating shaft.
以下に、本発明の実施の形態に係るモータを、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(全体構成)
図1は、本発明を適用したモータの外観等を示す説明図であり、図1(a)、(b)は、モータを出力側からみた斜視図、およびモータ軸線を通る位置でモータを切断した様子を示す斜視図である。図2は、本発明を適用したモータを、モータ軸線を通る位置で切断した様子を示す断面図である。
(overall structure)
FIG. 1 is an explanatory view showing the appearance and the like of a motor to which the present invention is applied. FIGS. 1A and 1B are a perspective view of the motor viewed from the output side, and the motor cut at a position passing through the motor axis. FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where a motor to which the present invention is applied is cut at a position passing through the motor axis.
図1および図2に示すモータ1は比較的出力トルクの大きい永久磁石型同期電動機である。モータ1は、モータハウジング10、モータハウジング10の内側に構成された筒状のステータ30、およびステータ30の内側に配置されたロータ40等を有しており、モータハウジング10およびステータ30によって固定体2が構成されている。また、固定体2は、後述する軸受ホルダ50等を有している。
The
固定体2において、モータハウジング10は、モータ軸線L方向の反出力側L2から出力側L1に向かって、円筒状の第1ケース11と、第1ケース11に出力側L1で隣接する角筒状の第2ケース12と、第2ケース12に出力側L1で隣接する角筒状の第3ケース13とを有している。第1ケース11と第2ケース12とを連結するにあたっては、第2ケース12の反出力側L2の端部を第1ケース11の出力側L1の端部の内側に嵌め、この状態で溶接等が行われる。また、第2ケース12と第3ケース13とを連結するにあたっては、第2ケース12の出力側L1の端部を第3ケース13の反出力側L2の端部の内側に嵌め、この状態で溶接等が行われる。
In the fixed
また、モータ1は、ロータ40の回転数や角度位置を検出するためのロータリエンコーダ60を反出力側L2の端部に有しており、固定体2は、モータハウジング10の反出力側L2に取り付けられたエンコーダカバー70を備えている。
Further, the
(ロータ40の構成)
ロータ40は、モータ軸線L方向に延在する回転軸41と、回転軸41のモータ軸線L方向の中間位置に固定された筒状のヨーク46と、ヨーク46を介して回転軸41に連結された円筒状の永久磁石47とを有している。本形態において、ヨーク46は、モータ軸線L方向の出力側L1よりの位置に大径部461を有しており、永久磁石47は、モータ軸線L方向の出力側L1の端部が大径部461に当接した状態でヨーク46に固定されている。
(Configuration of rotor 40)
The
回転軸41において、固定体2の出力側L1の端部(軸受ホルダ50)から出力側L1に突出している部分42の外周面には、ナット3が係合する送りねじ用の螺旋溝43が形成されている。
In the
(ラジアル軸受および第2ケース12の構成)
モータ1は、第2ケース12の内側に保持された反出力側ラジアル軸受14と、第3ケース13の出力側L1の端部に設けられた出力側ラジアル軸受15とを有している。本形態において、第2ケース12は、ハウジング10の一部を構成する角筒部121と、角筒部121の反出力側L2の端部から径方向内側に屈曲した底板部122と、底板部122の径方向内側端部から出力側L1に屈曲した円筒部123と、円筒部123の出力側L1の端部から径方向内側に屈曲した円環部124とを有しており、円環部124には回転軸41が貫通する開口部145が形成されている。
(Configuration of radial bearing and second case 12)
The
円筒部123と回転軸41との間には反出力側ラジアル軸受14が配置されている。本形態において、反出力側ラジアル軸受14は、回転軸41に固定された内輪141と、第2ケース12の円筒部123に保持された外輪142と、内輪141と外輪142との間に配置されたベアリングボール143とを有している。従って、第2ケース12は、反出力側ラジアル軸受14を保持する軸受ホルダとして機能している。なお、内輪141は、回転軸41に形成された段部419によって出力側L1への移動が制限され、回転軸41のねじ溝418に止められたナット149、およびナット149と内輪141との間に挟まれた筒状のスペーサ148によって反出力側L2への移動が制限されている。
A non-output side
また、出力側ラジアル軸受15は、固定体2の出力側L1の端部に位置する軸受ホルダ50に保持されており、軸受ホルダ50の詳細な構成は後述する。
The output side
(ステータ30の構成)
ステータ30は、半径方向内側に突出する複数の突極31を等角度間隔に備える環状のステータコア32と、各突極31に絶縁部材37を介して巻回された駆動コイル33とを備えており、第3ケース13の内周面に保持されている。また、突極31の外周面は、永久磁石47の外周面に僅かな隙間を空けた状態にある。ステータコア32は、第3ケース13の内側に焼嵌め等の方法で固定されており、第3ケース13はヨークとして機能する。
