JP2017184421A - モータおよびエンコーダ付きモータ、エンコーダ付きモータの製造方法、ならびにエンコーダ付きモータのエンコーダ交換方法 - Google Patents

モータおよびエンコーダ付きモータ、エンコーダ付きモータの製造方法、ならびにエンコーダ付きモータのエンコーダ交換方法 Download PDF

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Abstract

【課題】エンコーダ付きモータにおいて、容易かつ正確にエンコーダとモータの回転方向の位置決めを行うこと。【解決手段】エンコーダ付きモータ1は、モータ2に対してエンコーダ3が脱着可能である。モータ2には、エンコーダ3に設けられる凹部80と嵌合する位置決めピン70が設けられ、位置決めピン70が形成された移動部材72は周方向の位置を調節可能である。エンコーダ付きモータ1の製造には、マスターモータ200とマスターエンコーダ300を用いる。マスターモータ200のモータロック状態でマスターエンコーダ300の位置情報が原点位置になるよう調整し、量産用のモータ2についてはマスターエンコーダ300を用いて位置決めピン70の位置調整を行い、量産用のエンコーダ3についてはマスターモータ200を用いて位置情報の補正を行い、これらを組み付けてエンコーダ付きモータ1を完成させる。【選択図】図3

Description

本発明は、エンコーダ付きモータに関し、特に、エンコーダが脱着可能なモータおよびエンコーダ付きモータ、ならびにその製造方法とエンコーダ交換方法に関する。
従来から、モータの軸方向の一端にエンコーダを取り付けたエンコーダ付きモータが用いられている。エンコーダ付きモータは、モータ内でステータとロータが特定の位置関係となったときにエンコーダの位置情報が原点位置になるように組み付けられ調整される。モータに対してエンコーダが脱着可能である場合、エンコーダの脱着時にモータに対するエンコーダの相対回転位置がずれるとエンコーダの原点位置がずれてしまう。また、エンコーダの故障時には交換用の新たなエンコーダが用意され取り付けられるが、このとき、ステータとロータが特定の位置関係になったときに新たなエンコーダの位置情報が原点位置になるように既存のモータと新たなエンコーダとを調整して組み付ける作業には手間がかかる。
そこで、エンコーダとモータの間に回転方向の位置合わせを行う位置決め機構を設けたエンコーダ付きモータが提案されている。特許文献1には、この種のエンコーダ付きモータが開示されている。特許文献1のエンコーダ付きモータは、モータのフランジおよび軸に位置決め用のピン(凸部)が設けられ、このピンと嵌合する凹部がエンコーダに設けられている。
特開2015−105839号公報
特許文献1のエンコーダ付きモータは、ピン(凸部)と凹部からなる位置決め機構を備えているが、この位置決め機構によって回転方向の位置合わせを正確に行うためには、その前提として、ステータとロータが特定の位置関係となった状態で、同時にピン(凸部)と凹部が嵌合可能となるようにピンと凹部の相対位置が正確に設定されていなければならない。ピンと凹部の相対位置がずれていると、エンコーダの原点位置がずれるため、エンコーダの取り付け時にエンコーダの位置情報を調整する作業が必要となる。例えば、エンコーダの故障時などにエンコーダを新たなものと交換する場合、交換後のエンコーダの位置情報を調整する作業が必要となる。このような作業には手間がかかるため、容易かつ正確にエンコーダとモータの回転方向の位置決めを行うことができる構成が求められている。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、モータに対するエンコーダの回転方向の位置合わせを行う位置決め機構として、凸部と凹部の一方をモータに設け、他方をエンコーダに設けてこれらを嵌合させる機構を備えるエンコーダ付きモータにおいて、容易かつ正確にエンコーダとモータの回転方向の位置決めを行うことにある。
上記課題を解決するために、本発明は、エンコーダが脱着されるモータであって、前記エンコーダが備えるエンコーダ側回転軸に対してカップリングを介して相対回転不能に連
結されるモータ側回転軸と、前記エンコーダに設けられたエンコーダ側嵌合部と嵌合可能なモータ側嵌合部と、を備え、前記エンコーダ側嵌合部と前記モータ側嵌合部のうちの一方は前記エンコーダ側回転軸および前記モータ側回転軸の回転軸線方向に突出する凸部であり、他方は前記凸部が嵌まる凹部または孔であり、前記エンコーダ側嵌合部と前記モータ側嵌合部のうちの一方は、前記エンコーダ側回転軸および前記モータ側回転軸の回転軸線を中心とする周方向の位置を調節可能であることを特徴とする。
本発明は、このように、エンコーダが脱着されるモータにエンコーダ側嵌合部と嵌合するモータ側嵌合部を設け、エンコーダ側嵌合部もしくはモータ側嵌合部の周方向の位置を調節可能にしている。このようにすると、エンコーダ付きモータとして用いる場合に、容易かつ正確にエンコーダとモータの回転方向の位置決めを行うことができる。従って、容易かつ正確にエンコーダの原点位置を合わせることができ、エンコーダの故障時にエンコーダの交換作業を容易に行うことができる。
本発明において、前記モータ側嵌合部は、前記モータ側回転軸の回転軸線を中心とする周方向の位置を調節可能である。このようにすると、容易かつ正確にエンコーダとモータの回転方向の位置決めを行うことができる。
本発明において、前記エンコーダは前記モータ側を向く軸方向端面であるエンコーダ端面を備え、前記モータ側嵌合部は、前記エンコーダ端面の外周縁と対向する位置に設けられていることが望ましい。このようにすると、モータ側嵌合部を外周側に配置できるので、モータ側嵌合部の周方向の位置調整を精度良く行うことができる。従って、エンコーダとモータの回転方向の位置決めを精度良く行うことができる。
本発明において、前記エンコーダ側を向く軸方向端面であるモータ端面と、前記モータ端面に前記周方向の位置を調節可能に取り付けられる移動部材と、前記移動部材を前記モータ端面に固定する固定部材と、を備え、前記モータ側嵌合部は前記移動部材に設けられ、前記固定部材は、前記モータ側嵌合部よりも内周側もしくは前記モータ側嵌合部と同一円上に位置することが望ましい。このようにすると、モータ側嵌合部の周方向の位置調整を精度良く行うことができる。従って、エンコーダとモータの回転方向の位置決めを精度良く行うことができる。
本発明において、前記固定部材は、前記モータ側嵌合部の前記周方向の両側に設けられることが望ましい。このようにすると、移動部材を径方向に小型化でき、モータ側嵌合部を外周側に配置できる。
本発明において、前記移動部材は、前記周方向に延在する円弧状部材であることが望ましい。このようにすると、移動部材を径方向に小型化でき、モータ側嵌合部を外周側に配置できる。また、モータサイズが異なっていても移動部材の形状やサイズを変更せずに使用できる。従って、部材の共通化が可能である。
本発明において、前記円弧状部材は、前記モータ端面に形成された円弧状凹部に前記周方向に移動可能な状態で配置されることが望ましい。このようにすると、エンコーダ端面側に移動部材(円弧状部材)の移動を許容する形状を設ける必要がない。
次に、本発明のエンコーダ付きモータは、上記のモータと、前記モータに対して脱着可能である前記エンコーダと、前記モータ側回転軸と前記エンコーダ側回転軸と相対回転不能に連結する前記カップリングと、を有することを特徴とする。
本発明のエンコーダ付きモータは、このように、上記のモータを備えているので、容易
