JP2017017826A - Motor with brake - Google Patents
Motor with brake Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017017826A JP2017017826A JP2015130815A JP2015130815A JP2017017826A JP 2017017826 A JP2017017826 A JP 2017017826A JP 2015130815 A JP2015130815 A JP 2015130815A JP 2015130815 A JP2015130815 A JP 2015130815A JP 2017017826 A JP2017017826 A JP 2017017826A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating shaft
- bearing
- brake
- motor
- output side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転軸の軸線方向に沿ってステータ、電磁ブレーキおよび磁気式エンコーダが配置されたブレーキ付きモータに関するものである。 The present invention relates to a motor with a brake in which a stator, an electromagnetic brake, and a magnetic encoder are arranged along the axial direction of a rotating shaft.
モータとしては、停止時に回転軸が負荷とともに回転するのを防止することを目的に、ステータに対して回転軸の軸線方向の一方側に電磁ブレーキが設けられたブレーキ付きモータが提案されている(特許文献1参照)。また、特許文献1に記載のブレーキ付きモータでは、電磁ブレーキに対してステータとは反対側に磁気式エンコーダが設けられている。こで、回転軸は、鉄系金属等の磁性材料からなる。 As a motor, a motor with a brake in which an electromagnetic brake is provided on one side in the axial direction of the rotating shaft with respect to the stator has been proposed for the purpose of preventing the rotating shaft from rotating together with the load when stopped ( Patent Document 1). Moreover, in the motor with a brake described in Patent Document 1, a magnetic encoder is provided on the side opposite to the stator with respect to the electromagnetic brake. Here, the rotating shaft is made of a magnetic material such as an iron-based metal.
特許文献1に記載のブレーキ付きモータでは、電磁ブレーキのソレノイドに駆動電圧を印加して励磁させると、ソレノイドの磁束の影響が、磁性材料からなる回転軸を介して磁気式エンコーダに及び、磁気式エンコーダに検出精度の低下や誤検出が発生するおそれがある。 In the motor with a brake described in Patent Document 1, when a drive voltage is applied to the solenoid of the electromagnetic brake and excited, the influence of the magnetic flux of the solenoid reaches the magnetic encoder via the rotating shaft made of a magnetic material. There is a possibility that the detection accuracy may be lowered or erroneous detection may occur in the encoder.
上記の影響を解消する方法として、電磁ブレーキのソレノイドに所定の極性の駆動電圧を印加した際の磁束の影響を磁気式エンコーダ側で補正することが考えられる。しかしながら、電磁ブレーキのソレノイドは、駆動電圧の極性にかかわらず作動することから、電磁ブレーキのソレノイドに対する駆動電圧の極性については十分に留意されないのが実情である。このため、磁気式エンコーダで補正を行っても、補正の際に想定した極性と逆極性の駆動電圧がソレノイドに印加された場合には、逆方向に励磁されるため、磁気式エンコーダに検出精度の低下や誤検出がより顕著に発生することになる。 As a method for eliminating the above influence, it is conceivable that the magnetic encoder side corrects the influence of the magnetic flux when a drive voltage having a predetermined polarity is applied to the solenoid of the electromagnetic brake. However, since the solenoid of the electromagnetic brake operates regardless of the polarity of the drive voltage, the actual situation is that the polarity of the drive voltage with respect to the solenoid of the electromagnetic brake is not sufficiently noted. For this reason, even if correction is performed with a magnetic encoder, if a drive voltage with the opposite polarity to that assumed at the time of correction is applied to the solenoid, it is excited in the reverse direction, so that the detection accuracy of the magnetic encoder is reduced. In this case, the decrease in the number and the false detection will occur more remarkably.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、回転軸に対して電磁ブレーキおよび磁気式エンコーダを設けた場合でも、電磁ブレーキの磁束の影響が磁気式エンコーダに及ぶことを抑制することのできるブレーキ付き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 to suppress the influence of the magnetic flux of the electromagnetic brake on the magnetic encoder even when the electromagnetic brake and the magnetic encoder are provided on the rotating shaft. The object is to provide a motor with a brake.
