JP2022149161A - motor - Google Patents
motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022149161A JP2022149161A JP2021051184A JP2021051184A JP2022149161A JP 2022149161 A JP2022149161 A JP 2022149161A JP 2021051184 A JP2021051184 A JP 2021051184A JP 2021051184 A JP2021051184 A JP 2021051184A JP 2022149161 A JP2022149161 A JP 2022149161A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- position detector
- stator
- shaft
- detection
- 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
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 86
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 69
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 8
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N lawrencium atom Chemical compound [Lr] CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Description
本開示は、モータに関する。 The present disclosure relates to motors.
径方向の中央に回転シャフトが配置されるインナーロータ型モータが公知である(特許文献1参照)。特許文献1のモータでは、回転シャフトの外周側にステータ(固定子)が配置され、ステータの外周側にロータ(回転子)が配置される。ステータは、コイル(巻線)を有する。
2. Description of the Related Art An inner rotor type motor in which a rotating shaft is arranged in the center in the radial direction is known (see Patent Document 1). In the motor disclosed in
前述したステータのコイルに電流が流れることによってコイルが発熱し、ひいてはモータの温度が上昇する。モータは、温度上昇によって回転トルクが低下する可能性がある。 When current flows through the coils of the stator, the coils generate heat, which in turn increases the temperature of the motor. A motor may have a decrease in rotational torque due to temperature rise.
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、温度上昇をより抑制することが可能なモータが提供されることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a motor capable of further suppressing temperature rise.
上記の目的を達成するため、一態様に係るモータは、中心軸の軸方向に延び、且つ、前記中心軸の軸回り方向に回転可能なシャフトと、前記シャフトの外周側に配置され、且つ、前記シャフトと共に回転可能なモータ磁石と、前記モータ磁石の外周側に対向配置され、且つ、モータコイルを含む回転不能なモータステータと、軸方向から見た場合に前記モータコイルと重なる位置まで径方向内側から径方向外側に向けて延び、且つ、前記シャフトと共に回転可能な位置検出器用支持部材と、前記位置検出器用支持部材に設けられ、且つ、前記シャフトと共に回転可能な検出用ロータと、前記検出用ロータの内周側に配置され、且つ、回転不能な検出用ステータと、を有する位置検出器と、前記モータ磁石、前記モータステータ、前記位置検出器用支持部材および前記位置検出器を内方に収容するハウジングと、を備え、前記検出用ロータは、前記モータコイルの軸方向の一方側に配置され、且つ、軸方向から見た場合に前記モータコイルと重なる位置に配置され、前記検出用ステータは、軸方向から見た場合に前記モータ磁石と重なる位置に配置される。 To achieve the above object, a motor according to one aspect includes a shaft extending in an axial direction of a central axis and rotatable in a direction around the central axis; A motor magnet rotatable together with the shaft, a non-rotatable motor stator including a motor coil disposed opposite to the outer peripheral side of the motor magnet, and a radial direction to a position overlapping the motor coil when viewed in the axial direction. a position detector support member extending radially outward from the inside and rotatable together with the shaft; a detection rotor provided on the position detector support member and rotatable together with the shaft; a position detector disposed on the inner peripheral side of a rotor for rotation and having a non-rotatable detection stator; a housing that accommodates the detection rotor, the detection rotor being disposed on one side of the motor coil in the axial direction and at a position overlapping the motor coil when viewed in the axial direction; are arranged at positions overlapping the motor magnets when viewed from the axial direction.
このように、本開示のモータは、回転可能なモータ磁石の外周側に回転不能なモータステータが配置され、回転不能な検出用ステータの外周側に回転可能な検出用ロータが配置される。また、軸方向から見た場合に、モータコイルと検出用ロータとが重なり、モータ磁石と検出用ステータとが重なる。従って、検出用ロータが位置検出器用支持部材と共に回転することにより、ハウジングの内方の空気が攪乱されて空気が乱流になる。この空気は、モータコイルに当たるため、モータコイルが冷却される。このように、モータコイルが冷却されることにより、モータの定格トルクの向上が可能となる。 Thus, in the motor of the present disclosure, the non-rotatable motor stator is arranged on the outer peripheral side of the rotatable motor magnet, and the rotatable detection rotor is arranged on the outer peripheral side of the non-rotatable detection stator. When viewed from the axial direction, the motor coil and the detection rotor overlap, and the motor magnet and the detection stator overlap. Therefore, when the detection rotor rotates together with the position detector support member, the air inside the housing is disturbed and becomes turbulent. This air impinges on the motor coils, thereby cooling the motor coils. By cooling the motor coils in this way, it is possible to improve the rated torque of the motor.