かつ正確にエンコーダとモータの回転方向の位置決めを行うことができる。従って、容易かつ正確にエンコーダの原点位置を合わせることができ、エンコーダの故障時にエンコーダの交換作業を容易に行うことができる。
本発明において、前記カップリングは、前記モータ側回転軸に固定されるモータ側カップリングハブと、前記エンコーダ側回転軸に固定されるエンコーダ側カップリングハブと、を備え、前記モータ側カップリングハブは、前記モータのステータとロータが予め定めた位置関係になった状態の前記モータ側回転軸に対して、予め定めた回転位置で固定されることが望ましい。このようにすると、モータ側カップリングハブを基準としてモータ側嵌合部の位置を調節することができる。これにより、エンコーダの故障時などにエンコーダを新たなものと交換する場合に、新たなエンコーダが交換前のエンコーダと同じ状態に位置情報(出力)を補正されたものであれば、交換現場で交換用のエンコーダの位置情報を補正する作業を行うことなく、エンコーダの原点位置を合わせることが可能である。従って、エンコーダの故障時にエンコーダの交換作業を容易に行うことができる。
本発明において、前記カップリングは、前記モータ側カップリングハブおよび前記エンコーダ側カップリングハブが前記回転軸線方向と交差し且つ互いに交差する方向に移動可能に組み付けられるカップリングスペーサを備えるオルダムカップリングであることが望ましい。このようにすると、モータ側回転軸とエンコーダ側回転軸の軸ずれをカップリングで吸収できる。
本発明において、前記モータ側嵌合部は、前記周方向に所定の角度範囲で移動可能であり、前記エンコーダは、前記モータ側回転軸および前記モータ側嵌合部を備えるマスターモータに脱着可能であり、前記モータは、前記エンコーダ側回転軸および前記エンコーダ側嵌合部を備え且つ作業孔が形成されたマスターエンコーダに脱着可能であり、前記マスターモータの前記モータ側回転軸に対して前記モータ側カップリングハブを固定する際の目標位置に対する位置ずれが第1角度以内であり、前記マスターモータの前記モータ側嵌合部は、予め定めた周方向位置に対する位置ずれが第2角度以内であり、前記モータの前記モータ側回転軸に対して前記モータ側カップリングハブを固定する際の前記目標位置に対する位置ずれが第3角度以内である場合に、前記所定の角度範囲は、前記第1角度、前記第2角度、および前記第3角度を合計した合計角度以上であることが望ましい。このようにすると、基準となるモータ(マスターモータ)の組み立て時にモータ側嵌合部の位置ずれが発生し、且つ、マスターモータおよび量産用のモータにモータ側カップリングハブを固定する際に位置ずれが発生したとしても、これらの位置ずれを、量産用のモータにおけるモータ側嵌合部の位置調整により吸収することができる。
次に、本発明は、上記のエンコーダ付きモータの製造方法であって、前記モータ側回転軸および前記モータ側嵌合部を備えるマスターモータを用意するとともに、前記エンコーダ側回転軸および前記エンコーダ側嵌合部と、作業孔とを備えるマスターエンコーダを用意し、前記マスターモータのステータとロータが予め定めた位置関係となった状態で、前記マスターエンコーダの位置情報が予め定めた値になる状態を形成する準備工程と、前記マスターモータに前記エンコーダを組み付けて、前記エンコーダの位置情報を前記予め定めた値に補正する量産用エンコーダ調整工程と、前記モータのステータとロータが前記予め定めた位置関係となり、且つ、前記モータ側嵌合部を周方向に移動可能な状態に仮止めした状態の前記モータに前記マスターエンコーダを組み付けて、前記マスターエンコーダの位置情報が前記予め定めた値になる回転位置まで前記マスターエンコーダを回転させた状態で、前記マスターエンコーダの前記作業孔から前記モータの前記モータ側嵌合部を本固定する量産用モータ調整工程と、前記量産用モータ調整工程を行った前記モータと前記量産用エンコーダ調整工程を行った前記エンコーダとを組み付けて前記エンコーダ付きモータを完成させる組み付け工程と、を含むことを特徴とする。
本発明のエンコーダ付きモータの製造方法は、このように、予めマスターモータとマスターエンコーダを用意してこれらを予め定めた状態に調整しておき、量産用のモータについては製造時にマスターエンコーダを用いてモータ側嵌合部の位置調整を行っておき、量産用のエンコーダについては製造時にマスターモータを用いて位置情報の補正を行っておく。このようにすると、量産用のモータに量産用のエンコーダを組み付けるだけでエンコーダの原点位置を合わせた状態のエンコーダ付きモータが完成する。従って、容易かつ正確にエンコーダ付きモータのエンコーダの原点位置を合わせることができる。
本発明において、前記準備工程は、前記マスターモータの前記ステータと前記ロータが前記予め定めた位置関係となるモータロック状態を形成する工程と、前記モータロック状態の前記マスターモータの前記モータ側回転軸に対して、前記カップリングのモータ側カップリングハブを予め定めた第1の回転位置で固定する工程と、前記マスターモータの前記モータ側嵌合部を予め定めた周方向位置に固定する工程と、前記マスターエンコーダの前記エンコーダ側回転軸に対して、前記カップリングのエンコーダ側カップリングハブを固定する工程と、前記モータ側カップリングハブおよび前記エンコーダ側カップリングハブを介して前記モータ側回転軸と前記エンコーダ側回転軸とを相対回転不能に組み付け、且つ、前記モータ側嵌合部と前記エンコーダ側嵌合部とを嵌合させるように、前記マスターモータと前記マスターエンコーダとを組み付ける工程と、前記マスターモータに組み付けた前記マスターエンコーダの位置情報を前記予め定めた値に補正する工程と、を含むことが望ましい。このようにすると、モータロック状態のときの回転位置をエンコーダの原点位置とすることができる。
本発明において、前記モータロック状態を形成する工程では、前記マスターモータの前記ステータに設けられたU相、V相、W相の3相の駆動コイルのうちのいずれか1相の前記駆動コイルを外部電源のプラス端子に接続し、且つ、他の2相の前記駆動コイルを前記外部電源のマイナス端子に接続した状態で、前記3相の前記駆動コイルに直流電流を流すことが望ましい。このようにすると、外部からの電源供給によって簡単にモータロック状態にすることができる。
次に、本発明は、上記のエンコーダ付きモータの製造方法により製造された前記エンコーダ付きモータのエンコーダ交換方法であって、前記量産用エンコーダ調整工程が行われた交換用の前記エンコーダを用意し、前記エンコーダ付きモータから前記エンコーダを取り外して、前記交換用の前記エンコーダを組み付けることを特徴とする。
本発明によれは、量産用のモータについては製造時にマスターエンコーダを用いてモータ側嵌合部の位置調整が行われており、量産用のエンコーダについては製造時にマスターモータを用いて位置情報が補正されている。従って、交換現場で交換用のエンコーダの位置情報を補正する作業を行うことなく、エンコーダ付きモータにおけるエンコーダの原点位置を合わせることが可能である。従って、エンコーダ付きモータにおけるエンコーダの交換作業を容易に行うことができる。
本発明によれば、エンコーダ付きモータのモータにエンコーダ側嵌合部と嵌合するモータ側嵌合部を設け、モータ側嵌合部の周方向の位置を調節可能にしているので、容易かつ正確にエンコーダ付きモータのエンコーダの原点位置を合わせることができる。また、エンコーダの故障時などにエンコーダを新たなものと交換する場合に、容易かつ正確にエンコーダの原点位置を合わせることができる。