上記課題を解消するため、本発明に係るブレーキ付きモータは、回転軸を備えたロータと、前記ロータに径方向で対向するステータと、前記ステータに対して前記回転軸の軸線方向の一方側で前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、前記ステータに対して前記軸線方向の一方側に設けられた電磁ブレーキと、前記電磁ブレーキおよび前記軸受に対して前記ステータとは反対側に設けられた磁気式エンコーダと、を有し、前記回転軸は、磁性材料からなる第1回転軸と、前記第1回転軸に前記軸線方向の一方側で連結され、非磁性材料からなる第2回転軸と、を備え、前記第1回転軸は、前記ステータ、前記電磁ブレーキおよび前記軸受が設けられている部分に位置し、前記第2回転軸は、前記磁気式エンコーダが設けられている部分に位置することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a motor with a brake according to the present invention includes a rotor having a rotating shaft, a stator radially opposed to the rotor, and one axial side of the rotating shaft with respect to the stator. A bearing that rotatably supports the rotating shaft, an electromagnetic brake provided on one side in the axial direction with respect to the stator, and provided on a side opposite to the stator with respect to the electromagnetic brake and the bearing A rotary encoder, wherein the rotary shaft is connected to the first rotary shaft on one side in the axial direction and is made of a non-magnetic material. The first rotating shaft is located at a portion where the stator, the electromagnetic brake and the bearing are provided, and the second rotating shaft is located at a portion where the magnetic encoder is provided. And wherein the Rukoto.
本発明において、回転軸は、ロータ、電磁ブレーキおよび軸受が設けられている部分が磁性材料からなる第1回転軸であり、磁気式エンコーダが設けられている部分が非磁性材
料からなる第2回転軸である。このため、電磁ブレーキに駆動電圧を印加して励磁させた際の磁束の影響が回転軸を介して磁気式エンコーダに及ぶという事態が発生しにくい。
In the present invention, the rotation shaft is a first rotation shaft made of a magnetic material in a portion where the rotor, electromagnetic brake and bearing are provided, and a second rotation made of a non-magnetic material in a portion where the magnetic encoder is provided. Is the axis. For this reason, it is difficult to generate a situation in which the influence of the magnetic flux when the drive voltage is applied to the electromagnetic brake for excitation reaches the magnetic encoder via the rotating shaft.
本発明において、前記第1回転軸および前記第2回転軸はいずれも、金属製であることが好ましい。かかる構成によれば、第1回転軸および第2回転軸のいずれもが十分な剛性を有するため、回転軸全体に振れが発生しにくい。 In the present invention, it is preferable that both the first rotating shaft and the second rotating shaft are made of metal. According to such a configuration, since both the first rotating shaft and the second rotating shaft have sufficient rigidity, the entire rotating shaft is less likely to be shaken.
本発明において、前記軸受は、前記軸線方向において前記電磁ブレーキと前記磁気式エンコーダとの間に設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、軸受が回転軸を電磁ブレーキより軸端側で支持することになるので、回転軸に振れが発生しにくい。 In the present invention, it is preferable that the bearing is provided between the electromagnetic brake and the magnetic encoder in the axial direction. According to such a configuration, since the bearing supports the rotating shaft on the shaft end side from the electromagnetic brake, the rotating shaft is less likely to be shaken.
本発明において、前記軸受は、前記第1回転軸の外周に固定されている態様を採用することができる。かかる構成の場合、回転軸において軸受が設けられている部分に大きな剛性が要求されるが、回転軸において軸受が設けられている部分は、磁性材料からなる第1回転軸であるため、軸受で加わる負荷に十分に対応することができる。 In the present invention, it is possible to adopt a mode in which the bearing is fixed to the outer periphery of the first rotating shaft. In such a configuration, a portion of the rotating shaft where the bearing is provided is required to have high rigidity. However, the portion of the rotating shaft provided with the bearing is the first rotating shaft made of a magnetic material. It can cope with the applied load sufficiently.
本発明において、前記軸受は、例えば、ボール軸受であり、前記軸受のうち、前記ボール軸受の内輪が前記第1回転軸の外周に固定されている態様を採用することができる。 In the present invention, the bearing is, for example, a ball bearing, and an aspect in which an inner ring of the ball bearing is fixed to an outer periphery of the first rotating shaft can be adopted.
本発明において、前記第1回転軸と前記第2回転軸との連結部分では、前記第1回転軸および前記第2回転軸のうちの一方の軸の端部が他方の軸の端部に形成された穴内に嵌っている態様を採用することができる。かかる構成によれば、回転軸の全長を延ばさなくても、第1回転軸と第2回転軸とを強固に連結することができる。 In the present invention, at a connecting portion between the first rotating shaft and the second rotating shaft, an end portion of one of the first rotating shaft and the second rotating shaft is formed at an end portion of the other shaft. It is possible to adopt a mode that fits in the formed hole. According to this configuration, the first rotating shaft and the second rotating shaft can be firmly connected without extending the entire length of the rotating shaft.
この場合、前記第1回転軸と前記第2回転軸との連結部分には、空回り防止部が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、第1回転軸と第2回転軸とを確実に一体回転させることができる。 In this case, it is preferable that an idling prevention portion is provided at a connecting portion between the first rotating shaft and the second rotating shaft. According to this configuration, the first rotating shaft and the second rotating shaft can be reliably rotated integrally.
