JP2018207755A

JP2018207755A - モータ

Info

Publication number: JP2018207755A
Application number: JP2017114320A
Authority: JP
Inventors: 明広細田; Akihiro Hosoda
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2018-12-27
Also published as: US20180358847A1; CN109038877A; CN208257522U; DE102018004586A1

Abstract

【課題】切削液等の液体の滞留を防止するとともに、固定子コアの側面に樹脂を均一に塗布することが可能となるモータを提供する。
【解決手段】モータは、固定子コアによって外形が構成される。モータの回転軸方向に直交する断面視において、固定子コアの外形は、四角形の四隅が除去された形状を有する。四隅が除去された各部分の固定子コアの外形は、隣接する四角形の辺とのなす角度が９０°より大きく１３５°より小さい２つの直線で形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、固定子コアによって外形が構成されたモータに関する。

下記の特許文献１には、モータの回転軸方向に直交する断面視で、モータの外形が四角形の四隅を除去した形状であることが開示されている。

特開２０１４−８２８８５号公報

特許文献１のモータでは、固定子コアにおいて、四角形の四隅が除去された各部分と、四隅が除去された後に残された隣接する四角形の辺部分（以下、「隣接する四角形の辺」ともいう。）とのなす角度が、９０°となる。この結果、モータを加工機に搭載した場合、モータに付着した切削液が、除去された各部分に滞留する可能性がある。この場合、モータには、回転軸方向に沿った固定子コアの両端部に、ハウジングがそれぞれ取り付けられているので、滞留した切削液が固定子コアとハウジングとの隙間を介してモータの内部に浸入しやすくなる。

また、モータの回転軸回りに固定子コアを回転させながら、固定子コアの側面に樹脂を塗布する場合、樹脂を均一に塗布することが困難になる可能性がある。

そこで、本発明は、切削液等の液体の滞留を防止するとともに、固定子コアの側面に樹脂を均一に塗布することが可能となるモータを提供することを目的とする。

本発明の態様は、モータの外形を構成する固定子コアを有するモータであって、前記モータの回転軸方向に直交する断面視において、前記固定子コアの外形は、四角形の四隅が除去された形状を有し、前記四隅が除去された各部分の前記固定子コアの外形は、隣接する前記四角形の辺とのなす角度が９０°より大きく１３５°より小さい２つの直線で形成されている。

本発明によれば、固定子コアにおいて、四隅が除去された各部分に付着した切削液等の液体の滞留を防止することができる。また、モータの回転軸回りに固定子コアを回転させながら、固定子コアの側面に樹脂を塗布する場合、樹脂を均一に塗布することが可能となる。

実施の形態のモータの斜視図である。図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った固定子コアの断面図である。比較例の固定子コアの断面図である。

本発明に係るモータについて、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

［実施の形態の構成］
図１は、本実施の形態のモータ１０の外観を示す斜視図である。モータ１０は、固定子コア１２、モータ１０の回転軸方向（Ｙ方向）に沿った固定子コア１２の一端部に取り付けられた第１ハウジング１４、Ｙ方向に沿った固定子コア１２の他端部に取り付けられた第２ハウジング１６、および、第２ハウジング１６におけるＹ方向に沿った固定子コア１２とは反対側の端部に取り付けられたベアリングホルダ１８、を有する。

固定子コア１２は、外周面（側面）が外部に露出しており、モータ１０の外形を構成する。固定子コア１２、第１ハウジング１４、第２ハウジング１６およびベアリングホルダ１８の外周面には、樹脂が塗布されている。第１ハウジング１４と固定子コア１２の一端部とは、接着剤等のシール部材２０を介して連結されている。固定子コア１２の他端部と第２ハウジング１６とは、接着剤等のシール部材２２を介して連結されている。第１ハウジング１４、固定子コア１２、第２ハウジング１６およびベアリングホルダ１８は、Ｙ方向に延びる複数のタイロッド２４によってＹ方向に締結されている。

第１ハウジング１４は、金属製の有底筒状の部材であり、固定子コア１２の一端部を閉塞するとともに、固定子コア１２および不図示の固定子コイルを有する固定子の一方のコイルエンドと、回転軸２６および回転子２８（図２参照）を軸支する一方のベアリングとを収容する。この場合、回転軸２６の先端部は、Ｙ方向に沿って、第１ハウジング１４における固定子コア１２とは反対側の端部から突出している。