本開示のモータと比較して、回転可能なモータ磁石の外周側に回転不能なモータステータが配置され、回転可能な検出用ロータの外周側に回転不能な検出用ステータが配置される比較例のモータでは、回転不能なモータステータの軸方向の一方側には、回転不能な検出用ステータが配置される。このため、比較例のモータにおいては、検出用ロータの回転による空気の攪乱による乱流がモータコイルに当たりにくく、モータコイルが冷却されにくいため、本開示のモータに対して、モータの定格トルクの向上を図ることが困難である。また、本開示のモータにおいては、ハウジングの内方の空気が攪乱されて空気が乱流になるため、モータ全体の温度上昇を抑制することにより、モータのトルク低下を抑制することが可能となる。これに対して、前述した比較例のモータにおいては、検出用ロータの回転による空気の攪乱による乱流が発生しにくいため、モータ全体の温度上昇を抑制することが困難であり、モータのトルク低下を抑制しにくい。 Compared to the motor of the present disclosure, a comparative example in which a non-rotatable motor stator is arranged on the outer peripheral side of a rotatable motor magnet and a non-rotatable detection stator is arranged on the outer peripheral side of a rotatable detection rotor In the motor, a non-rotatable detection stator is arranged on one side in the axial direction of the non-rotatable motor stator. Therefore, in the motor of the comparative example, the turbulent flow caused by the disturbance of the air caused by the rotation of the detection rotor is less likely to hit the motor coils, and the motor coils are less likely to be cooled. is difficult to achieve. In addition, in the motor of the present disclosure, the air inside the housing is disturbed and the air becomes turbulent, so by suppressing the temperature rise of the entire motor, it is possible to suppress the decrease in the torque of the motor. . On the other hand, in the motor of the comparative example described above, turbulence due to disturbance of the air caused by the rotation of the detection rotor is less likely to occur. is difficult to suppress.
望ましい態様として、前記ハウジングは、ロアハウジングと、前記ロアハウジングの軸方向の一方側に位置するアッパハウジングと、を備え、前記アッパハウジングは、前記検出用ロータと前記検出用ステータとを軸方向の一方側から覆うように径方向外側から径方向内側に延び、前記アッパハウジングに前記検出用ステータが取り付けられる。従って、アッパハウジングという簡単な構成によって、モータ磁石の外周側にモータステータが配置され、検出用ステータの外周側に検出用ロータが配置されるという構成を成立させることが可能となる。 Preferably, the housing includes a lower housing and an upper housing located on one side of the lower housing in the axial direction, and the upper housing axially supports the detection rotor and the detection stator. The detection stator is attached to the upper housing, extending from the radially outer side to the radially inner side so as to cover from one side. Therefore, it is possible to achieve a configuration in which the motor stator is arranged on the outer peripheral side of the motor magnet, and the detection rotor is arranged on the outer peripheral side of the detection stator, with a simple configuration of the upper housing.
望ましい態様として、前記位置検出器用支持部材は、前記位置検出器と、前記モータ磁石および前記モータステータと、の間に配置される。このため、位置検出器用支持部材の回転が、位置検出器、モータ磁石およびモータステータによって阻害されにくい。即ち、中心軸を含む断面において、位置検出器用支持部材が、例えば、モータ磁石やモータステータと重なる位置に配置される場合には、位置検出器用支持部材が回転すると、モータ磁石やモータステータに干渉するおそれがある。従って、位置検出器と、モータ磁石およびモータステータと、の間に位置検出器用支持部材を配置することにより、位置検出器用支持部材が回転してもモータ磁石やモータステータと干渉しなくなる。 Preferably, the position detector support member is arranged between the position detector, the motor magnet and the motor stator. Therefore, rotation of the position detector support member is less likely to be hindered by the position detector, the motor magnet, and the motor stator. That is, in a cross section including the central axis, if the position detector support member is arranged, for example, at a position overlapping the motor magnet and the motor stator, when the position detector support member rotates, it interferes with the motor magnet and the motor stator. There is a risk of Therefore, by disposing the position detector support member between the position detector and the motor magnet and motor stator, even if the position detector support member rotates, it does not interfere with the motor magnet and motor stator.