本発明に係るモータを備えるエンコーダ付きモータの回転軸線方向の断面図である。 エンコーダ付きモータの分解斜視図である。 エンコーダ側カップリングハブを固定したエンコーダを出力側から見た正面図、および、モータ側カップリングハブを固定したモータを反出力側から見た背面図である。 モータの分解斜視図である。 エンコーダ付きモータの製造方法を模式的に示す説明図である。 エンコーダ付きモータの製造方法の概略フローチャートである。 準備工程のフローチャートである。 マスターモータ組立工程のフローチャートである。 量産用エンコーダ調整工程のフローチャートである。 量産用モータ調整工程のフローチャートである。
以下に、図面を参照して、本発明を適用したモータおよびエンコーダ付きモータについて説明する。図1は本発明に係るモータ2を備えるエンコーダ付きモータ1の回転軸線L方向の断面図であり、図2はエンコーダ付きモータの分解斜視図である。本明細書において、エンコーダ付きモータ1の回転軸線L方向の一方側と他方側のうち、エンコーダ付きモータ1の出力軸34が突出している側を出力側L1とし、出力軸34が突出している側とは反対側を反出力側L2とする。また、回転軸線Lと直交する2方向をX方向およびY方向とする。エンコーダ付きモータ1の設置姿勢では、X方向が鉛直方向、Y方向が水平方向となる。鉛直方向の上方を+X方向、鉛直方向の下方を−X方向とする。また、Y方向の一方側を+Y方向、他方側を−Y方向とする。図1、図2に示すように、エンコーダ付きモータ1は、モータ2と、モータ2の反出力側L2に脱着可能(すなわち、着脱可能)に取り付けられるエンコーダ3と、モータ2の回転をエンコーダ3に伝達するカップリング4を備える。
(モータ)
モータ2は、モータハウジング10と、モータハウジング10の内側に配置された筒状のステータ20と、ステータ20の内側に回転可能に配置されたロータ30を備える。モータハウジング10は、モータ1の回転軸線L方向に開口を向けた筒状部11と、筒状部11の出力側L1の端部に固定された第1軸受ホルダ12と、筒状部11の反出力側L2の端部に固定された第2軸受ホルダ13を備える。第1軸受ホルダ12の内周側にはボールベアリングからなる第1軸受14が保持される。また、第2軸受ホルダ13の内周側にはボールベアリングからなる第2軸受15が保持される。筒状部11は角筒状であり、+X方向、−X方向、+Y方向、−Y方向を向く側面を備える。+X方向(鉛直方向の上方)を向く側面には配線取り出し口16が形成され、配線取り出し口16にはブッシュ17が取り付けられている。
第2軸受ホルダ13は、モータ2の反出力側L2の端部に位置し、エンコーダ3と対向するモータ端面131を備える。モータ端面131には、後述する位置決めピン70が設けられている。第2軸受ホルダ13の中央には出力側L1に凹む凹部132が形成されている。凹部132の内周面には反出力側L2を向く環状段面133が形成され、環状段面133の中央に形成された中央凹部134に第2軸受15が配置される。環状段面133には、第2軸受15の外周部を覆うように押さえプレート135が取り付けられる。モータ側回転軸31の反出力側L2の端部には、第2軸受15の内輪が固定される第1小径部35が形成されている。また、第1小径部35の反出力側L2の先端には、第1小径部35よりもさらに小径の第2小径部36が形成されている。第2小径部36は、押さえプレート135の中央に形成された円形の開口部より反出力側L2に突出する。第2小径部3
6がカップリング4に組み付けられると、カップリング4は凹部132に配置される。
ステータ20は、半径方向内側に突出する複数の突極を等角度間隔に備える環状のステータコア21と、ステータコア21の各突極に絶縁部材22を介して巻回された駆動コイル23を備える。ステータコア21は、筒状部11の内側に固定される。駆動コイル23は、圧着端子を介して同相コイル同士が接続されて給電線24(図2参照)に接続される。駆動コイル23には、給電線24を介してU相、V相、W相の3相の電流が供給される。給電線24は、ブッシュ17に設けられた貫通孔を通り、モータハウジング10の外部に引き出される。なお、ステータコア21の端部に配置された図示しない配線基板に駆動コイル23を接続し、配線基板に給電線24を接続し、給電線24および配線基板を介して駆動コイル23に電流を供給してもよい。
ロータ30は、モータ2の回転軸線L方向に延在するモータ側回転軸31と、モータ側回転軸31の外周側に固定されたロータコア32と、ロータコア32の外周面に固定されたマグネット33を備える。モータ側回転軸31の出力側L1の端部には、第1軸受ホルダ12から突出する出力軸34が設けられている。モータ側回転軸31は磁性材からなり、第1軸受14および第2軸受15によって回転可能に支持される。
(エンコーダ)
エンコーダ3は、モータハウジング10の反出力側L2に着脱可能に取り付けられる第3軸受ホルダ50と、第3軸受ホルダ50の内周側に取り付けられる第3軸受51および第4軸受52によって回転可能に支持されるエンコーダ側回転軸53を備える。エンコーダ側回転軸53は回転軸線L方向に延在する。エンコーダ側回転軸53の出力側L1の端部には大径部531が形成されている。また、エンコーダ側回転軸53の反出力側L2の先端には、磁石ホルダ60を介して磁石54が固定される。磁石54は円形であり、異なる極が1極ずつ着磁された着磁面を反出力側L2に向けて配置される。磁石54の反出力側L2にはセンサ基板55が配置され、センサ基板55の出力側L1の面に磁気センサ56が搭載される。磁気センサ56は、磁石54との間に所定のギャップが設けられる位置に配置されている。磁気センサ56はMR素子である。なお、磁気センサ56としてホール素子を用いてもよい。
センサ基板55は、磁石ホルダ60の外周側に配置された基板ホルダ57を介して第3軸受ホルダ50に固定される。センサ基板55および基板ホルダ57の反出力側L2は、第3軸受ホルダ50に固定されたエンコーダカバー58によって覆われている。エンコーダカバー58と第3軸受ホルダ50との間にはOリングなどのシール部材59が配置される。エンコーダカバー58には配線取り出し部581が形成されている。配線取り出し部581にはブッシュ582が取り付けられている。センサ基板55に接続される信号線583は、配線取り出し部581からエンコーダカバー58の外部に引き出される。
(カップリング)
エンコーダ側回転軸53には、カップリング4を介してモータ側回転軸31の回転が伝達される。カップリング4はオルダムカップリングであり、モータ側回転軸31とエンコーダ側回転軸53の軸ずれ(偏芯)を吸収できる構造となっている。すなわち、カップリング4は、モータ側回転軸31に固定されるモータ側カップリングハブ41と、エンコーダ側回転軸53に固定されるエンコーダ側カップリングハブ42と、モータ側カップリングハブ41およびエンコーダ側カップリングハブ42が互いに交差し且つ回転軸線Lに対して交差する方向に移動可能に組み付けられる円形のカップリングスペーサ43を備える。
図2に示すように、モータ側カップリングハブ41は、モータ側回転軸31の反出力側
L2の先端に設けられた第2小径部36が圧入等により固定される環状部411と、環状部411から直径方向に突出する係合凸部412、413を備える。エンコーダ側カップリングハブ42は、エンコーダ側回転軸53の出力側L1の先端に設けられた大径部531が圧入等により固定される環状部421と、環状部421から直径方向に突出する係合凸部422、423を備える。