本発明において、前記一方の軸は前記第2回転軸であり、前記他方の軸は前記第1回転軸であることが好ましい。第2回転軸については大きな負荷が加わらないので、第2回転軸の外径が細くてよい。このため、第2回転軸の端部を第1回転軸の穴に嵌めた構成であれば、回転軸を無駄に太くする必要がない。 In the present invention, it is preferable that the one axis is the second rotation axis and the other axis is the first rotation axis. Since a large load is not applied to the second rotating shaft, the outer diameter of the second rotating shaft may be small. For this reason, if it is the structure which fitted the edge part of the 2nd rotating shaft in the hole of the 1st rotating shaft, it is not necessary to make a rotating shaft uselessly thick.
本発明において、回転軸は、ロータ、電磁ブレーキおよび軸受が設けられている部分が磁性材料からなる第1回転軸であり、磁気式エンコーダが設けられている部分が非磁性材料からなる第2回転軸である。このため、電磁ブレーキに駆動電圧を印加して励磁させた際の磁束の影響が回転軸を介して磁気式エンコーダに及ぶという事態が発生しにくい。 In the present invention, the rotation shaft is a first rotation shaft made of a magnetic material in a portion where the rotor, electromagnetic brake and bearing are provided, and a second rotation made of a non-magnetic material in a portion where the magnetic encoder is provided. Is the axis. For this reason, it is difficult to generate a situation in which the influence of the magnetic flux when the drive voltage is applied to the electromagnetic brake for excitation reaches the magnetic encoder via the rotating shaft.
図面を参照して、本発明を適用したブレーキ付きモータの一例を説明する。なお、以下の説明では、回転軸10の軸線L方向のうち、回転軸10が突出している側を出力側L1とし、回転軸10が突出している側とは反対側を反出力側L2とする。
An example of a motor with a brake to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In the following description, in the direction of the axis L of the
(モータの全体構成)
図1は、本発明を適用したブレーキ付きモータ1全体の断面図である。図2は、本発明を適用したブレーキ付きモータ1の磁気式エンコーダ6付近を拡大して示す断面図である。
(General configuration of motor)
FIG. 1 is a sectional view of the entire motor 1 with brake to which the present invention is applied. FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the vicinity of the
図1および図2に示すように、本形態のブレーキ付きモータ1は、回転軸10の軸線L方向の出力側L1から反出力側L2に向かって、モータ部2、電磁ブレーキ4、および磁気式エンコーダ6が順に配列され、モータ部2、電磁ブレーキ4、および磁気式エンコーダ6は、ハウジング8により周りが囲まれている。ハウジング8は、モータ部2の周りを囲む筒状のモータケース81、電磁ブレーキ4の周りを囲む筒状のブレーキケース82、およびエンコーダケース83を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the motor 1 with a brake according to this embodiment includes a
(モータ部2等の構成)
モータ部2は、回転軸10の周りにロータマグネット24が固着されたロータ25と、ロータ25の周りを囲む筒状のステータ21とを備えており、ステータ21の周りはモータケース81によって囲まれている。モータケース81は、鉄系金属等の磁性材料からなる。回転軸10において、ロータマグネット24が固定されている部分は、最も外径が大の大径部101になっており、大径部101から出力側L1に向かって、大径部101より外径が小さい中径部102、および中径部102より外径が小さい小径部103が順に形成されている。また、回転軸10には、大径部101から反出力側L2に向かって、大径部101より外径が小さい中径部104、中径部104より外径が小さい小径部105、小径部105より外径が小さい軸端側の第1部分106、第1部分106より外径が小さい軸端側の第2部分107、および第2部分107より外径が小さい軸端側の第3部分108が順に形成されている。
(Configuration of
The