第１ハウジング１４、固定子コア１２、第２ハウジング１６およびベアリングホルダ１８は、四隅が除去された外形をそれぞれ有し、第１ハウジング１４の四隅が除去されることにより、第１ハウジング１４の端部には、フランジ３０が形成される。各フランジ３０には、Ｙ方向に沿ってボルト孔３２が形成されている。

この場合、図１に示すＺ方向をモータ１０の上方向として、不図示のボルトをボルト孔３２に挿通させ、不図示の加工機のネジ穴にボルトを螺合させることにより、モータ１０を加工機に固定することができる。

第２ハウジング１６は、金属製の筒状の部材であり、固定子の他方のコイルエンドと、回転軸２６および回転子２８を軸支する他方のベアリングとを収容する。この場合、第２ハウジング１６の上部には、外部からモータ１０に電力を供給するケーブルに接続される第１コネクタ３４が配設されている。ベアリングホルダ１８は、金属製の有底筒状の部材であり、固定子コア１２の他端部を閉塞するとともに、他方のベアリングを支持する。ベアリングホルダ１８には、不図示の検出器によって検出された回転子２８の位置および回転速度等を示す検出信号を外部に出力するケーブルに接続される第２コネクタ３６が配設されている。

図２は、Ｙ方向に直交する断面視での固定子コア１２の図である。ここでは、図１および図２を用いて、固定子コア１２の外形を説明する。なお、図２では、理解の容易化のため、固定子コア１２に対するハッチングの図示を省略する。

固定子コア１２は、磁性材料で構成され、回転軸２６と同軸に連結された回転子２８を収容するための中空部３８が形成された筒状の部材である。固定子コア１２は、中空部３８側で所定の間隔で設けられ、回転子２８に向かって突出する複数の歯４０を備えており、２つの歯４０に不図示の固定子コイルが巻回されている。各歯４０は、リング状のコアバック４４によって連結されている。

固定子コア１２の外形は、四角形の四隅が除去された形状を有する。四隅が除去された後に残された各部分は、回転軸２６の中心を通る四角形の２つの対角線４６に沿って、四隅から回転軸２６に向かって凹んだＶ字状の隅部４８として構成される。各隅部４８は、それぞれ、四角形の対角線４６を挟んだ両側に位置する２つの直線５０を有する。２つの直線５０は、対角線４６上で連結されている。なお、対角線４６上での２つの直線５０の連結部分は、僅かに湾曲している。

この場合、各直線５０と、四隅が除去された後に残された隣接する四角形の辺部分（以下、隣接する四角形の辺５２ともいう。）とのなす角度αが、９０°より大きく１３５°より小さくなるように、２つの直線５０が形成されている。より好ましくは、角度αは、１０５°〜１２０°の範囲内にあればよい。この結果、各直線５０と、隣接する四角形の辺５２とが交差することにより、複数の頂部５４が形成される。なお、各頂部５４は、僅かに湾曲している。

固定子コア１２において、各頂部５４の内側には、タイロッド２４が挿通する貫通孔５６が形成されている。この場合、固定子コア１２において、貫通孔５６と、固定子コア１２の外周面（例えば、直線５０）との間には、クリアランスが設けられている。

また、図１に示すように、第１ハウジング１４、固定子コア１２、第２ハウジング１６およびベアリングホルダ１８は、四隅が除去された外形を有し、各隅部４８は、Ｙ方向に沿って形成されている。すなわち、固定子コア１２のＹ方向に沿った両端部に連結される第１ハウジング１４および第２ハウジング１６と、第２ハウジング１６に連結されたベアリングホルダ１８とは、各隅部４８に対応して、Ｖ字状に内側に凹んだ隅部を有する。