望ましい態様として、前記アッパハウジングは、軸受の外輪に連結され、前記シャフトは、前記軸受の内輪に連結されることにより、前記シャフトは、回転可能に設けられる。これにより、簡単な構造で、シャフトを回転可能にすることが可能となる。 Preferably, the upper housing is connected to an outer ring of a bearing, and the shaft is connected to an inner ring of the bearing so that the shaft is rotatable. This makes it possible to make the shaft rotatable with a simple structure.
望ましい態様として、前記位置検出器用支持部材は、前記シャフトの外周から径方向外側に向けて延びる第1部位と、前記第1部位から軸方向の一方側に延びる第2部位と、前記第2部位から径方向外側に向けて延びる第3部位と、を有し、前記検出用ロータは、前記第3部位に固定される。 As a desirable aspect, the position detector support member includes a first portion extending radially outward from the outer periphery of the shaft, a second portion extending from the first portion to one side in the axial direction, and the second portion. and a third portion extending radially outward from the rotor, wherein the detection rotor is fixed to the third portion.
検出用ステータは軸方向に延びているため、位置検出器用支持部材を径方向に沿って延びる平坦形状に形成する場合、検出用ステータの位置を、本開示よりも、軸方向の一方側に寄せて配置する必要がある。よって、この場合、モータの軸方向高さがより大きくなる。従って、本開示では、位置検出器用支持部材を径方向に沿った平坦形状に形成する場合よりも、モータの軸方向高さがより小さくなる。 Since the detection stator extends in the axial direction, when forming the position detector support member in a flat shape extending in the radial direction, the position of the detection stator is shifted to one side in the axial direction compared to the present disclosure. must be placed Therefore, in this case, the axial height of the motor is increased. Therefore, in the present disclosure, the axial height of the motor is smaller than when the position detector support member is formed in a flat shape along the radial direction.
望ましい態様として、前記ハウジングには、貫通孔が設けられ、当該貫通孔には、吸引装置が接続可能な吸引用継手が嵌合される。このように、ハウジングの外部から内部の空気を吸引することにより、モータ内の空気を排出することができる。従って、モータの温度上昇を更に抑制し、モータのトルクの低下を更に抑制することが可能となる。 As a desirable aspect, the housing is provided with a through hole, and a suction joint to which a suction device can be connected is fitted in the through hole. In this way, the air inside the motor can be discharged by sucking the internal air from the outside of the housing. Therefore, it is possible to further suppress the temperature rise of the motor and further suppress the decrease of the torque of the motor.
望ましい態様として、前記位置検出器用支持部材は、非磁性体である。これにより、位置検出器に対するモータ磁石の磁束の影響を小さくすることができ、モータの誤作動等を抑制することが可能となる。 As a desirable aspect, the position detector support member is a non-magnetic material. As a result, the influence of the magnetic flux of the motor magnet on the position detector can be reduced, and malfunction of the motor can be suppressed.
望ましい態様として、前記シャフトは、径方向外側に突出し、且つ、前記モータ磁石が取り付けられる突出部を有し、前記突出部の軸方向の一方側には、凹溝が設けられ、前記中心軸を含む断面において、前記凹溝には、前記シャフトの回転時のバランスを調整するバランサーが収容され、前記凹溝は、前記位置検出器用支持部材で覆われる。 In a preferred embodiment, the shaft protrudes radially outward and has a protrusion to which the motor magnet is mounted. In the cross section including the above, the concave groove accommodates a balancer that adjusts the balance during rotation of the shaft, and the concave groove is covered with the position detector support member.
突出部はシャフトと共に回転するため、バランサーが飛散しやすい。従って、凹溝が位置検出器用支持部材で覆われることによって、バランサーの飛散を抑制することが可能となる。 Since the projecting portion rotates together with the shaft, the balancer is likely to scatter. Therefore, by covering the concave groove with the position detector support member, it is possible to suppress scattering of the balancer.
