JP2017229162A - 回転電動機、及び回転電動機の組み立て方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献1には、軸受の固定手段であるCリングが、磁極体の内周面に形成された環状溝及びプレートの連結部に形成された環状溝に嵌合され、位置決めされた軸受を、プレートと磁極体とのスラスト方向の相対位置を保持するように両者を一体的に固定することが開示されている。
軸受は、内輪と、内輪の外輪に配置された外輪と、内輪と外輪との間に配置されたボールと、で構成されたベアリングである。
そして、励磁コイルに通電すると、アーマチュアがプレート本体から離れて磁極体の磁極面側に吸引され、制動作用が解除される。
これにより、ウェブワッシャの組み立て状態を確認しながら、ウェブワッシャの組み込みを容易に行うことができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る回転電動機の斜視図である。
なお、図1において、CLはロータ13のシャフト41の軸線(以下、「軸線CL」という)、X方向はシャフト41の延在方向を示している。
以下、軸線CLに沿う方向を「ロータ軸方向」、軸線CLと直交する方向を「ロータ径方向」、軸線CL回りに周回する方向を「ロータ周方向」という。
図2は、図1に示す回転電動機のA−A線方向の断面図である。図2において、図1と同一構成部分には、同一符号を付す。
位置規制部35Aは、ブラケット35の中央部に設けられており、第1の軸受23(例えば、ベアリング)の外輪23Bが当接されている。位置規制部35Aは、第1の軸受23のロータ軸方向の位置を規制する。
環状空間35Bは、位置規制部35Aの外側に設けられた空間であり、プリント基板24を収容している。
シャフト41は、X方向に延在しており、軸受ハウジング28、第2の軸受31、及びハブ33を貫通している。シャフト41は、ロータ軸方向において離間して配置された第1及び第2の軸受23,31により回転可能に支持されている。
シャフト41は、第2の軸受31のロータ軸方向の位置を規制するフランジ部41Aと、ホルダ15とともに第1の軸受23のロータ軸方向の位置を規制する円環状の段差部41Bと、を有する。
ロータマグネット43は、ロータコア42の外側に固定された環状のマグネット部材である。ロータコア42及びロータマグネット43は、ステータの内側に空隙を介して配置されている。
上記ホルダ15及びセンサマグネット16は、シャフト41に固定され、シャフト41と一体に回転する。
磁気センサ21は、回路基板17のうち、センサマグネット16と対向する位置に設けられている。
磁気センサ21は、シャフト41の回転角度を検出する。磁気センサ21は、シャフト41の回転に伴うセンサマグネット16の磁界の変化を検出することで、シャフト41の回転角度を検出する。磁気センサ21としては、例えば、ホールICを用いることが可能である。
外輪23Bは、その外周面がブラケット35に圧入固定されるとともに、ロータ軸方向の他端側がブラケット35の位置規制部35Aに当接されている。ボール23Cは、内輪23Aと外輪23Bとの間に複数配置されている。
図4は、図1に示す回転電動機から軸受ハウジングの第2のハウジング部を構成する第1のケースを取り外した状態を模式的に示す斜視図である。図4では、第1のケース51に設けられたコイル52の図示を省略する。図4において、図1〜図3に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
第1のハウジング部46は、環状のブラケットであり、一端がステータケース36と接続されている。第1のハウジング部46は、シャフト41の外周から離間した位置に配置されたリング状の部材である。
第1のハウジング部46は、ステータケース36と組み付けられた状態でロータ軸方向に貫通する貫通孔46Aを有する。貫通孔46Aの内壁には、第2の軸受31が圧入固定されるとともに第2の軸受31の軸方向一端側にはウェブワッシャ32が配置されている。
第1のハウジング部46は、面46aから第2のハウジング部47に向かう方向に突出する複数の凸部46B(図4の場合、一例として、3つ)を有する。複数の凸部46Bは、第1のハウジング部46の周方向に配置されている。
凸部46Bの突出面46Baは、ロータ軸方向に対して直交する平面とされている。面46aを基準としたときの凸部46Bの突出量(面46aから突出面46Baまでの距離)は、アーマチュア57とハブ33との間に形成された隙間60のX方向の幅と等しくなるように構成されている。
このように、第2のハウジング部47が磁気ブレーキ機構を含むことで、回転電動機10を磁気ブレーキ付電動機に適用することができる。
また、ディスク部材58は中心にハブ33と回転力の伝達が可能な形状の貫通孔が形成されており、貫通孔とハブ33とが係合することでディスク部材58とハブ33とは一体に回転する。回転力の伝達が可能な形状として、貫通孔は例えば多角形状をしている。
ハブ33は、シャフト41の外周面と接触するように設けられている。ハブ33は、一部がディスク部材58内に収容されており、残部がディスク部材58からシャフト41の先端側に突出している。ハブ33には、シャフト41の外周側面に到達するねじ穴33Aが形成されている。
固定ねじ34は、ねじ穴33Aに螺合されることで、シャフト41にハブ33を固定している。
次に、磁気ブレーキ機構の動作を説明する。
コイル52が非通電の状態では、不図示のバネ部材がアーマチュア57およびディスク部材58をコイル52から離間する方向に押圧する。バネ部材のばね力により、ディスク部材58は第2のケース56のフランジ部56Aに押し付けられる。シャフト41に取り付けられたハブ33は、ディスク部材58と一体に回転する。このため、シャフト41の回転は、コイル52が非通電の状態ではディスク部材58とフランジ部56Aとの間に発生する摩擦力によって規制される。