［モータの製造方法］
このように構成されるモータ１０を製造する場合、先ず、固定子コア１２の一端部にシール部材２０を塗布し、固定子コア１２の一端部と第１ハウジング１４の端部とを貼り合わせる。また、固定子コア１２の他端部にシール部材２２を塗布し、固定子コア１２の他端部と第２ハウジング１６の端部とを貼り合わせる。シール部材２０、２２の乾燥後、第１ハウジング１４、固定子コア１２および第２ハウジング１６の内部に回転軸２６および回転子２８等を組み込み、タイロッド２４によって、第１ハウジング１４、固定子コア１２、第２ハウジング１６およびベアリングホルダ１８をＹ方向に固定する。その後、第１ハウジング１４、固定子コア１２、第２ハウジング１６およびベアリングホルダ１８を回転軸２６回りに回転させながら、刷毛等を用いて、第１ハウジング１４、固定子コア１２、第２ハウジング１６およびベアリングホルダ１８の外周面に樹脂を塗布する。樹脂が乾燥することにより、モータ１０が完成する。

［実施の形態の効果］
以上説明した本実施の形態のモータ１０の効果について、図３に示す比較例と対比しながら説明する。図３は、Ｙ方向に直交する断面視での比較例の固定子コア６０の図である。この場合も、モータ１０の固定子コア１２と同じ構成要素については、同じ参照符号を付けて、詳細な説明を省略する。

比較例の固定子コア６０でも、四角形の四隅を除去して形成される隅部６２が、四隅から内側に凹むような外形を有する。ただし、各隅部６２は、四角形の四隅から回転軸２６に向かって凹んだ外形を有する。また、各隅部６２における両側の２つの直線６４と、隣接する四角形の辺５２とのなす角度βは、９０°となっている。なお、２つの直線６４と、隣接する四角形の辺５２とが交差することにより、各頂部６６が形成される。

これにより、比較例の固定子コア６０では、図３に示すＺ方向を上方向として、固定子コア６０を有するモータ６８を加工機に固定した場合、加工対象物に対する機械加工に使用される切削液が、各隅部６２に滞留する可能性がある。この結果、滞留した切削液が、固定子コア６０と第１ハウジング１４および第２ハウジング１６との隙間を介して、モータ６８の内部に浸入しやすくなる。

また、回転軸２６回りにモータ６８を回転させながら、刷毛等を用いて、モータ６８の外周面に樹脂を塗布する場合、直線６４と、隣接する四角形の辺５２とのなす角度βが９０°であるため、隅部６２に樹脂を塗布することが難しくなる。この結果、固定子コア６０の外周面に樹脂を均一に塗布することが困難になる可能性がある。

さらに、角度βが９０°であるため、固定子コア６０における直線６４と貫通孔５６とのクリアランスが小さくなる。これにより、固定子コア６０の一端部および他端部の全面にシール部材２０、２２を塗布し、固定子コア６０と第１ハウジング１４および第２ハウジング１６とを貼り合わせると、シール部材２０、２２が外部にはみ出たり、または、貫通孔５６にシール部材２０、２２が進入する。そこで、固定子コア６０の一端部および他端部における貫通孔５６よりも内側部分にシール部材２０、２２を塗布し、固定子コア６０と第１ハウジング１４および第２ハウジング１６とを貼り合わせると、固定子コア６０と第１ハウジング１４および第２ハウジング１６との間に隙間ができやすくなる。

一方、角度βが１３５°であると、固定子コア６０の外形は、八角形となる。この場合、フランジ３０において、ボルト孔３２を形成するスペースが確保し難くなる。

これに対して、本実施の形態のモータ１０では、図２に示すように、直線５０と、隣接する四角形の辺５２とのなす角度αが、９０°より大きく１３５°より小さい。これにより、隅部４８に切削液が付着しても、切削液の滞留を防止することができる。

また、第１ハウジング１４、固定子コア１２、第２ハウジング１６およびベアリングホルダ１８を回転軸２６回りに回転させながら、第１ハウジング１４、固定子コア１２、第２ハウジング１６およびベアリングホルダ１８の外周面に樹脂を塗布する場合、樹脂を均一に塗布することが可能となる。

さらに、角度αが１０５°〜１２０°の範囲内であれば、図３の比較例と比べて、固定子コア１２における直線５０と貫通孔５６とのクリアランスが大きくなる。これにより、固定子コア１２の一端部および他端部の全面にシール部材２０、２２を塗布し、固定子コア１２と第１ハウジング１４および第２ハウジング１６とを貼り合わせた場合、シール部材２０、２２の外部へのはみ出しや、貫通孔５６へのシール部材２０、２２の進入を抑制することができる。