ステータ21は、積層コアからなるステータコア211と、ステータコア211の複数の突極の各々にインシュレータ213を介して巻回されたコイル212とを有しており、ステータコア211は、モータケース81の内側に焼嵌め等の方法により固定されている。ステータ21の反出力側L2の端部では、コイル212に給電するためのモータ基板221がインシュレータ213に支持されている。モータ基板221は、モータケース81とブレーキケース82との間から径方向外側に突出してリード線222に接続されている。リード線222とモータ基板221との接続個所は、カバー223で覆われている。図示を省略するが、リード線222には、電磁ブレーキ4に対する給電線も含まれている。
The
モータケース81の出力側L1の端部には、アルミニウムダイカスト等からなる端板26が取り付けられており、モータケース81の出力側L1の開口部は端板26によって塞がれている。端板26は、モータケース81の出力側L1の端部に溶接等により固定されている。端板26の中央には回転軸10の出力側L1の端部(小径部103)を突出させる開口部261が形成されている。端板26において、開口部261に対して反出力側L2には、反出力側L2に向く環状の段部262が形成されており、段部262には、回転軸10を回転可能に支持する出力側L1の軸受27が保持されている。また、軸受27は、回転軸10の外周に固定されている。本形態において、軸受27は、内輪271、ボール272および外輪273を備えたボール軸受からなる。軸受27のうち、内輪271は、回転軸10の外周面において、中径部102と小径部103との間で出力側L1に向く段部18で位置決めされた状態で、回転軸10に圧入や接着により固定されている。外輪273は段部262で位置決めされ、この状態で固定されている。軸受27と端板26との間には与圧バネ274が配置されている。
An
(反出力側L2の軸受29の構成)
図2に示すように、ステータ21に対して反出力側L2(軸線L方向の一方側)において、ブレーキケース82の反出力側L2の端部は肉厚のホルダ部820になっている。ホルダ部820の内周面には、反出力側L2に向く環状の段部821が形成されており、段部821には、回転軸10を回転可能に支持する反出力側L2の軸受29が保持されている。また、軸受29は、回転軸10の外周に固定されている。本形態において、軸受29は、内輪291、ボール292および外輪293を備えたボール軸受からなる。軸受29のうち、内輪291は、回転軸10の外周面において第1部分106と第2部分107との間で反出力側L2に向く段部19で位置決めされた状態で、回転軸10に圧入や接着により固定されている。外輪293は、反出力側L2に向く段部821で位置決めされ、この状態で固定されている。また、ブレーキケース82には、ボルト295によって与圧バネ294が固定されている。
(Configuration of bearing 29 on the non-output side L2)
As shown in FIG. 2, on the counter-output side L2 (one side in the axis L direction) with respect to the
(電磁ブレーキ4の構成)
ブレーキケース82において、ホルダ部820の内周面には、出力側L1に向く環状の段部822が形成されており、段部821には、電磁ブレーキ4が位置決めされている。電磁ブレーキ4は、ボルト49によってホルダ部820に固定されている。軸受29は、軸線L方向において電磁ブレーキ4より反出力側L2で電磁ブレーキ4と磁気式エンコーダ6との間に位置することになる。
(Configuration of electromagnetic brake 4)
In the
電磁ブレーキ4は、例えば、回転軸10と一体に回転する円環状の摩擦板45と、摩擦板45に反出力側L2で対向する円環状のアーマチュア46と、摩擦板45に出力側L1で対向する円環状のプレート47と、アーマチュア46の反出力側L2で回転軸10の周りに配置された円筒状のソレノイド40とを備えている。また、電磁ブレーキ4は、アーマチュア46を摩擦板45に向けて付勢するコイルバネからなるトルク・スプリング(図示せず)が内蔵されている。このため、ソレノイド40のコイル(図示せず)に通電しない非通電時(非励磁時)においては、トルク・スプリングによって摩擦板45がアーマチュア46とプレート47との間に挟まれる結果、その摩擦力によって回転軸10に負荷が印加される。これに対して、ソレノイド40のコイルに通電した通電時(励磁時)においては、アーマチュア46がトルク・スプリングに抗してソレノイド40に吸引される結果、アーマチュア46と摩擦板45との間に隙間が発生し、摩擦板45はフリーになる。それ故、回転軸10は軸線L周りに回転可能となる。
The
(磁気式エンコーダ6の構成)
ステータ21に対して反出力側L2(軸線L方向の一方側)では、ブレーキケース82のホルダ部820とエンコーダケース83とによって囲まれた空間を利用して磁気式エンコーダ6が構成されている。磁気式エンコーダ6において、回転軸10の反出力側L2の第3部分108にはマグネットホルダ61が固定されている。マグネットホルダ61は、第3部分108の外周面にボルト(図示せず)や接着剤等で固定された筒部611と、筒部611の反出力側L2で拡径するフランジ部612とを有しており、フランジ部612の反出力側L2の面に、N極とS極とが1極ずつ着磁されたエンコーダマグネット68(永久磁石)が保持されている。マグネットホルダ61は、鉄系金属等の磁性材料からなる。
(Configuration of magnetic encoder 6)
On the counter-output side L2 (one side in the direction of the axis L) with respect to the
ブレーキケース82のホルダ部820の反出力側L2の端面には、マグネットホルダ61の周りを囲む筒状の基板ホルダ65がボルト(図示せず)等によって固定されている。基板ホルダ65は、樹脂等の非磁性材料からなる。基板ホルダ65の反出力側L2の端部には、エンコーダマグネット68と対向するようにセンサ基板64がボルト66により固定されている。センサ基板64において、エンコーダマグネット68と対向する位置にはMR素子等の磁気センサ67が搭載されている。