コイル52への通電時は、アーマチュア57が不図示のバネ部材のばね力に抗してコイル52に吸引される。したがってディスク部材58はフランジ部56Aに対して回転可能な状態となるため、コイル52が通電された状態では、シャフト41はハブ33およびディスク部材58とともに回転可能となる。このように磁気ブレーキ機構は、コイル52への通電、非通電を切り替えることで、シャフト41の回転を規制している。
第2の軸受31は、内輪31Aと、外輪31Bと、ボール31Cと、を有する。
内輪31Aは、一方の角部がフランジ部41Aに当接された状態で、シャフト41の外周面と接触している。外輪31Bは、内輪31Aの外側に配置されており、外周面が第1のハウジング部46の内周面と接触している。
ボール31Cは、内輪31Aと外輪31Bとの間に複数配置されている。
これにより、ウェブワッシャ32の組み立て状態を確認しながら、ウェブワッシャ32の組み込みを容易に行うことができる。
初めに、図5に示すように、シャフト41と、第2の軸受31と、第1のハウジング部46と、を組み付ける(第1工程)。
このとき、第2の軸受31を構成する内輪31Aの一方の角部をシャフト41のフランジ部41Aに当接させる。この段階で、第2の軸受31は、貫通孔46Aに配置される。
このとき、作業者は、貫通孔46A内におけるウェブワッシャ32の位置を見ながら、ウェブワッシャ32の設置を行うことができる。
この段階では、ロータ軸方向において、アーマチュア57とハブ33とが接触しているため、アーマチュア57とハブ33との間には、図3に示す隙間60が形成されていない。
その後、複数のねじ54を用いて、第1のハウジング部46に対して第2のハウジング部47を固定する(第6工程)。
これにより、第1の実施形態の回転電動機10の組み立てが完了する。
図8は、本発明の第2の実施形態に係る回転電動機の斜視図である。図8において、図1に示す第1の実施形態の回転電動機10と同一構成部分には同一符号を付す。
図9は、図8に示す回転電動機のB−B線方向の断面図のうちの一部を拡大した図である。図9において、図3及び図8に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
第2のハウジング部72は、リング形状とされた板状部材であり、中央に形成された貫通穴72Aにシャフト41が挿入された状態で、複数のねじ74により、第1のハウジング部46に固定されている。
また、第2の実施形態の回転電動機70においても、ウェブワッシャ32の組み立て状態を確認しながら、ウェブワッシャ32の組み込みを容易に行うことができる。
Claims (6)
- シャフトの外周面を囲むように配置されており、前記シャフトとの間にリング状の貫通孔を有する軸受ハウジングと、
前記貫通孔に配置されており、前記シャフト及び前記軸受ハウジングに嵌合された軸受と、
前記軸受の一部及び前記軸受ハウジングに当接されるように、前記貫通孔に配置されたウェブワッシャと、
を備え、
前記軸受ハウジングは、前記軸受の外周面と接触する第1のハウジング部と、前記ウェブワッシャが当接されており、前記シャフトの延在方向において、前記第1のハウジング部に対して分離可能な第2のハウジング部と、
を含むことを特徴とする回転電動機。 - 前記第2のハウジング部は、磁気ブレーキ機構を含むことを特徴とする請求項1記載の回転電動機。
- 前記シャフトに固定されたハブを含み、
前記磁気ブレーキ機構は、コイルと、前記コイルと対向配置されたアーマチュアと、前記アーマチュアを挟んで前記コイルと反対側に配置され、前記ハブと一体回転可能に組みつけられるディスク部材と、を有し、前記コイルへの非通電時において前記アーマチュアが前記コイルに対して前記ディスク部材を前記第2のハウジング部へ押し付けることで前記シャフトの回転を規制し、前記コイルへの通電時において前記アーマチュアが前記コイルに吸引されることで前記シャフトの回転を許可するものであって、
前記ハブと前記磁気ブレーキ機構の前記アーマチュアとの間には、隙間が形成されていることを特徴とする請求項2記載の回転電動機。 - 前記第2のハウジング部は、板状部材であることを特徴とする請求項1記載の回転電動機。
- 前記第2のハウジング部と接触する前記第1のハウジング部の面に、前記第2のハウジング部に向かう方向に突出する凸部を設け、
前記第1のハウジング部と接触する前記第2のハウジング部の面に、前記凸部を収容する凹部を設けたことを特徴とする請求項2または3記載の回転電動機。 - 請求項5記載の回転電動機の組み立て方法であって、
前記シャフトと、前記軸受と、前記第1のハウジング部と、を組み付ける第1工程と、
前記軸受から露出された前記貫通孔に、前記軸受の一部に当接されるように、前記ウェブワッシャを設置する第2工程と、
前記ウェブワッシャに当接されるように、前記シャフトに前記第2のハウジング部を挿入させ、前記凸部を前記第2のハウジング部の面に当接させる第3工程と、
前記第2のハウジング部と係合するように、前記シャフトにハブを挿入し、前記シャフトに前記ハブを固定する第4工程と、
前記第4工程後、前記第1のハウジング部に対して前記第2のハウジング部を回転させ、前記凹部内に前記凸部を収容させることで、前記ハブと前記アーマチュアとの間に前記隙間を形成する第5工程と、
前記第5工程後に、前記第1のハウジング部に対して前記第2のハウジング部を固定する第6工程と、
を有することを特徴とする回転電動機の組み立て方法。
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