望ましい態様として、前記検出用ステータと前記検出用ロータとは、径方向に対向して配置される。このため、検出用ロータがより径方向外側に配置されるので、検出用ロータの回転による空気の攪乱による乱流がより生じやすい。 As a desirable aspect, the detection stator and the detection rotor are arranged to face each other in the radial direction. For this reason, since the detection rotor is disposed further radially outward, turbulence is more likely to occur due to the disturbance of the air due to the rotation of the detection rotor.
望ましい態様として、前記検出用ステータと前記検出用ロータとは、軸方向に対向して配置される。このようなアキシャルギャップ型の位置検出器によっても、ハウジングの内部の空気は、検出用ロータを取り付けた位置検出器用支持部材の回転によって攪拌されて乱流を起こす。従って、モータステータのモータコイルを冷却して、モータの温度上昇を抑制することが可能となる。 As a desirable aspect, the detection stator and the detection rotor are arranged to face each other in the axial direction. Even with such an axial gap type position detector, the air inside the housing is agitated by the rotation of the position detector support member to which the detection rotor is attached, causing turbulence. Therefore, it is possible to cool the motor coil of the motor stator and suppress the temperature rise of the motor.
本開示によれば、温度上昇をより抑制することが可能なモータが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this disclosure, the motor which can suppress a temperature rise more is provided.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 A form (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the components described below can be combined as appropriate.
[第1実施形態]
まず、第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態に係るモータの全体構成を概略的に示す断面図である。図2は、図1の一部を拡大した断面図である。図1および図2に示すように、第1実施形態に係るモータ1は、減速機構(例えば、減速ギヤ、伝動ベルトなど)を介在させることなくロータに回転力をダイレクトに伝達し、当該ロータを回転させることができる。本実施形態では、インナーロータ型のモータ1を適用する。
[First embodiment]
First, the first embodiment will be explained.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the overall configuration of the motor according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view enlarging a part of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the
モータ1は、ハウジング2と、モータステータ3と、位置検出器4と、位置検出器用支持部材5と、ロータ6と、シャフト7と、を備える。モータ1は、中心軸Axを中心とする円環状の形状を有する。実施形態では、中心軸Axに沿った軸方向の一方側を上側として図面ではUPと示す。また、軸方向の他方側を下側として図面ではLWと示す。ただし、モータ1は、中心軸Axが上下方向に沿って配置される態様に限定されない。
The
ハウジング2は、ロアハウジング21と、アッパハウジング22、23と、を備える。ロアハウジング21の内方には収容部24が設けられ、アッパハウジング22の内方には収容部25が設けられる。収容部24には、モータステータ3が収容される。収容部25には、位置検出器4が収容される。ハウジング2は、中心軸Axを中心とする円環状の形状を有する。ハウジング2の材質は、例えばアルミニウムが適用可能である。アルミニウムによって、ハウジング2の放熱性が高くなる。
The