カップリングスペーサ43の出力側L1の面にはモータ側カップリングハブ41に対応する形状の係合凹部431が形成され、カップリングスペーサ43の反出力側L2の面にはエンコーダ側カップリングハブ42に対応する形状の係合凹部432が形成されている。係合凹部431、432には、係合凸部412、413が突出する方向と、係合凸部422、423が突出する方向とが直交する姿勢となるようにモータ側カップリングハブ41とエンコーダ側カップリングハブ42が嵌め込まれる。これにより、モータ側カップリングハブ41はカップリングスペーサ43に対して直径方向に移動可能に組み付けられ、エンコーダ側カップリングハブ42はカップリングスペーサ43に対してモータ側カップリングハブ41の移動方向と直交する方向に移動可能に組み付けられる。
(モータ側嵌合部およびエンコーダ側嵌合部)
モータ2とエンコーダ3は、モータ2に設けられたモータ側嵌合部である位置決めピン70と、エンコーダ3に設けられたエンコーダ側嵌合部である凹部80とが嵌合することによって回転軸線L周りの回転方向の位置決めがなされる。位置決めピン70は、モータ2の第2軸受ホルダ13に設けられている。上述したように、第2軸受ホルダ13は、モータ2の反出力側L2の端部に位置し、エンコーダ3と対向する軸方向端面であるモータ端面131を備える。位置決めピン70は、モータ端面131から反出力側L2に突出する凸部である。
エンコーダ側嵌合部である凹部80は、エンコーダ3の第3軸受ホルダ50に設けられている。第3軸受ホルダ50は、エンコーダ3の出力側L1の端部に位置し、モータ2と対向する軸方向端面であるエンコーダ端面501を備える。凹部80はエンコーダ端面501の外周縁に設けられ、位置決めピン70はエンコーダ端面501の外周縁と対向する位置に設けられている、従って、モータ2とエンコーダ3の相対回転位置を調節することにより、位置決めピン70と凹部80とを回転軸線L方向に対向させて嵌合させることができる。
図3(a)はエンコーダ側カップリングハブ42を固定したエンコーダ3を出力側L1から見た正面図である。図1、図3(a)に示すように、エンコーダ端面501の中央には環状凹部502が形成されている。エンコーダ端面501の外周縁は、モータ端面131と当接する当接面503となっている。環状凹部502の開口縁には、当接面503よりも出力側L1に突出する環状凸部504が形成されている。また、当接面503には、環状凸部504の外周側にシール溝505が形成されている。シール溝505には、図示しないシール部材が配置される。シール溝505は略環状であり、外周側に膨らんだ箇所が等角度間隔で3か所に設けられている。エンコーダ側嵌合部である凹部80は当接面503に形成され、シール溝505の外周側に位置する。また、当接面503には凹部80と異なる複数の位置に固定孔506が形成されている。エンコーダ3は、固定孔506に通した固定ねじ507をモータ端面131のねじ孔138に締め込むことにより、モータ2に固定される。固定孔506は周方向に延在する長孔である。従って、エンコーダ3はモータ2に対して相対回転可能な仮止め状態に組み付けることができる。
図3(b)はモータ側カップリングハブ41を固定したモータ2を反出力側L2から見た背面図である。図2、図3(b)に示すように、第2軸受ホルダ13のモータ端面131は四隅が切り欠かれた略正方形である。図2に示すように、モータ端面131には、モ
ータ端面131の中央に形成された凹部132の開口縁に沿って反出力側L2に突出する内側環状凸部136が形成されている。また、内側環状凸部136の外周側には外側環状凸部137が形成され、内側環状凸部136と外側環状凸部137の間には環状の溝部が形成されている。
エンコーダ3は、内側環状凸部136の内側にエンコーダ端面501に形成された環状凸部504が配置され、当接面503が内側環状凸部136と当接する状態に組み付けられる。内側環状凸部136には、固定ねじ505をネジ止めするねじ孔138が形成されている。内側環状凸部136には、エンコーダ3側のシール溝505に配置された図示しないシール部材が密着する。シール溝505に配置されたシール部材は、モータ端面131とエンコーダ端面501との隙間をシールする。
図4はモータ2の分解斜視図である。図3(b)、図4に示すように、モータ端面131の内側環状凸部136には円弧状凹部71が形成され、円弧状凹部71には、円弧状部材である移動部材72が配置されている。円弧状凹部71および移動部材72は、モータ側回転軸31を中心とする周方向に延在する。円弧状凹部71は、周方向の中央がモータ側回転軸31に対して−X方向側(鉛直方向の下方側)に位置する。移動部材72は、周方向の一端側および他端側に形成された円弧溝73、74を備える。円弧溝73、74は周方向に延在し、モータ側回転軸31を中心とする同一円上に位置する。円弧状凹部71の底面には、円弧溝73、74と重なる位置にねじ孔75、76が形成されている。移動部材72は、固定部材である固定ねじ77を円弧溝73、74に挿入して固定ねじ77の先端をねじ孔75、76にねじ止めすることにより、周方向に移動可能に仮止めされる。仮止め状態の移動部材72は、周方向に移動可能である。また、固定ねじ77を締め込むことにより、移動部材72がモータ端面131に本固定される。固定ねじ77の頭部と移動部材72との間にはワッシャー78が配置される。
移動部材72の周方向の中央には位置決めピン70が形成されている。位置決めピン70は、円弧溝73、74および固定ねじ77と同一円上に位置する。なお、円弧溝73、74および固定ねじ77を位置決めピン70よりも内周側に配置してもよい。また、位置決めピン70は移動部材72の周方向の中央から外れた位置に形成されていてもよい。移動部材72の周方向の位置を調節することにより、位置決めピン70の周方向の位置を調節することができる。位置決めピン70が移動可能な角度範囲は、円弧溝73、74の周方向の長さおよび円弧状凹部71が設けられた角度範囲に対応する。円弧状凹部71の周方向の中央(すなわち、モータ側回転軸31に対して−X方向側(鉛直方向の下方側)の位置)を位置決めピン70の基準位置とした場合に、位置決めピン70が移動可能な角度範囲は、基準位置から周方向の一方側に5度以上、および、周方向の他方側に5度以上となるように、円弧溝73、74および円弧状凹部71が形成されている。
位置決めピン70は、周方向に移動可能な角度範囲(以下、調整角度Dという)が、エンコーダ付きモータ1の製造時の部材の組み付け誤差に起因する位置決めピン70の位置ずれを、位置決めピン70の位置調整によって解消できる角度範囲となっている。すなわち、以下に説明する第1角度D1、第2角度D2、第3角度D3を合計した合計角度が調整角度D以下となるように構成されている。第1角度D1は、後述するマスターモータ200のモータ側回転軸31に対してモータ側カップリングハブ41を圧入する際の組み付け誤差である。また、第2角度D2は、マスターモータ200のモータ側嵌合部(位置決めピン70)を固定する際の組み付け誤差である。そして、第3角度D3は、後述する量産用モータ2のモータ側回転軸31に対してモータ側カップリングハブ41を圧入する際の組み付け誤差である。
具体的には、第1角度D1は、マスターモータ200のモータ側回転軸31に対してモ
ータ側カップリングハブ41を圧入する際の、目標位置(本形態では、目印414が+X方向を向く位置)に対する実際の圧入位置のずれである。また、第2角度D2は、マスターモータ200の位置決めピン70を固定する際の、予め定めた周方向位置(本形態では、円弧状凹部71の周方向の中央)に対する実際の固定位置の位置ずれである。そして、第3角度D3は、量産用モータ2のモータ側回転軸31に対してモータ側カップリングハブ41を圧入する際の、目標位置(目印414が+X方向を向く位置)に対する実際の圧入位置のずれである。