(Configuration of stator 30)
The stator 30 includes an annular stator core 32 having a plurality of salient poles 31 projecting radially inwardly at equal angular intervals, and a
(ブレーキ装置70の構成)
第1ケース11の内部はブレーキ室110になっており、ブレーキ室110には電磁ブレーキユニット80が配置されている。
(Configuration of brake device 70)
The inside of the
(ロータリエンコーダ60の概略構成)
図3は、本発明を適用したモータ1に設けたロータリエンコーダ60における原理を示す説明図であり、図3(a)、(b)、(c)は感磁素子64等に対する信号処理系の説明図、感磁素子64から出力される信号の説明図、およびかかる信号と回転軸41の角度位置(電気角)との関係を示す説明図である。
(Schematic configuration of the rotary encoder 60)
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the principle of the
図1(b)および図2に示すように、回転軸41の反出力側L2の端部には、ロータ40の回転数や回転角度を監視する磁気式のロータリエンコーダ60が構成されている。ロータリエンコーダ60は、回転軸41にブシュ49を介して固定されたエンコーダ用磁石61と、磁気抵抗素子等の感磁素子64(図3等を参照)を備えた磁気センサユニット65とを有しており、エンコーダ用磁石61は、回転軸41と一体に回転する。本形態において、第1ケース11にはシールド部材68が固定されており、シールド部材68は、エンコーダ用磁石61および感磁素子64が配置されている部分を覆っている。また、磁気センサユニット65はシールド部材68に保持されている。
As shown in FIG. 1B and FIG. 2, a magnetic
図3(a)に示すように、エンコーダ用磁石61において磁気センサユニット65に対向する面には、N極とS極とが周方向において1対形成されている。磁気センサユニット65は、エンコーダ用磁石61の着磁面に対してモータ軸線L方向の一方側で対向する感磁素子64、および後述する処理を行う制御部690等を備えている。また、ロータリエンコーダ60は、エンコーダ用磁石61に対向する位置に、第1ホール素子661と、第1ホール素子661に対して周方向において機械角で90°ずれた箇所に位置する第2ホール素子662とを備えている。
As shown in FIG. 3A, a pair of N pole and S pole is formed in the circumferential direction on the surface of the
感磁素子64は、センサ基板640と、エンコーダ用磁石61の位相に対して互いに90°の位相差を有する2相の感磁膜(A相(SIN)の感磁膜、およびB相(COS)の感磁膜)とを備えた磁気抵抗素子である。かかる感磁素子64において、A相の感磁膜は、180°の位相差をもって回転軸41の移動検出を行う+A相(SIN+)の感磁膜643、および−A相(SIN-)の感磁膜641を備えており、B相の感磁膜は、180°の位相差をもって回転軸41の移動検出を行う+B相(COS+)の感磁膜644、および−B相(COS-)の感磁膜642を備えている。
The
+A相の感磁膜643および−A相の感磁膜641はブリッジ回路を構成しており、+A相の感磁膜643の中点位置、および−A相の感磁膜641の中点位置に出力端子が設けられている。また、+B相の感磁膜644および−B相の感磁膜642も、+A相の感磁膜644および−A相の感磁膜641と同様、ブリッジ回路を構成しており、+B相の感磁膜644の中点位置、および−B相の感磁膜642の中点位置には出力端子が設けられている。
The + A
本形態のロータリエンコーダ60において、感磁素子64、第1ホール素子661、および第2ホール素子662には、増幅回路691、692、695、696や、これらの増幅回路691、692、695、696から出力される正弦波信号sin、cosに補間処理や各種演算処理を行うCPU(演算回路)等を備えた制御部690が構成されており、感磁素子64、第1ホール素子661、および第2ホール素子662からの出力に基づいて、固定体に対する回転軸41の回転角度位置が求められる。
In the
より具体的には、ロータリエンコーダ60において、回転軸41が1回転すると、感磁素子64(磁気抵抗素子)からは、図3(b)に示す正弦波信号sin、cosが2周期分、出力される。従って、正弦波信号sin、cosを増幅回路691、692により増幅した後、制御部690において、図3(c)に示すリサージュ図を求め、正弦波信号sin、cosからθ=tan-1(sin/cos)を求めれば、回転軸41の角度位置θが分かる。また、本形態では、エンコーダ用磁石61の中心からみて90°ずれた位置に第1ホール素子661および第2ホール素子662が配置されている。このため、第1ホール素子661および第2ホール素子662の出力の組合せにより、現在位置が正弦波信号sin、cosのいずれの区間に位置するかが分かる。従って、ロータリエンコーダ60は、感磁素子64での検出結果、第1ホール素子661での検出結果、および第2ホール素子662での検出結果に基づいて回転体2の絶対角度位置情報を生成することができ、アブソリュート動作を行うことができる。