ロアハウジング21は、底板211と、内周側板212と、外周側板213と、を備える。底板211は、中心軸Axに直交する径方向に延びる。底板211の内周側の端部には、軸方向の一方側である上側UPに向けて突出する内周側板212が設けられる。底板211の外周側の端部には、上側UPに向けて突出する外周側板213が設けられる。外周側板213の軸方向の高さ(上下方向の高さ)は、内周側板212の軸方向の高さよりも高い。
The
アッパハウジング22は、外周部221と、連結部222と、内周部223と、を備える。アッパハウジング22は、ロアハウジング21の上部開口を覆う蓋状部材である。外周部221の外周端部は、ロアハウジング21の外周側板213の上部の窪み213aに嵌合され、ボルト110を介して外周側板213の上部に固定されている。連結部222は、外周部221の内周側から上側に向けて延びている。連結部222の上端部から径方向内側に向けて、即ち、中心軸Axに近づく方向に向けて内周部223が延びている。
The
アッパハウジング23は、内周部231と、連結部232と、外周部233と、を有する。内周部231は、軸方向(図1の上下方向)に延びる。内周部231の上端には、ボルト114を介して、アッパハウジング22の内周部223の内周端部が固定されている。内周部231の下端から径方向外側に向けて連結部232が延びている。連結部232の径方向外側端から軸方向の他方側(図1の下側LW)に向けて外周部233が延びている。
The
シャフト7は、軸方向(図1の上下方向)に延びる。シャフト7は、円筒部71と、突出部72と、を有する。円筒部71は、軸方向に延びる円筒部材である。円筒部71の内方には、貫通孔70が設けられる。貫通孔70は、円筒部71を軸方向に貫通する。円筒部71は、小径部711と、大径部712と、を有する。大径部712の外径は、小径部711の外径よりも大きいため、大径部712の上面は露出される。なお、シャフト7の上端面には、搭載物取付用穴120、121が設けられ、シャフト7の下端面には、搭載物取付用穴122、123が設けられる。搭載物取付用穴120、121、122、123には、ボルトが噛み合い可能であり、例えばアームなどの搭載物がボルトを介して搭載物取付用穴120、121、122、123に取り付けられる。従って、本実施形態のモータ1では、シャフト7の軸方向の一方側(上側)と他方側(下側)との両側に、搭載物が取付可能である。
The
突出部72は、円筒部71の外周面から径方向外側に向けて突出する円環状の部材である。突出部72の上面には、凹溝73が設けられる。凹溝73は、周方向に延びる。凹溝73は、中心軸Axを含む断面において矩形形状を有する。凹溝73には、バランサー74が収納される。バランサー74は、シャフト7が回転する際のバランスを調整する。バランサー74は、例えばエポキシ樹脂である。突出部72の外周側には、ロータ6のモータ磁石61が固定される。モータ磁石61は、例えば接着によって突出部72に固定される。モータ磁石61は、中心軸Axを中心とする円環形状である。
The protruding
ここで、軸受100は、内輪101と、外輪103と、転動体102と、を有する深溝玉軸受である。内輪101と外輪103とは、球状の転動体102を介して、相対回転が可能である。本実施形態では、上側と下側にそれぞれ軸受100が設けられる。上側の軸受100における内輪101は、大径部712の上面に載置される。また、外輪103の上面とアッパハウジング23の内周部231および連結部232の下面との間には、円環状のスペーサ45とウェーブワッシャ(波ワッシャ)44とが挟持される。ウェーブワッシャ(波ワッシャ)44は、軸方向(上下方向)の圧縮荷重によって縮んで与圧予圧が加えられているため、外輪103はウェーブワッシャ44の与圧(弾性力)によって軸方向に固定される。これにより、上側の軸受100は、シャフト7の軸方向中央部をアッパハウジング23に対して回転可能に支持する。また、下側の軸受100における内輪101は、シャフト7の外周に固定され、外輪103は底板211および内周側板212に固定される。従って、下側の軸受100は、シャフト7の軸方向の他方側の端部(下側LWの端部)をロアハウジング21の下端部に対して回転可能に支持する。
Here, the
位置検出器用支持部材5は、シャフト7の円筒部71からアッパハウジング22の外周部221近傍まで径方向に延びる。位置検出器用支持部材5は、非磁性体で構成され、非磁性体として、例えばアルミニウムやステンレスが適用可能である。また、位置検出器用支持部材5は、中心軸Axを中心とする円環形状を有し、ロアハウジング21の上部開口を覆うように配置される。位置検出器用支持部材5は、中心軸Axを含む断面において、2つのL字部材を連結させた形状を有する。具体的には、位置検出器用支持部材5は、第1部位51と、第2部位52と、第3部位53と、第4部位54と、を有する。第1部位51は、径方向外側に向けて延びる。第1部位51は、ボルト113を介して突出部72の上部に固定される。突出部72には、凹溝73が設けられるため、第1部位51によって凹溝73の上側UPが封止される。第2部位52は、第1部位51における径方向の外側端から軸方向の一方側(上側UP)に向けて延びる。第3部位53は、第2部位52における軸方向の一方側の端(上側UPの端)から径方向外側に向けて延びる。第4部位54は、第3部位53における径方向の外側端から軸方向の一方側(上側UP)に向けて延びる。第4部位54は、アッパハウジング22の外周部221の内周面に近接して配置される。第4部位54は、外周部221の内周面に対向して配置される。