(エンコーダ付きモータの製造方法)
図5は、エンコーダ付きモータ1の製造方法を模式的に示す説明図である。エンコーダ付きモータ1を量産する際には、マスターモータ200およびマスターエンコーダ300を用いる。以下、マスターモータ200およびマスターエンコーダ300を用いて製造されるエンコーダ付きモータ1の構成部品となるモータ2およびエンコーダ3をそれぞれ、量産用モータ2および量産用エンコーダ3と呼ぶ。マスターモータ200は量産用モータ2と同一の構成である。一方、マスターエンコーダ300は、量産用エンコーダ3と異なる部分を備える。すなわち、マスターエンコーダ300は、量産用エンコーダ3の第3軸受ホルダ50に作業孔301が形成されていることを除いて量産用エンコーダ3と同一の構成である。作業孔301は、図3(a)において破線で示す2箇所に形成される。作業孔301は、回転軸線L方向に見た場合にねじ孔75、76と重なる領域に開口する。従って、作業孔301にねじ締め用の工具を挿入して固定ねじ77のねじ締め作業を行うことができる。
図6はエンコーダ付きモータ1の製造方法の概略フローチャートである。エンコーダ付きモータ1の製造方法は、準備工程S1と、量産用エンコーダ調整工程S2と、量産用モータ調整工程S3と、組み付け工程S4を含む。マスターモータ200およびマスターエンコーダ300は、準備工程S1により、予め定めた状態に組み付けられ調整される。予め定めた状態とは、マスターモータ200のステータ20とロータ30が予め定めた位置関係となった状態(後述するモータロック状態)で、且つ、マスターモータ200に組み付けられたマスターエンコーダ300の位置情報(出力)が予め定めた値(本形態では、原点位置を示す値)になる状態である。図5において、準備工程S1が行われたマスターモータ200およびマスターエンコーダ300を破線で図示する。
次に、マスターエンコーダ300を分離したマスターモータ200を用いて、量産用エンコーダ調整工程S2を行う。また、マスターモータ200から分離したマスターエンコーダ300を用いて、量産用モータ調整工程S3を行う。なお、量産用エンコーダ調整工程S2と量産用モータ調整工程S3をこの逆の順で行っても良く、両工程を並行して行っても良い。量産用エンコーダ調整工程S2は、量産用エンコーダ3の製造時に、全ての量産用エンコーダ3に対して行われる。また、量産用モータ調整工程S3は、量産用モータ2の製造時に、全ての量産用モータ2に対して行われる。そして、量産用エンコーダ調整工程S2が行われた量産用エンコーダ3と、量産用モータ調整工程S3が行われた量産用モータ2とを組み付けてエンコーダ付きモータ1を完成させる組み付け工程S4を行う。
(準備工程)
以下、準備工程S1〜組み付け工程S4の各工程について詳細に説明する。図7は準備工程S1のフローチャートである。また、図8はマスターモータ組立工程S11のフローチャートである。図7に示すように、準備工程S1は、マスターモータ組立工程S11と、マスターエンコーダ組立工程S12と、組み付け工程S13と、マスターエンコーダ補正工程S14を含む。なお、マスターモータ組立工程S11とマスターエンコーダ組立工程S12をこの逆の順で行っても良く、両工程を並行して行っても良い。また、図8に示すように、マスターモータ組立工程S11は、マスターモータ200を通常のモータ2と
同様に組み立てる工程S111と、マスターモータ200をモータロック状態にする工程S112と、マスターモータ200のモータ側回転軸31にモータ側カップリングハブ41を固定する工程S113と、マスターモータ200のモータ側嵌合部である位置決めピン70を予め定めた周方向位置で固定する工程S114と、を行う。
マスターモータ200をモータロック状態にする工程S112は、例えば、マスターモータ200のステータ20が備えるU相、V相、W相の駆動コイル23のうちの1相を外部電源のプラス端子に接続し、他の2相をマイナス端子に接続し、両端子から駆動コイル23に直流電流を流すことにより、ロータ30を所定の角度位置に引き付けて停止させる工程である。この停止状態がモータロック状態である。
マスターモータ200のモータ側回転軸31にモータ側カップリングハブ41を固定する工程S113では、モータロック状態のマスターモータ200のモータ側回転軸31に対して、モータ側カップリングハブ41を予め定めた第1の回転位置41A(図3(b)参照)に合わせて固定する。本形態では、モータ側カップリングハブ41の係合凸部412に三角形の目印414が付されており、もう一方の係合凸部413には目印は付されていない。そこで、図3(b)に示すように、目印414が+X方向(すなわち、鉛直方向の上方)を向く第1の回転位置41Aにモータ側カップリングハブ41を位置決めし、モータ側回転軸31に固定する。この際、上述したように、モータ側回転軸31の第2小径部36をモータ側カップリングハブ41の環状部411に圧入する。
マスターモータ200のモータ側嵌合部である位置決めピン70を予め定めた周方向位置に固定する工程S114では、図3(b)に示すように、円弧状凹部71の周方向の中央に位置決めピン70を位置決めする。本形態では、円弧状凹部71の周方向の中央は、モータ側回転軸31の回転軸線Lに対して−X方向側(すなわち、鉛直方向の下方側)に位置する。また、本形態では、モータ側カップリングハブ41の目印414と反対側を向く方向に位置決めピン70が位置決めされる。モータ側カップリングハブ41は、係合凸部412と係合凸部413が1直線に延びており、目印414は係合凸部412に設けられている。従って、係合凸部413の延長線上に位置決めピン70が配置される。これにより、マスターモータ組立工程S11が完了する。
マスターエンコーダ組立工程S12は、マスターエンコーダ300を量産用エンコーダ3と同様に組み立てる工程と、組み立てたマスターエンコーダ300のエンコーダ側回転軸53に対して、エンコーダ側カップリングハブ42を固定する工程を含む。これにより、マスターエンコーダ組立工程S12が完了する。
組み付け工程S13では、マスターモータ組立工程S11で組み立てたマスターモータ200と、マスターエンコーダ組立工程S12で組み立てたマスターエンコーダ300とを組み付け、カップリングスペーサ43に対してマスターモータ200のモータ側回転軸31に固定されたモータ側カップリングハブ41を組み付けるとともに、マスターエンコーダ300のエンコーダ側回転軸53に固定されたエンコーダ側カップリングハブ42を組み付ける。カップリングスペーサ43には、モータ側カップリングハブ41の係合凸部412に付された目印414、および、エンコーダ側カップリングハブ42の係合凸部422に付された目印424と対応する位置に目印が付されている。従って、モータ側カップリングハブ41の目印414、およびエンコーダ側カップリングハブ42の目印424をカップリングスペーサ43側の目印と合わせるように組み付ける。
マスターエンコーダ補正工程S14では、組み付け工程S13でマスターモータ200と組み付けられたマスターエンコーダ300の位置情報を原点位置に合わせる出力補正を行う。これにより、モータロック状態となる回転位置を原点とするようにマスターエンコ
ーダ300の原点補正が行われる。以上で準備工程S1が完了する。
(量産用エンコーダ調整工程)
図9は量産用エンコーダ調整工程S2のフローチャートである。量産用エンコーダ調整工程S2は、量産用エンコーダ3を組み立てる工程S21と、マスターモータ200に量産用エンコーダ3を組み付ける工程S22と、量産用エンコーダ3の位置情報を補正する工程S23を含む。量産用エンコーダ調整工程S2は、準備工程S1が行われたマスターモータ200を用いて、量産用エンコーダ3の位置情報を補正する工程である。