More specifically, in the
(出力側ラジアル軸受15および軸受ホルダ50の構成)
図4は、本発明を適用したモータの軸受ホルダ等の斜視図であり、図4(a)、(b)は、軸受ホルダ等を出力側からみた斜視図、および、軸受ホルダ等を反出力側からみた斜視図である。図5は、本発明を適用したモータの軸受ホルダ等の分解斜視図であり、図5(a)、(b)は、軸受ホルダ等を出力側からみた分解斜視図、および、軸受ホルダ等を反出力側からみた分解斜視図である。図6は、本発明を適用したモータの軸受ホルダに用いた第2プレートの説明図であり、図6(a)、(b)、(c)、(d)は、第2プレートの平面図、底面図、側面図、および断面図である。
(Configuration of output-
FIG. 4 is a perspective view of a bearing holder of a motor to which the present invention is applied. FIGS. 4A and 4B are a perspective view of the bearing holder and the like viewed from the output side, and a reverse output of the bearing holder and the like. It is the perspective view seen from the side. FIG. 5 is an exploded perspective view of a bearing holder of a motor to which the present invention is applied. FIGS. 5A and 5B are an exploded perspective view of the bearing holder and the like as viewed from the output side, and a bearing holder and the like. It is the disassembled perspective view seen from the non-output side. FIG. 6 is an explanatory view of the second plate used in the bearing holder of the motor to which the present invention is applied, and FIGS. 6 (a), (b), (c), and (d) are plan views of the second plate. FIG. 4 is a bottom view, a side view, and a cross-sectional view.
再び図1および図2において、出力側ラジアル軸受15は、モータ軸線L方向に重ねて配置された2つのボールベアリング156、157からなり、ボールベアリング156、157は各々、回転軸41に固定された内輪151と、軸受ホルダ50に保持された外輪152と、内輪151と外輪152との間に配置されたベアリングボール153とを有している。
1 and 2 again, the output-
かかる出力側ラジアル軸受15を保持するにあたって、固定体2は、軸受ホルダ50を有している。軸受ホルダ50は、出力側ラジアル軸受15が内側に保持された軸受保持部51と、軸受保持部51より径方向外側でモータ機器への取り付け部となるフランジ部52と、フランジ部52と軸受保持部51とを連結する連結部53とを備えており、フランジ部52の角には、モータ1をモータ機器に搭載する際にボルトが通される貫通穴520が形成されている。本形態において、軸受保持部51は、モータ軸線L方向で貫通する貫通穴からなり、軸受保持部51に出力側ラジアル軸受15を収容した状態で、軸受保持部51には、出力側ラジアル軸受15の出力側L1にリング92が嵌められている。
In holding the output-
図4、図5および図6に示すように、本形態において、軸受ホルダ50は、軸受保持部51が形成された第1プレート56と、フランジ部52が形成された第2プレート57とが用いられ、第1プレート56は、第2プレート57の反出力側L2に重ねて配置されている。ここで、第1プレート56と第2プレート57とは、第1プレート56と第2プレート57とがモータ軸線L方向で重なる部分でボルト91によって連結されている。従って、軸受ホルダ50において、連結部53は、第1プレート56の軸受保持部51以外の部分と、第2プレート57のフランジ部52以外の部分とによって構成されている。
As shown in FIGS. 4, 5, and 6, in this embodiment, the bearing
第1プレート56は、略矩形の板状部561と、板状部561の出力側L1の面から出力側L1に突出した円筒部565とを有しており、板状部561において円筒部565の周りは円環状の肉厚部分562が形成されている。また、板状部561の4つの角には円弧状の切り欠き563が形成されている。円筒部565の内側には貫通穴567が形成されており、かかる貫通穴567のうち、反出力側L2に位置する部分によって軸受保持部51が構成されている。また、板状部561の出力側L1の面において、肉厚部分562には、円筒部565の周りにボルト91が止められるねじ穴564が形成されている。
The