The position
位置検出器4は、回転センサとも称され、モータ1の回転状態(例えば、回転角度)を検出する。位置検出器として様々な仕様が適用可能であるが、第1実施形態の位置検出器4は、ラジアルギャップ型のレゾルバを一例として説明する。位置検出器4により、シャフト7に取り付けられた各種ワークなどの搭載物を所定角度だけ正確に回転させ、目標位置に高精度に位置決めすることが可能となる。位置検出器4は、レゾルバステータ(検出用ステータ)41と、レゾルバロータ(検出用ロータ)42と、を備える。レゾルバステータ41およびレゾルバロータ42は、中心軸Axを中心とする円環形状を有する。レゾルバステータ41は、アッパハウジング23の連結部232の上面にボルト112を介して固定される。レゾルバステータ41は、巻線部411を有する。レゾルバロータ42は、位置検出器用支持部材5の第3部位53の上面にスペーサ43を介して載置される。レゾルバロータ42は、位置検出器用支持部材5の第4部位54の内周面に近接して配置される。レゾルバロータ42は、スペーサ43の上に載置された状態で、ボルト111を介して第3部位53に固定される。レゾルバロータ42は、モータ磁石61よりも径方向外側に配置される。レゾルバステータ41およびレゾルバロータ42は、軸方向(上下方向)の位置が略同一であり、径方向で対向して配置される。
The
さらに、アッパハウジング22には、位置検出器の配線用穴130、131が設けられる。配線用穴130は、レゾルバステータ41の巻線部411に径方向で対向して配置される。配線用穴130は、アッパハウジング22の内周部223を軸方向に貫通する。配線用穴131は、アッパハウジング22の外周部221および連結部222を軸方向に貫通する。
Further, the
モータステータ3は、ステータコア(鉄心)31と、モータコイル32と、を有する。ステータコア31は、例えば、打ち抜き加工により成形された1枚の円環状の電磁鋼板、冷間圧延鋼板等の薄板を軸方向に複数に重ねて構成される。モータコイル32は、ステータコア31に巻回されている。ステータコア31とモータ磁石61とは、軸方向の位置が略同一である。ステータコア31は、モータ磁石61と径方向で対向して配置される。レゾルバロータ42は、軸方向から見た場合に、モータコイル32と重なって配置されている。また、位置検出器4は、モータコイル32の軸方向の一方側に配置される。
The
以上のように、モータ1における回転部分は、シャフト7、モータ磁石61を含むロータ6、位置検出器用支持部材5、およびレゾルバロータ42である。また、モータ1における回転不能部分は、ハウジング2、モータコイル32を含むモータステータ3、およびレゾルバステータ41である。モータ1における回転部分は、回転不能部分に対して、上下2つの軸受100を介して回転可能である。
As described above, the rotating parts in the
以上説明したように、モータ1は、中心軸Axの軸回り方向に回転可能なシャフト7と、シャフト7の外周側に配置され、且つ、シャフト7と共に回転可能なモータ磁石61と、モータ磁石61の外周側に対向配置され、且つ、モータコイル32を含む回転不能なモータステータ3と、軸方向から見た場合にモータコイル32と重なる位置まで径方向内側から径方向外側に向けて延び、且つ、シャフト7と共に回転可能な位置検出器用支持部材5と、位置検出器用支持部材5に設けられ、且つ、シャフト7と共に回転可能なレゾルバロータ(検出用ロータ)42と、レゾルバロータ(検出用ロータ)42の内周側に配置され、且つ、回転不能なレゾルバステータ(検出用ステータ)41と、を有する位置検出器4と、モータ磁石61、モータステータ3、位置検出器用支持部材5および位置検出器4を内方に収容するハウジング2と、を備える。レゾルバロータ(検出用ロータ)42は、モータコイル32の軸方向の一方側に配置され、且つ、軸方向から見た場合にモータコイル32と重なる位置に配置される。レゾルバステータ(検出用ステータ)41は、軸方向から見た場合にモータ磁石61と重なる位置に配置される。
As described above, the
このように、回転可能なモータ磁石61の外周側に回転不能なモータステータ3が配置され、回転不能なレゾルバステータ(検出用ステータ)41の外周側に回転可能なレゾルバロータ(検出用ロータ)42が配置される。また、軸方向から見た場合に、モータコイル32とレゾルバロータ(検出用ロータ)42とが重なり、モータ磁石61とレゾルバステータ(検出用ステータ)41とが重なる。従って、レゾルバロータ(検出用ロータ)42が位置検出器用支持部材5と共に回転することにより、ハウジング2の内方の空気が攪乱されて空気が乱流になる。この空気は、モータコイル32に当たるため、モータコイル32が冷却される。このように、モータコイル32が冷却されることにより、モータ1の定格トルクの向上が可能となる。
Thus, the