まず、量産用エンコーダ3を組み立てる工程S21では、量産用エンコーダ3を組み立て、組み立てた量産用エンコーダ3のエンコーダ側回転軸53に対して、エンコーダ側カップリングハブ42を固定する。
次に、マスターモータ200を組み付ける工程S22では、量産用エンコーダを組み立てる工程S21で組み立てられた量産用エンコーダ3と、準備工程S1が行われたのちにマスターエンコーダ300が分離されたマスターモータ200とを組み付ける(図5参照)。続いて、量産用エンコーダの位置情報を補正する工程S23では、量産用エンコーダ3の位置情報を原点位置に合わせる補正を行う。マスターモータ200は、上述したように、モータロック状態になるとモータ側カップリングハブ41の目印414が決まった方向(本形態では、+X方向)を向くように構成されている。量産用エンコーダ3は、モータロック状態のマスターモータ200が組み付けられたときに位置情報が原点位置となるように(すなわち、モータロック状態となる回転位置を原点とするように)原点補正が行われる。しかる後に、量産用エンコーダ3からマスターモータを取り外す工程S24を行う。これにより、量産用エンコーダ調整工程S2が完了する。
(量産用モータ調整工程)
図10は量産用モータ調整工程S3のフローチャートである。量産用モータ調整工程S3は、量産用モータ2を組み立てる工程S31と、量産用モータ2をモータロック状態にする工程S32と、量産用モータ2のモータ側回転軸31にモータ側カップリングハブ41を固定する工程S33と、モータ側嵌合部である位置決めピン70を仮止め状態にしてマスターエンコーダ300を組み付ける工程S34と、マスターエンコーダ300を位置情報が原点位置になるまで回転させる工程S35と、マスターエンコーダ300の作業孔301から位置決めピン70を本固定する工程S36と、マスターエンコーダ300を取り外す工程S37とを行う。量産用モータ調整工程S3は、準備工程S1が行われたマスターエンコーダ300を用いて、量産用モータ2の位置決めピン70を周方向に位置決めする工程である。
まず、量産用モータ2を組み立てる工程S31と、量産用モータ2をモータロック状態にする工程S32と、量産用モータ2のモータ側回転軸31にモータ側カップリングハブ41を固定する工程S33を行うが、これらの工程は、それぞれ、マスターモータ200を組み立てる工程S111と、マスターモータ200をモータロック状態にする工程S112と、マスターモータ200のモータ側回転軸31にモータ側カップリングハブ41を固定する工程S113と同一であるため、説明を省略する。
次に、モータ側嵌合部である位置決めピン70を仮止め状態にしてマスターエンコーダ300を組み付ける工程S34では、移動部材72を固定する固定ねじ77を緩めて移動部材72を周方向に移動可能とし、この状態の量産用モータ2に、準備工程S1が行われたのちにマスターモータ200から分離されたマスターエンコーダ300を組み付ける(図5参照)。この状態では、位置決めピン70が仮止め状態であるため、マスターエンコーダ300は位置決めピン70が移動可能な角度範囲(本発明では、周方向の一方側に5
度、他方側に5度)で回転可能となっている。
続いて、マスターエンコーダ300の位置情報が原点位置になるまで回転させる工程S35では、マスターエンコーダ300の位置情報をモニターしながらマスターエンコーダ300を回転させ、マスターエンコーダ300の位置情報が原点位置になる位置にマスターエンコーダ300を位置決めする。そして、マスターエンコーダ300の作業孔301からねじ締め用の工具を挿入し、固定ねじ77を締め込んで移動部材72をモータ端面131に固定し、位置決めピン70を本固定する工程S36を行う。しかる後に、量産用モータ2からマスターエンコーダ300を取り外す工程S37を行う。これにより、量産用モータ調整工程S3が完了する。
(組み付け工程)
組み付け工程S4では、量産用エンコーダ調整工程S2が行われた量産用エンコーダ3と、量産用モータ調整工程S3が行われた量産用モータ2を組み付けてエンコーダ付きモータ1を完成させる工程である。量産用エンコーダ3はマスターモータ200を基準として位置情報が補正され、量産用モータ2はマスターエンコーダ300を基準として位置決めピン70が位置決めされている。従って、これらを組み付けるだけで、エンコーダ付きモータ1は、ステータ20とロータ30がモータロック状態となる特定の位置関係にあるとき、量産用エンコーダ3の位置情報が原点位置になるように構成される。
(エンコーダ交換方法)
エンコーダ付きモータ1は、エンコーダ3がモータ2から脱着可能であるため、エンコーダ3の故障時には、以下のようにエンコーダのみ取り外して新たなものと交換することができる。まず、交換用のエンコーダ3として、上記のエンコーダ付きモータ1の製造方法における量産用エンコーダ調整工程S2を行ったエンコーダ3(量産用エンコーダ3)を用意する。そして、エンコーダ付きモータ1から故障したエンコーダ3を取り外して、交換用のエンコーダ3(量産用エンコーダ3)を組み付ける。本形態では、エンコーダ付きモータ1を構成するエンコーダ3(量産用エンコーダ3)は全て、マスターモータ200を基準として位置情報が補正され、エンコーダ付きモータ1を構成するモータ(量産用モータ2)は全て、マスターエンコーダ300を基準として位置決めピン70が位置決めされている。従って、エンコーダ3を単に交換するだけで、交換後のエンコーダ付きモータ1は、ステータ20とロータ30がモータロック状態となる特定の位置関係にあるとき、エンコーダ(量産用エンコーダ3)の位置情報が原点位置になるように構成される。
(本形態の主な効果)
本形態のエンコーダ付きモータ1に用いられるモータ2(量産用モータ2)は、以上のように、エンコーダ3が脱着可能になっており、エンコーダ3に設けられる凹部80(エンコーダ側嵌合部)と嵌合する位置決めピン70(モータ側嵌合部)が設けられ、位置決めピン70の周方向の位置を調節可能である。このようにすると、本形態のモータ2にエンコーダ3を組み付けてエンコーダ付きモータ1として用いる場合に、容易かつ正確にエンコーダ3とモータ2の回転方向の位置決めを行うことができる。従って、容易かつ正確にエンコーダ3の原点位置を合わせることができる。また、エンコーダ3の故障時にエンコーダ3の交換作業を容易に行うことができる。
本形態では、エンコーダ3はモータ2側を向く軸方向端面であるエンコーダ端面501を備え、位置決めピン70は、エンコーダ端面501の外周縁に位置する当接面503と対向する位置に設けられている。このように、エンコーダ端面501の最外周部と対向する位置に位置決めピン70を設けると、位置決めピン70がモータ側回転軸31から離れた外周側の位置に配置される。従って、位置決めピン70の周方向の位置調整を精度良く行うことができる。従って、エンコーダ3とモータ2の回転方向の位置決めを精度良く行
うことができる。
本形態のモータ2は、エンコーダ3側を向く軸方向端面であるモータ端面131と、モータ端面131に周方向の位置を調節可能に取り付けられる移動部材72と、移動部材72をモータ端面131に固定する固定部材である固定ねじ77と、を備え、位置決めピン70は移動部材72に設けられ、固定ねじ77は、位置決めピン70と同一円上もしくは位置決めピン70よりも内周側に位置する。このように、位置決めピン70を外周側に配置すると、位置決めピン70の周方向の位置調整を精度良く行うことができる。従って、エンコーダ3とモータ2の回転方向の位置決めを精度良く行うことができる。