板状部561の反出力側L2の面には、貫通穴567の周りに円環状の肉厚部分568が形成されており、かかる肉厚部分562の反出力側L2の内縁は、貫通穴567より径方向内側に張り出して、出力側ラジアル軸受15を反出力側L2で受ける受け部569になっている。
An annular
第2プレート57は、略矩形の板状であり、4つの角は、第1プレート56の切り欠き563から径方向外側に突出したフランジ部52になっている。かかるフランジ部52には貫通穴520が形成されている。第2プレート57の中央には、第1プレート56と第2プレート57とを重ねた際に第1プレート56の円筒部565が嵌る貫通穴570が形成されており、円筒部565が貫通穴570に嵌った状態で、円筒部565の出力側L1の端部は、第2プレート57から出力側L1にわずかに突出した状態となる。
The
第2プレート57の出力側L1の面には、貫通穴570の周りに円環状の溝576が形成され、第2プレート57の反出力側L2の面には、溝576と重なる位置に円環状の溝577が形成されている。このため、溝576の底部(溝577の底部)は、モータ軸線L方向の寸法(厚さ)がフランジ部52より薄い薄板部578になっている。また、薄板部578には、周方向の複数個所に、薄板部578を貫通する円形の開口部579が等角度間隔に形成されている。なお、溝576、577の径方向内側は円環状の肉厚部分571になっており、溝576、577の径方向外側は枠状の肉厚部分572になっている。
An
径方向内側の肉厚部分571と径方向外側の肉厚部分572とは厚さは同一であるが、肉厚部分571は、肉厚部分572より出力側L1に位置する。また、肉厚部分571において、第1プレート56のねじ穴564と重なる位置には、ボルト91を通す段付きの貫通穴573が周方向の複数個所に形成されている。
The
このように本形態の軸受ホルダ50においては、第2プレート57に薄板部578が形成されているとともに、薄板部578に開口部579が等角度間隔に形成されている。このため、軸受ホルダ50には、軸受保持部51とフランジ部52との間を連結する連結部53には、開口部579が形成された薄板部578によって、回転軸の傾きに追従して弾性変形可能な弾性変形部54が形成されている。
As described above, in the
ここで、第2プレート57の肉厚部分572は、角がフランジ部52としてモータ機器に固定される一方、第1プレート56の肉厚部分568は、第3ケースの出力側L1の端部の内側に嵌った状態で溶接等が行われている。従って、軸受保持部51は、ハウジング10等の固定体2に対する位置が固定されているが、フランジ部52は、弾性変形部54によって、ハウジング10等の固定体2に対する位置がずれることができる。
Here, the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態のモータ1は、回転軸41にボールねじ用の螺旋溝43が形成され、固定体2には、出力側ラジアル軸受15および反出力側ラジアル軸受14が保持されている。このため、モータ1をモータ機器に搭載した際、回転軸41は、螺旋溝43に係合するナット3を介してモータ機器に位置決めされるとともに、固定体2は、出力側ラジアル軸受15を保持する軸受ホルダ50のフランジ部52を介してモータ機器に位置決めされる。従って、回転軸41は、ナット3を介してのモータ機器への位置決め部分と、2つのラジル軸受(出力側ラジアル軸受15および反出力側ラジアル軸受14)とによる計3個所でモータ機器に対して位置決めされることになる。その際、上記3個所におけるモータ軸線Lに直交する方向の位置精度が低くて、回転軸41と出力側ラジアル軸受15との同芯度、あるいは回転軸41と反出力側ラジアル軸受14との同芯度が低いと、余計な負荷が回転軸41に加わることになるが、軸受ホルダ50に設けられた弾性変形部54は、上記の同芯度の低下を吸収するように変形し、回転軸41と出力側ラジアル軸受15との同芯度、および回転軸41と反出力側ラジアル軸受14との同芯度が高い状態となる。
(Main effects of this form)
As described above, in the
例えば、固定体2における軸受ホルダ50の位置がずれていると、出力側ラジアル軸受15の位置がずれることになるが、このような場合には、軸受ホルダ50に設けられた弾性変形部54が、回転軸41に対して軸受保持部51が適正な姿勢となるように変形し、出力側ラジアル軸受15の位置ずれを吸収する。その結果、回転軸41と出力側ラジアル軸受15との同芯度が高い状態となる。
For example, if the position of the bearing
従って、カップリングによって2つの軸を連結して回転軸41を構成しなくても、余計な負荷が回転軸41に加わりにくい。それ故、カップリングを用いない分、モータ1のコストを低減することができるとともに、回転軸41が短く済む。
Therefore, an extra load is not easily applied to the
また、弾性変形部54は、フランジ部52に比して厚さが薄い薄板部578によって構成され、かつ、弾性変形部54(薄板部578)には、周方向に複数の開口部579が形成されている。このため、軸受ホルダ50の連結部53に弾性変形部54を設けるのが容易である。
The