A
このように構成した磁気式エンコーダ6では、回転軸10の回転に伴って、エンコーダマグネット68が回転すると、かかる回転に伴う磁界変化を磁気センサ67が検出する。磁気センサ67での検出結果は、出力線69を介して出力される。その結果、回転軸10の角度位置や回転速度等を検出することができる。
In the
ここで、エンコーダケース83には、樹脂等の非磁性材料からなる。ブレーキケース82には、アルミニウム等の非磁性材料が用いられているため、電磁ブレーキ4やモータ部2からの磁束がブレーキケース82を介して磁気式エンコーダ6に漏れてくるのを防止することができる。
Here, the
(回転軸10の構成)
図3は、本発明を適用したブレーキ付きモータ1に用いた第1回転軸11と第2回転軸12との間の回り止め部の説明図である。図3において、図3(a)は、回り止め部の第1構成例を示す断面図であり、図3(b)は、回り止め部の第2構成例を示す断面図である。
(Configuration of rotating shaft 10)
FIG. 3 is an explanatory diagram of a rotation preventing portion between the first
本形態のブレーキ付きモータ1において、回転軸10は、磁性材料からなる第1回転軸11と、第1回転軸11に対して反出力側L2に同軸状に連結された第2回転軸12とを備えており、第2回転軸12は非磁性材料からなる。本形態において、第1回転軸11および第2回転軸12はいずれも、金属材料からなる。例えば、第1回転軸11は鉄系金属等の磁性材料からなり、第2回転軸12は、アルミニウムやSUS305等の非磁性材料からなる。
In the motor 1 with a brake according to the present embodiment, the rotating
第2回転軸12は、回転軸10において磁気式エンコーダ6のマグネットホルダ61が固定された第3部分108を構成し、第1回転軸11は、回転軸10の第3部分108以外の全体(第2部分107、第1部分106、小径部105、中径部104、大径部101、中径部102、および小径部103)を構成している。従って、第2回転軸12は、磁気式エンコーダ6が設けられている部分に位置し、第1回転軸11は、ステータ21、電磁ブレーキ4、および反出力側L2の軸受29が設けられている部分に位置する。さらに、第1回転軸11は、出力側L1の軸受27が設けられている部分や、出力側L1に突出している部分にも位置する。従って、軸受27の内輪271および軸受29の内輪291は、回転軸10のうち、第1回転軸11の外周に固定されている。
The second
本形態において、第1回転軸11と第2回転軸12との連結部分15では、第1回転軸11および第2回転軸12のうちの一方の軸の端部が他方の軸の端部に形成された穴内に嵌っている。本形態において、一方の軸は第2回転軸12であり、他方の軸は第1回転軸11である。このため、第2回転軸12の出力側L1の端部が第1回転軸11の反出力側L2の端部に形成された穴16内に圧入され、嵌っている。
In this embodiment, in the connecting
ここで、穴16は、第1回転軸11の反出力側L2の端部から電磁ブレーキ4が設けられている部分まで延在している。このため、第2回転軸12は、穴16内において電磁ブレーキ4が設けられている部分まで延在している。かかる構成でも、第1回転軸11は、磁気式エンコーダ6が設けられている部分に位置しない。このため、第1回転軸11は、ステータ21、電磁ブレーキ4、および反出力側L2の軸受29が設けられている部分に位置し、第2回転軸12は、磁気式エンコーダ6が設けられている部分に位置するといえる。
Here, the
本形態において、第2回転軸12の外径は、第1回転軸11のいずれの個所の外径より小である。また、第1回転軸11の外径は、軸線L方向で段階的に切り換わっているが、第2回転軸12は、軸線L方向で外径が等しい棒状である。本形態において、第2回転軸
12の出力側L1の端部から長さ方向の1/2以上に相当する部分が第1回転軸11の穴16内に圧入され、嵌っている。
In this embodiment, the outer diameter of the second
第1回転軸11と第2回転軸12との連結部分15には、図3等に示す空回り防止部が設けられているため、第1回転軸11と第2回転軸12とを確実に一体回転させることができる。例えば、図3(a)に示す形態では、第1回転軸11の穴16はD字形状の穴(空回り防止部)として形成され、第2回転軸12のうち、少なくとも、第1回転軸11の穴16内に位置する部分は断面D字形状(空回り防止部)になっている。なお、第2回転軸12を軸線L方向の全体にわたって断面D字形状とし、磁気式エンコーダ6に用いたマグネットホルダ61の筒部611の内部形状をD字形状としてもよい。
The connecting
また、図3(b)に示す形態のように、第1回転軸11の穴16を角形の穴(空回り防止部)とし、第2回転軸12のうち、少なくとも、第1回転軸11の穴16内に位置する部分を断面角形にしてもよい。この場合も、第2回転軸12を軸線L方向の全体にわたって断面角形とし、磁気式エンコーダ6に用いたマグネットホルダ61の筒部611の内部形状を角形としてもよい。
Further, as shown in FIG. 3B, the
また、図示を省略するが、第1回転軸11と第2回転軸12との連結部分15における空回り防止部としては、第1回転軸11の穴16の内周面および第2回転軸12の外周面の少なくとも一方にローレット加工等により形成した凹凸(空回り防止部)を利用してもよい。かかる構成によれば、第1回転軸11の穴16に第2回転軸12を圧入する際の力を小さくできるとともに、第1回転軸11と第2回転軸12との空回りを防止することができる。