本形態では、移動部材72が周方向に延在する円弧状部材であるため、移動部材72を径方向に小型化できる。また、固定ねじ77が位置決めピン70の周方向の両側に設けられているので、移動部材72を径方向に小型化できる。移動部材72を小型化すれば、その配置の自由度が高まる。従って、位置決めピン70を外周側に配置することが可能となる。また、円弧状の移動部材72は、モータサイズが異なっていても移動部材72の形状やサイズを変更せずに使用できる。従って、部材の共通化が可能である。
本形態では、移動部材72(円弧状部材)は、モータ端面131に形成された円弧状凹部71に周方向に移動可能な状態で配置される。このようにすると、エンコーダ端面501側に移動部材72の移動を許容する形状を設ける必要がない。
本形態の位置決めピン70は、周方向に所定の角度範囲で移動可能である。そして、位置決めピン70が移動可能な角度範囲(調整角度D)は、マスターモータ200のモータ側回転軸31に対してモータ側カップリングハブ41を圧入する際の組み付け誤差である第1角度D1と、マスターモータ200のモータ側嵌合部(位置決めピン70)を固定する際の組み付け誤差である第2角度D2と、量産用モータ2のモータ側回転軸31に対してモータ側カップリングハブ41を圧入する際の組み付け誤差である第3角度D3と、を合計した合計角度が調整角度D以下となるように構成されている。このようにすると、マスターモータ200の製造時にモータ側嵌合部である位置決めピン70の位置ずれが発生し、且つ、マスターモータ200および量産用モータ2にモータ側カップリングハブ41を圧入する際に位置ずれが発生したとしても、これらの位置ずれを量産用モータ2における位置決めピン70の位置調整によって吸収することができる。
本形態では、モータ2とエンコーダ3の回転軸を連結するカップリング4は、モータ側回転軸31に固定されるモータ側カップリングハブ41と、エンコーダ側回転軸53に固定されるエンコーダ側カップリングハブ42と、を備え、モータ側カップリングハブ41は、モータ2がモータロック状態になったとき(すなわち、ステータ20とロータ30が予め定めた位置関係になったとき)のモータ側回転軸31に対して予め定めた回転位置で固定される。このようにすると、カップリング4を介して、モータ側回転軸31に対してエンコーダ側回転軸53を予め定めた回転位置で連結できる。従って、エンコーダ3の故障時などにエンコーダ3を新たなものと交換する場合に、新たなエンコーダ3が交換前のエンコーダ3と同じ状態に位置情報が補正されたものであれば、交換現場で交換用のエンコーダ3の位置情報が補正する作業を行うことなく、エンコーダ3の原点位置を合わせることが可能である。従って、エンコーダ3の故障時にエンコーダ3の交換作業を容易に行うことができる。
本形態では、カップリング4として、モータ側カップリングハブ41とエンコーダ側カップリングハブ42が回転軸線L方向と交差し且つ互いに交差する方向に移動可能に組み付けられるカップリングスペーサ43を備えるオルダムカップリングである。従って、モータ側回転軸31とエンコーダ側回転軸53の軸ずれをカップリング4で吸収することが
可能である。
本形態のエンコーダ付きモータ1の製造方法は、予めマスターモータ200とマスターエンコーダ300を用意してこれらを予め定めた状態(マスターモータ200のモータロック状態でマスターエンコーダ300の位置情報が原点位置になる状態)に調整しておき、量産用のモータ2については製造時にマスターエンコーダ300を用いて位置決めピン70の位置調整を行っておき、量産用のエンコーダ3については製造時にマスターモータ200を用いて位置情報の補正を行っておく。このようにすると、量産用のモータ2に量産用のエンコーダ3を組み付けるだけでエンコーダ3の原点位置を合わせた状態のエンコーダ付きモータ1が完成する。従って、容易かつ正確にエンコーダ付きモータ1のエンコーダ3の原点位置を合わせることができる。また、モータロック状態のときの回転位置をエンコーダ3の原点位置とすることができる。
本形態のエンコーダ付きモータ1のエンコーダ交換方法は、量産用エンコーダ調整工程S2が行われた交換用のエンコーダ3を用意し、エンコーダ付きモータ1から故障したエンコーダ3を取り外して、交換用のエンコーダ3を組み付ける。本形態では、量産用のモータ2は製造時にマスターエンコーダ300を用いて位置決めピン70の位置調整が行われており、量産用のエンコーダ3は製造時にマスターモータ200を用いて位置情報の補正が行われている。従って、交換現場で交換用のエンコーダ3の位置情報を補正する作業を行う必要がない。従って、エンコーダ付きモータ1におけるエンコーダ3の交換作業を容易に行うことができる。
本形態では、モータロック状態を形成する方法として、ステータ20に設けられたU相、V相、W相の3相の駆動コイル23のうちのいずれか1相の駆動コイル23を外部電源のプラス端子に接続し、且つ、他の2相の駆動コイル23を外部電源のマイナス端子に接続した状態で、3相の駆動コイル23に直流電流を流す方法を用いる。このようにすると、外部からの電源供給によって簡単にモータロック状態にすることができる。
(変形例)
上記形態は、モータ側嵌合部を位置決めピン70(凸部)とし、エンコーダ側嵌合部を凹部80としていたが、モータ側嵌合部を凹部とし、エンコーダ側嵌合部を凸部にしてもよい。また、凹部の代わりに凸部を嵌合可能な孔を形成してもよい。更に、上記形態は、モータ側嵌合部の周方向の位置を調節可能にしているが、エンコーダ側嵌合部の周方向の位置を調節可能にしてもよい。
1…エンコーダ付きモータ、2…モータ(量産用モータ)、3…エンコーダ(量産用エンコーダ)、4…カップリング、10…モータハウジング、11…筒状部、12…第1軸受ホルダ、13…第2軸受ホルダ、14…第1軸受、15…第2軸受、16…配線取り出し口、17…ブッシュ、20…ステータ、21…ステータコア、22…絶縁部材、23…駆動コイル、24…給電線、30…ロータ、31…モータ側回転軸、32…ロータコア、33…マグネット、34…出力軸、35…第1小径部、36…第2小径部、41…モータ側カップリングハブ、41A…第1の回転位置、42…エンコーダ側カップリングハブ、43…カップリングスペーサ、50…第3軸受ホルダ、51…第1軸受、52…第2軸受、53…エンコーダ側回転軸、54…磁石、55…センサ基板、56…磁気センサ、57…基板ホルダ、58…エンコーダカバー、59…シール部材、60…磁石ホルダ、70…位置決めピン、71…円弧状凹部、72…移動部材、73、74…円弧溝、75、76…ねじ孔、77…固定ねじ、78…ワッシャー、80…凹部、131…モータ端面、132…凹部、133…環状段面、134…中央凹部、135…押さえプレート、136…内側環状凸部、137…外側環状凸部、138…ねじ孔、200…マスターモータ、300…マ
スターエンコーダ、301…作業孔、411…環状部、412…係合凸部、413…係合凸部、414…目印、421…環状部、422…係合凸部、423…係合凸部、424…目印、431…係合凹部、432…係合凹部、501…エンコーダ端面、502…環状凹部、503…当接面、504…環状凸部、505…シール溝、506…固定孔、507…固定ねじ、531…大径部、581…配線取り出し部、582…ブッシュ、583…信号線、L…回転軸線、L1…出力側、L2…反出力側

Claims (15)

  1. エンコーダが脱着されるモータであって、