また、反出力側ラジアル軸受14より反出力側L2には、回転軸41の回転を検出するロータリエンコーダ60が設けられているが、固定体2には2つのラジアル軸受(出力側軸受15および反出力側ラジアル軸受14)が保持されているため、回転軸41が傾きにくい。また、反出力側ラジアル軸受14およびロータリエンコーダ60は固定体2を基準に位置決めされているため、反出力側ラジアル軸受14とロータリエンコーダ60との同芯度が高い。それ故、ロータリエンコーダ60の検出精度が高い。特に本形態では、ロータリエンコーダ60が磁気式ロータリエンコーダであって、エンコーダ用磁石61は、感磁素子64と対向する面にN極とS極とが1対形成されている構成である。このため、回転軸41側に設けられたエンコーダ用磁石61と、固定体2側の感磁素子64との位置精度が低い場合、図3(c)に示すリサージュ図の原点がずれて角度位置の精度が低下するという問題が発生しやすいが、本形態によれば、反出力側ラジアル軸受14とロータリエンコーダ60との同芯度が高い。それ故、上記の磁気式ロータリエンコーダを採用した場合でも、ロータリエンコーダ60の検出精度が高い。
Further, a
(他の実施の形態)
上記の実施の形態では、出力側ラジアル軸受15を保持する軸受ホルダ50に弾性変形部54を設けたが、反出力側ラジアル軸受14を保持する第2ケース12(軸受ホルダ)に弾性変形部およびフランジ部を設けてもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the
また、弾性変形部54を構成するために形成した開口部579(穴)の数、大きさ、および形状は、弾性変形部54に求められる変形量によって最適に設定される性質のものであり、図1等に示した構成に限定されるものではない。
The number, size, and shape of the openings 579 (holes) formed to constitute the
上記の実施の形態では、本発明を永久磁石型同期電動機に適用した例を示したが、例えばステッピングモータや電磁石同期電動機等のその他の同期電動機や、誘導電動機、整流子電動機、その他の電動機に本発明を適用してもよい。 In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a permanent magnet type synchronous motor has been described. However, for example, the present invention is applied to other synchronous motors such as a stepping motor and an electromagnetic synchronous motor, induction motors, commutator motors, and other motors. The present invention may be applied.
1・・・モータ
2・・固定体
10・・ハウジング
14・・反出力側ラジアル軸受
15・・出力側ラジアル軸受
30・・・ステータ
40・・・ロータ
41・・・回転軸
50・・軸受ホルダ
51・・軸受保持部
52・・フランジ部
53・・連結部
54・・弾性変形部
56・・第1プレート
57・・第2プレート
60・・ロータリエンコーダ
61・・エンコーダ用磁石
64・・感磁素子
578・・薄板部
579・・開口部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記永久磁石の径方向外側に配置されたステータを含む固定体と、
前記固定体の出力側端部に保持され、前記回転軸を回転可能に支持する出力側ラジアル軸受と、
該出力側ラジアル軸受より反出力側で前記固定体に保持され、前記回転軸を回転可能に支持する反出力側ラジアル軸受と、
を有し、
前記回転軸において前記固定体から出力側に突出する部分にボールねじ用の螺旋溝が形成され、
前記固定体は、前記出力側ラジアル軸受および前記反出力側ラジアル軸受のうちの一方のラジアル軸受を保持する軸受ホルダを備え、
前記軸受ホルダは、前記一方のラジアル軸受が内側に保持された軸受保持部と、該軸受保持部より径方向外側でモータ機器への取り付け部となるフランジ部と、該フランジ部と前記軸受保持部とを連結する連結部と、を含み、
前記連結部は、前記回転軸の傾きに追従して弾性変形可能な弾性変形部を備えていることを特徴とするモータ。 A rotor including a rotating shaft and a permanent magnet fixed to the rotating shaft;
A stationary body including a stator disposed on the radially outer side of the permanent magnet;
An output-side radial bearing held at the output-side end of the fixed body and rotatably supporting the rotating shaft;
A non-output-side radial bearing that is held on the fixed body on the counter-output side from the output-side radial bearing, and rotatably supports the rotating shaft;
Have
A spiral groove for a ball screw is formed in a portion of the rotating shaft that protrudes from the fixed body to the output side,
The fixed body includes a bearing holder that holds one of the output-side radial bearing and the counter-output-side radial bearing.