さらにまた、各隅部４８を形成する２つの直線５０が、四角形の対角線４６を挟んだ両側に位置することにより、角度αを上記の範囲に設定しやすくなる。また、固定子コア１２の外形が、Ｙ方向に沿って四角形の四隅が除去された形状であるため、上記の各効果が一層得られやすくなる。しかも、第１ハウジング１４、第２ハウジング１６およびベアリングホルダ１８において、固定子コア１２の隅部４８に連なるように、Ｙ方向に沿って、隅部が形成されているので、モータ１０全体として、上記の各効果が得られやすくなるとともに、ボルト孔３２にボルトを通しやすくなる。

［実施の形態から得られる技術的思想］
上記の実施の形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

モータ（１０）の外形を構成する固定子コア（１２）を有するモータ（１０）であって、モータ（１０）の回転軸（２６）方向に直交する断面視において、固定子コア（１２）の外形は、四角形の四隅が除去された形状を有し、四隅が除去された各部分（４８）の固定子コア（１２）の外形は、隣接する四角形の辺（５２）とのなす角度（α）が９０°より大きく１３５°より小さい２つの直線（５０）で形成されている。

これにより、固定子コア（１２）において、四隅が除去された各部分（４８）に付着した切削液等の液体の滞留を防止することができる。また、モータ（１０）の回転軸（２６）回りに固定子コア（１２）を回転させながら、固定子コア（１２）の側面に樹脂を塗布する場合、樹脂を均一に塗布することが可能となる。

上記のモータ（１０）の回転軸（２６）方向に直交する断面視において、直線（５０）と隣接する四角形の辺（５２）とのなす角度（α）は、１０５°〜１２０°の範囲内であればよい。これにより、固定子コア（１２）において、直線（５０）および隣接する四角形の辺（５２）の近傍に貫通孔（５６）が形成されている場合に、直線（５０）と貫通孔（５６）とのクリアランスが大きくなる。この結果、固定子コア（１２）の両端部の全面にシール部材（２０、２２）を塗布し、固定子コア（１２）の両端部とハウジング（１４、１６）とを貼り合わせた場合、シール部材（２０、２２）の外部へのはみ出しや、貫通孔（５６）へのシール部材（２０、２２）の進入を抑制することができる。

また、２つの直線（５０）を四角形の対角線（４６）を挟んだ両側に位置させることにより、角度（α）を上記の範囲に設定しやすくなる。

さらに、固定子コア（１２）の外形をモータ（１０）の回転軸（２６）方向に沿って四角形の四隅が除去された形状とすることにより、上記の各効果が一層得られやすくなる。

１０、６８…モータ１２、６０…固定子コア
１４…第１ハウジング１６…第２ハウジング
１８…ベアリングホルダ２０、２２…シール部材
２４…タイロッド２６…回転軸
２８…回転子３０…フランジ
３２…ボルト孔３４…第１コネクタ
３６…第２コネクタ３８…中空部
４０…歯４４…コアバック
４６…対角線４８、６２…隅部
５０、６４…直線５２…辺
５４、６６…頂部５６…貫通孔

Claims

モータの外形を構成する固定子コアを有するモータであって、
前記モータの回転軸方向に直交する断面視において、
前記固定子コアの外形は、四角形の四隅が除去された形状を有し、
前記四隅が除去された各部分の前記固定子コアの外形は、隣接する前記四角形の辺とのなす角度が９０°より大きく１３５°より小さい２つの直線で形成されている、モータ。
請求項１に記載のモータであって、
前記モータの回転軸方向に直交する断面視において、
前記直線と隣接する前記四角形の辺とのなす角度は、１０５°〜１２０°の範囲内である、モータ。
請求項１または２に記載のモータであって、
前記２つの直線は、前記四角形の対角線を挟んだ両側に位置する、モータ。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータであって、
前記固定子コアの外形は、前記モータの回転軸方向に沿って前記四角形の前記四隅が除去された形状を有する、モータ。