Although not shown in the drawings, the idling prevention portion in the connecting
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態のブレーキ付きモータ1においては、回転軸10の軸線Lに沿って、出力側L1の軸受27、ステータ21、電磁ブレーキ4、反出力側L2の軸受29、および磁気式エンコーダ6が順に配列されている。ここで、回転軸10では、磁性材料からなる第1回転軸11に対して、非磁性材料からなる第2回転軸12が連結され、第1回転軸11は、ステータ21、電磁ブレーキ4および軸受29が設けられている部分に位置し、第2回転軸12は、磁気式エンコーダ6が設けられている部分に位置する。このため、電磁ブレーキ4に駆動電圧を印加して励磁させた際でも、電磁ブレーキ4のソレノイド40の磁束の影響が回転軸10を介して磁気式エンコーダ6に及ぶという事態が発生しにくい。それ故、磁気式エンコーダ6では、電磁ブレーキ4からの磁束の影響に対する補正を行わなくても、電磁ブレーキ4からの磁束の影響に起因する検出精度の低下や誤検出が発生しにくい。また、本形態では、ステータ21、電磁ブレーキ4および軸受29が設けられた部分等、比較的大きな負荷が加わる部分に配置された第1回転軸11は、鉄系金属等の磁性材料からなるため、剛性が比較的大きい。このため、回転軸10全体を非磁性材料とした場合と違って、回転軸10に振れが発生しにくい。また、回転軸10のうち、ステータ21が設けられた部分には、磁性材料からなる第1回転軸11であるため、第1回転軸11をロータマグネット24に対するバックヨークとして機能させることができる。
(Main effects of this form)
As described above, in the motor 1 with a brake according to the present embodiment, the bearing 27 on the output side L1, the
特に本形態では、反出力側L2の軸受29の内輪291が第1回転軸11の外周に固定されている。回転軸10において軸受29の内輪291が設けられている部分には大きな剛性が要求されるが、回転軸10において軸受29の内輪291が設けられている部分は、磁性材料からなる第1回転軸11である。このため、回転軸10は、軸受29で加わる負荷に十分に対応することができる。同様に、出力側L1の軸受27の内輪271は、第1回転軸11の外周に固定されている。回転軸10において軸受27の内輪271が設けられている部分には大きな剛性が要求されるが、回転軸10において軸受27の内輪27
1が設けられている部分は、磁性材料からなる第1回転軸11である。このため、回転軸10は、軸受27で加わる負荷に十分に対応することができる。
In particular, in this embodiment, the
A portion provided with 1 is a first
また、第1回転軸11および第2回転軸12はいずれも、金属製である。このため、第1回転軸11および第2回転軸12のいずれもが十分な剛性を有するため、回転軸10全体に振れが発生しにくい。
Moreover, both the 1st
本発明において、軸受29は、軸線L方向において電磁ブレーキ4と磁気式エンコーダ6との間に設けられている。すなわち、軸受29は、電磁ブレーキ4に対して軸線L方向の反出力側L2に設けられている。このため、軸受29は、ステータ21から離間した位置に軸受を配置することができるので、ステータ21に対して軸線L方向の出力側L1に設けられた軸受27と、ステータ21に対して軸線L方向の反出力側L2に設けられた軸受29の距離が長い。従って、回転軸10に振れが発生しにくい。
In the present invention, the
また、第1回転軸11と第2回転軸12との連結部分15では、第1回転軸11および第2回転軸12のうちの一方の軸の端部が他方の軸の端部に形成された穴内に嵌っている態様になっている。このため、回転軸10の全長を延ばさなくても、第1回転軸11と第2回転軸12とを強固に連結することができる。本形態において、一方の軸は第2回転軸12であり、他方の軸は第1回転軸11であり、第2回転軸12の出力側L1の端部が第1回転軸11の反出力側L2の端部に形成された穴16内に嵌っている。第2回転軸12については大きな負荷が加わらないので、第2回転軸12の外径が細くてよいため、第2回転軸12の端部を第1回転軸11の穴16に嵌めた構成であれば、回転軸10を無駄に太くする必要がない。
Further, in the connecting
また、第1回転軸11と第2回転軸12との連結部分15には、図2を参照して説明した空回り防止部が設けられているため、第1回転軸11と第2回転軸12とを確実に一体回転させることができる。
In addition, since the connecting
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、第2回転軸12の出力側L1の端部が第1回転軸11の反出力側L2の端部に形成された穴16内に嵌っている態様を採用したが、第1回転軸11の反出力側L2の端部が第2回転軸12の出力側L1の端部に形成された穴内に嵌っている態様を採用してもよい。
[Other embodiments]
In the above-described embodiment, the output side L1 end of the second
上記実施の形態では、第1回転軸11および第2回転軸12のうちの一方の軸の端部が他方の軸の端部に形成された穴内に嵌っている態様を採用したが、第1回転軸11の第2回転軸12側の端面と第2回転軸12の第1回転軸11側の端面とが接合されている態様を採用してもよい。かかる接合としては、第1回転軸11の端面と第2回転軸12の端面とを密着させ、この状態で、熱および圧力を加えることで金属融合させる方法等を採用することができる。