    前記エンコーダが備えるエンコーダ側回転軸に対してカップリングを介して相対回転不能に連結されるモータ側回転軸と、前記エンコーダに設けられたエンコーダ側嵌合部と嵌合可能なモータ側嵌合部と、を備え、
    前記エンコーダ側嵌合部と前記モータ側嵌合部のうちの一方は前記エンコーダ側回転軸および前記モータ側回転軸の回転軸線方向に突出する凸部であり、他方は前記凸部が嵌まる凹部または孔であり、
    前記エンコーダ側嵌合部と前記モータ側嵌合部のうちの一方は、前記エンコーダ側回転軸および前記モータ側回転軸を中心とする周方向の位置を調節可能であることを特徴とするモータ。
  2. 前記モータ側嵌合部は、前記モータ側回転軸を中心とする周方向の位置を調節可能であることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
  3. 前記エンコーダは前記モータ側を向く軸方向端面であるエンコーダ端面を備え、
    前記モータ側嵌合部は、前記エンコーダ端面の外周縁と対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のモータ。
  4. 前記エンコーダ側を向く軸方向端面であるモータ端面と、前記モータ端面に前記周方向の位置を調節可能に取り付けられる移動部材と、前記移動部材を前記モータ端面に固定する固定部材と、を備え、
    前記モータ側嵌合部は前記移動部材に設けられ、
    前記固定部材は、前記モータ側嵌合部よりも内周側もしくは前記モータ側嵌合部と同一円上に位置することを特徴とする請求項2または3に記載のモータ。
  5. 前記固定部材は、前記モータ側嵌合部の前記周方向の両側に設けられることを特徴とする請求項4に記載のモータ。
  6. 前記移動部材は、前記周方向に延在する円弧状部材であることを特徴とする請求項4または5に記載のモータ。
  7. 前記円弧状部材は、前記モータ端面に形成された円弧状凹部に前記周方向に移動可能な状態で配置されることを特徴とする請求項6に記載のモータ。
  8. 請求項1から7の何れか一項に記載のモータと、
    前記モータに対して脱着可能である前記エンコーダと、
    前記モータ側回転軸と前記エンコーダ側回転軸と相対回転不能に連結する前記カップリングと、を有することを特徴とするエンコーダ付きモータ。
  9. 前記カップリングは、前記モータ側回転軸に固定されるモータ側カップリングハブと、前記エンコーダ側回転軸に固定されるエンコーダ側カップリングハブと、を備え、
    前記モータ側カップリングハブは、前記モータのステータとロータが予め定めた位置関係になった状態の前記モータ側回転軸に対して、予め定めた回転位置で固定されることを特徴とする請求項8に記載のエンコーダ付きモータ。
  10. 前記カップリングは、前記モータ側カップリングハブおよび前記エンコーダ側カップリングハブが前記回転軸線方向と交差し且つ互いに交差する方向に移動可能に組み付けられるカップリングスペーサを備えるオルダムカップリングであることを特徴とする請求項9
    に記載のエンコーダ付きモータ。
  11. 前記モータ側嵌合部は、前記周方向に所定の角度範囲で移動可能であり、
    前記エンコーダは、前記モータ側回転軸および前記モータ側嵌合部を備えるマスターモータに脱着可能であり、前記モータは、前記エンコーダ側回転軸および前記エンコーダ側嵌合部を備え且つ作業孔が形成されたマスターエンコーダに脱着可能であり、
    前記マスターモータの前記モータ側回転軸に対して前記モータ側カップリングハブを固定する際の目標位置に対する位置ずれが第1角度以内であり、
    前記マスターモータの前記モータ側嵌合部は、予め定めた周方向位置に対する位置ずれが第2角度以内であり、
    前記モータの前記モータ側回転軸に対して前記モータ側カップリングハブを固定する際の前記目標位置に対する位置ずれが第3角度以内である場合に、
    前記所定の角度範囲は、前記第1角度、前記第2角度、および前記第3角度を合計した合計角度以上であることを特徴とする請求項9または10に記載のエンコーダ付きモータ。
  12. 請求項8から10のいずれか一項に記載のエンコーダ付きモータの製造方法であって、
    前記モータ側回転軸および前記モータ側嵌合部を備えるマスターモータを用意するとともに、前記エンコーダ側回転軸および前記エンコーダ側嵌合部と、作業孔とを備えるマスターエンコーダを用意し、
    前記マスターモータのステータとロータが予め定めた位置関係となった状態で、前記マスターエンコーダの位置情報が予め定めた値になる状態を形成する準備工程と、
    前記マスターモータに前記エンコーダを組み付けて、前記エンコーダの位置情報を前記予め定めた値に補正する量産用エンコーダ調整工程と、
    前記モータのステータとロータが前記予め定めた位置関係となり、且つ、前記モータ側嵌合部を周方向に移動可能な状態に仮止めした状態の前記モータに前記マスターエンコーダを組み付けて、前記マスターエンコーダの位置情報が前記予め定めた値になる回転位置まで前記マスターエンコーダを回転させた状態で、前記マスターエンコーダの前記作業孔から前記モータの前記モータ側嵌合部を本固定する量産用モータ調整工程と、
    前記量産用モータ調整工程を行った前記モータと前記量産用エンコーダ調整工程を行った前記エンコーダとを組み付けて前記エンコーダ付きモータを完成させる組み付け工程と、を含むことを特徴とするエンコーダ付きモータの製造方法。
  13. 前記準備工程は、
    前記マスターモータの前記ステータと前記ロータが前記予め定めた位置関係となるモータロック状態を形成する工程と、
    前記モータロック状態の前記マスターモータの前記モータ側回転軸に対して、前記カップリングのモータ側カップリングハブを予め定めた第1の回転位置で固定する工程と、
    前記マスターモータの前記モータ側嵌合部を予め定めた周方向位置に固定する工程と、
    前記マスターエンコーダの前記エンコーダ側回転軸に対して、前記カップリングのエンコーダ側カップリングハブを固定する工程と、
    前記モータ側カップリングおよび前記エンコーダ側カップリングハブを介して前記モータ側回転軸と前記エンコーダ側回転軸とを相対回転不能に組み付け、且つ、前記モータ側嵌合部と前記エンコーダ側嵌合部とを嵌合させるように、前記マスターモータと前記マスターエンコーダとを組み付ける工程と、
    前記マスターモータに組み付けた前記マスターエンコーダの位置情報を前記予め定めた値に補正する工程と、を含むことを特徴とする請求項12に記載のエンコーダ付きモータの製造方法。
  14. 前記モータロック状態を形成する工程では、
    前記マスターモータの前記ステータに設けられたU相、V相、W相の3相の駆動コイルのうちのいずれか1相の前記駆動コイルを外部電源のプラス端子に接続し、且つ、他の2相の前記駆動コイルを前記外部電源のマイナス端子に接続した状態で、前記3相の前記駆動コイルに直流電流を流すことを特徴とする請求項13に記載のエンコーダ付きモータの製造方法。
  15. 請求項12から14の何れか一項に記載されたエンコーダ付きモータの製造方法により製造された前記エンコーダ付きモータのエンコーダ交換方法であって、
    前記量産用エンコーダ調整工程が行われた交換用の前記エンコーダを用意し、
    前記エンコーダ付きモータから前記エンコーダを取り外して、前記交換用の前記エンコーダを組み付けることを特徴とするエンコーダ付きモータのエンコーダ交換方法。
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