The bearing holder includes a bearing holding portion in which the one radial bearing is held inside, a flange portion serving as a mounting portion to a motor device at a radially outer side from the bearing holding portion, the flange portion, and the bearing holding portion. And a connecting part for connecting
The motor is characterized in that the connecting portion includes an elastically deformable portion that can be elastically deformed following the inclination of the rotation shaft.
前記第2プレートは、前記第1プレートと連結された部分より径方向外側に前記弾性変形部を備えていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のモータ。 The bearing holder includes a first plate in which the bearing holding portion is formed, and a second plate in which the flange portion is formed and connected to the first plate at a portion overlapping the first plate,
4. The motor according to claim 1, wherein the second plate includes the elastically deforming portion on a radially outer side than a portion connected to the first plate. 5.
前記反出力側ラジアル軸受より反出力側には、前記回転軸の回転を検出するロータリエンコーダが設けられていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のモータ。 The one radial bearing is the output-side radial bearing,
5. The motor according to claim 1, wherein a rotary encoder that detects rotation of the rotary shaft is provided on a side opposite to the output side from the counter output side radial bearing. 6.
当該磁気式ロータリエンコーダは、前記回転軸の端部に固定されたエンコーダ用磁石と、前記固定体側に設けられ、前記エンコーダ用磁石にモータ軸線方向で対向する感磁素子と、を備え、
前記エンコーダ用磁石は、前記感磁素子と対向する面にN極とS極とが1対形成されていることを特徴とする請求項5に記載のモータ。 The rotary encoder is a magnetic rotary encoder,
The magnetic rotary encoder includes an encoder magnet fixed to an end of the rotating shaft, and a magnetosensitive element that is provided on the fixed body side and faces the encoder magnet in the motor axial direction.
The motor according to claim 5, wherein the encoder magnet has a pair of N and S poles formed on a surface facing the magnetosensitive element.
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
KR20180027347A (en) * | 2016-09-06 | 2018-03-14 | 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 | Motor |
CN107872115A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-03 | 日本电产三协株式会社 | The motor of band brake |
CN107872116A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-03 | 日本电产三协株式会社 | The motor of band brake |
KR20220152614A (en) * | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) | Apparatus for reducing vibration for encoder of generator |
-
2013
- 2013-05-31 JP JP2013114748A patent/JP2014236531A/en active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180027347A (en) * | 2016-09-06 | 2018-03-14 | 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 | Motor |
KR102436769B1 (en) | 2016-09-06 | 2022-08-26 | 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 | Motor |
CN107872115A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-03 | 日本电产三协株式会社 | The motor of band brake |
CN107872116A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-03 | 日本电产三协株式会社 | The motor of band brake |
KR20180034260A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-04 | 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 | Motor equipped with a brake |
KR20180034259A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-04 | 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 | Motor equipped with a brake |
KR101933803B1 (en) * | 2016-09-26 | 2018-12-28 | 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 | Motor equipped with a brake |
KR101934213B1 (en) * | 2016-09-26 | 2018-12-31 | 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 | Motor equipped with a brake |
CN107872116B (en) * | 2016-09-26 | 2019-11-01 | 日本电产三协株式会社 | The motor of band brake |
KR20220152614A (en) * | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) | Apparatus for reducing vibration for encoder of generator |
KR102535350B1 (en) | 2021-05-10 | 2023-05-26 | 에이치디현대일렉트릭 주식회사 | Apparatus for reducing vibration for encoder of generator |
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