In the said embodiment, although the edge part of one axis | shaft of the 1st
上記実施の形態では、回転軸10の軸線Lに沿って、出力側L1の軸受27、ステータ21、電磁ブレーキ4、反出力側L2の軸受29、および磁気式エンコーダ6が順に配列されていたが、回転軸10の軸線Lに沿って、出力側L1の軸受27、ステータ21、反出力側L2の軸受29、電磁ブレーキ4、および磁気式エンコーダ6が順に配列されていたブレーキ付きモータに本発明を適用してもよい。
In the above embodiment, the output side L1 bearing 27, the
1・・ブレーキ付きモータ、2・・モータ部、4・・電磁ブレーキ、6・・磁気式エンコーダ、8・・ハウジング、10・・回転軸、11・・第1回転軸、12・・第2回転軸、
15・・連結部分、16・・穴、21・・ステータ、25・・ロータ、27・・出力側の軸受、28 軸受ホルダ、29・・反出力側の軸受、67・・磁気センサ、68・・エンコーダマグネット、81・・モータケース、82・・ブレーキケース、83・・エンコーダケース、291・・内輪、292・・ボール、293・・外輪、L・・軸線、L1・・出力側、L2・・反出力側(一方側)
1 .... Motor with brake, 2 .... Motor part, 4 .... Electromagnetic brake, 6 .... Magnetic encoder, 8 .... Housing, 10 .... Rotating shaft, 11 .... First rotating shaft, 12 .... Second Axis of rotation,
15 .. Connection part, 16 .. Hole, 21 .. Stator, 25 .. Rotor, 27 .. Bearing on output side, 28 Bearing holder, 29 .. Bearing on anti-output side, 67 .. Magnetic sensor, 68 · Encoder magnet, 81 · · Motor case, 82 · · Brake case, 83 · · Encoder case, 291 · · Inner ring, 292 · · Ball, 293 · · Outer ring, L · · Axis, L1 · · · output side, L2 · ·・ Non-output side (one side)
Claims (8)
前記ロータに径方向で対向するステータと、
前記ステータに対して前記回転軸の軸線方向の一方側で前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、
前記ステータに対して前記軸線方向の一方側に設けられた電磁ブレーキと、
前記電磁ブレーキおよび前記軸受に対して前記ステータとは反対側に設けられた磁気式エンコーダと、
を有し、
前記回転軸は、磁性材料からなる第1回転軸と、前記第1回転軸に前記軸線方向の一方側で連結され、非磁性材料からなる第2回転軸と、を備え、
前記第1回転軸は、前記ステータ、前記電磁ブレーキおよび前記軸受が設けられている部分に位置し、
前記第2回転軸は、前記磁気式エンコーダが設けられている部分に位置することを特徴とするブレーキ付きモータ。 A rotor with a rotation axis;
A stator radially facing the rotor;
A bearing that rotatably supports the rotating shaft on one side in the axial direction of the rotating shaft with respect to the stator;
An electromagnetic brake provided on one side of the axial direction with respect to the stator;
A magnetic encoder provided on a side opposite to the stator with respect to the electromagnetic brake and the bearing;
Have
The rotating shaft includes a first rotating shaft made of a magnetic material, and a second rotating shaft connected to the first rotating shaft on one side in the axial direction and made of a nonmagnetic material,
The first rotating shaft is located in a portion where the stator, the electromagnetic brake and the bearing are provided,
The motor with a brake, wherein the second rotating shaft is located in a portion where the magnetic encoder is provided.
前記軸受のうち、前記ボール軸受の内輪が前記第1回転軸の外周に固定されていることを特徴とする請求項4に記載のブレーキ付きモータ。 The bearing is a ball bearing;
The motor with a brake according to claim 4, wherein an inner ring of the ball bearing is fixed to an outer periphery of the first rotating shaft among the bearings.
前記他方の軸は前記第1回転軸であることを特徴とする請求項6または7に記載のブレーキ付きモータ。 The one axis is the second rotation axis;
The motor with a brake according to claim 6 or 7, wherein the other shaft is the first rotation shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015130815A JP2017017826A (en) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | Motor with brake |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015130815A JP2017017826A (en) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | Motor with brake |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017017826A true JP2017017826A (en) | 2017-01-19 |
Family
ID=57831211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015130815A Pending JP2017017826A (en) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | Motor with brake |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017017826A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020534200A (en) * | 2017-09-06 | 2020-11-26 | 北京天佑新轡高新技術有限公司Beijing Tianyouxinpei high−tech Co.,Ltd. | Mechanical booster type friction braking device driven by electric motor of railway vehicle |
CN114221493A (en) * | 2020-09-18 | 2022-03-22 | 日本电产三协株式会社 | Encoder and motor |
CN114257045A (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 日本电产三协株式会社 | Encoder and motor |
CN114513087A (en) * | 2020-11-16 | 2022-05-17 | 住友重机械工业株式会社 | Gear motor |
JP7254146B1 (en) | 2021-11-15 | 2023-04-07 | 三菱電機株式会社 | Rotation detection device and rotary electric machine using the same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0370060U (en) * | 1989-11-08 | 1991-07-12 | ||
JP2005124259A (en) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Yaskawa Electric Corp | Magnetic sensor and motor with brake |
JP2012105400A (en) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Yaskawa Electric Corp | Motor with encoder and encoder for motor |
JP2012244706A (en) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Asmo Co Ltd | Rotor, motor, and motor for electric power steering |
JP2013160335A (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Ntn Corp | Electric direct-acting actuator and electric braking device |
-
2015
- 2015-06-30 JP JP2015130815A patent/JP2017017826A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0370060U (en) * | 1989-11-08 | 1991-07-12 | ||
JP2005124259A (en) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Yaskawa Electric Corp | Magnetic sensor and motor with brake |
JP2012105400A (en) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Yaskawa Electric Corp | Motor with encoder and encoder for motor |
JP2012244706A (en) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Asmo Co Ltd | Rotor, motor, and motor for electric power steering |
JP2013160335A (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Ntn Corp | Electric direct-acting actuator and electric braking device |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020534200A (en) * | 2017-09-06 | 2020-11-26 | 北京天佑新轡高新技術有限公司Beijing Tianyouxinpei high−tech Co.,Ltd. | Mechanical booster type friction braking device driven by electric motor of railway vehicle |
CN114221493A (en) * | 2020-09-18 | 2022-03-22 | 日本电产三协株式会社 | Encoder and motor |
CN114221493B (en) * | 2020-09-18 | 2024-05-31 | 日本电产三协株式会社 | Encoder and motor |
CN114257045A (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 日本电产三协株式会社 | Encoder and motor |
CN114257045B (en) * | 2020-09-25 | 2023-11-14 | 日本电产三协株式会社 | Encoder and motor |
CN114513087A (en) * | 2020-11-16 | 2022-05-17 | 住友重机械工业株式会社 | Gear motor |
JP7254146B1 (en) | 2021-11-15 | 2023-04-07 | 三菱電機株式会社 | Rotation detection device and rotary electric machine using the same |
JP2023072759A (en) * | 2021-11-15 | 2023-05-25 | 三菱電機株式会社 | Rotation detection device and rotary electric machine using same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5936425B2 (en) | Motor with brake | |
JP5943694B2 (en) | Motor with brake | |
JP2017017826A (en) | Motor with brake | |
JP5061806B2 (en) | Axial gap type rotating electrical machine | |
WO2017002869A1 (en) | Brushless motor | |
WO2017002873A1 (en) | Brushless motor | |
JP4529500B2 (en) | Axial gap rotating electric machine | |
CN104124827A (en) | Rotary electric machine and driving apparatus using the same | |
JP2007151314A (en) | Motor | |
JP4775551B2 (en) | Motor with brake | |
JP2007043864A (en) | Axial air gap synchronous machine | |
JP2018057079A (en) | Motor with brake | |
JP2008086166A (en) | Motor for driving sewing machine | |
JP5904188B2 (en) | Multi-gap rotating electric machine | |
JP2013192291A (en) | Rotor and motor | |
JPWO2019244243A1 (en) | Motor and valve timing adjuster | |
JP2019187132A (en) | Motor and brushless wiper motor | |
JP2008141942A (en) | Brushless motor | |
JP2019103321A (en) | Inner rotor type motor | |
JP2010141991A (en) | Rotating motor | |
JP5272464B2 (en) | Rotating field synchronous machine | |
JP2018129988A (en) | Rotary electric machine resolver unit | |
JP2020162399A (en) | Brushless motor | |
JP6088465B2 (en) | Drive unit | |
JP7415050B2 (en) | rotating machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180515 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190320 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190402 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190530 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20191029 |