なお、従来は、回転可能なモータ磁石の外周側に回転不能なモータステータが配置され、回転可能なレゾルバロータ(検出用ロータ)の外周側に回転不能なレゾルバステータ(検出用ステータ)が配置される。即ち、回転不能なモータステータの軸方向の一方側には、回転不能なレゾルバステータ(検出用ステータ)が配置されるため、レゾルバロータ(検出用ロータ)の回転による空気の攪乱による乱流がモータコイルに当たりにくいためにモータコイルが冷却されにくい。このため、従来のモータにおいては、レゾルバロータ(検出用ロータ)の回転による空気の攪乱による乱流がモータコイルに当たりにくく、モータコイルが冷却されにくいため、本開示のモータに対して、モータの定格トルクの向上を図ることが困難である。また、本開示のモータ1においては、ハウジング2の内方の空気が攪乱されて空気が乱流になるため、モータ1全体の温度上昇を抑制することにより、モータ1のトルク低下を抑制することが可能となる。これに対して、前述した従来のモータにおいては、レゾルバロータ(検出用ロータ)の回転による空気の攪乱による乱流が発生しにくいため、モータ全体の温度上昇を抑制することが困難であり、モータのトルク低下を抑制しにくい。
Conventionally, a non-rotatable motor stator is arranged on the outer peripheral side of a rotatable motor magnet, and a non-rotatable resolver stator (detection stator) is arranged on the outer peripheral side of a rotatable resolver rotor (detection rotor). be. That is, since the non-rotatable resolver stator (detection stator) is arranged on one side in the axial direction of the non-rotatable motor stator, the rotation of the resolver rotor (detection rotor) causes air turbulence and turbulence in the motor. The motor coil is difficult to cool because it is hard to hit the coil. For this reason, in the conventional motor, turbulence caused by air disturbance due to the rotation of the resolver rotor (detection rotor) is less likely to hit the motor coil, and the motor coil is less likely to be cooled. It is difficult to improve torque. In addition, in the
ハウジング2は、ロアハウジング21と、ロアハウジング21の軸方向の一方側に位置するアッパハウジング22、23と、を備える。アッパハウジング22、23は、レゾルバロータ(検出用ロータ)42とレゾルバステータ(検出用ステータ)41とを軸方向の一方側から覆うように径方向外側から径方向内側に延びる。アッパハウジング23にレゾルバステータ(検出用ステータ)41が取り付けられる。
The
従って、アッパハウジング22、23という簡単な構成によって、モータ磁石61の外周側にモータステータ3が配置され、レゾルバステータ(検出用ステータ)41の外周側にレゾルバロータ(検出用ロータ)42が配置されるという構成を成立させることが可能となる。
Therefore, the
位置検出器用支持部材5は、位置検出器4と、モータ磁石61およびモータステータ3と、の間に配置される。このため、位置検出器用支持部材5の回転が、位置検出器4、モータ磁石61およびモータステータ3によって阻害されにくい。即ち、図1および図2の断面図において、位置検出器用支持部材5が、例えば、モータ磁石61やモータステータ3と重なる位置に配置される場合には、位置検出器用支持部材5が回転すると、モータ磁石61やモータステータ3に干渉するおれがある。従って、位置検出器4と、モータ磁石61およびモータステータ3と、の間に位置検出器用支持部材5を配置することにより、位置検出器用支持部材5が回転してもモータ磁石61やモータステータ3と干渉しなくなる。
The position
アッパハウジング23は、軸受100の外輪103に連結され、シャフト7は、軸受100の内輪101に連結されることにより、シャフト7は、回転可能に設けられる。これにより、簡単な構造で、シャフト7を回転可能にすることが可能となる。
The
位置検出器用支持部材5は、シャフト7の外周から径方向外側に向けて延びる第1部位51と、第1部位51から軸方向の一方側に延びる第2部位52と、第2部位52から径方向外側に向けて延びる第3部位53と、を有し、レゾルバロータ(検出用ロータ)42は、第3部位53に固定される。位置検出器用支持部材を径方向に沿った平坦形状に形成すると、本開示の位置検出器用支持部材5に対して、レゾルバステータ(検出用ステータ)41の位置を軸方向の一方側に寄せて配置する必要があるため、モータの軸方向高さがより大きくなる。従って、本開示では、モータ1の軸方向高さがより小さくなる。
The position
位置検出器用支持部材5は、非磁性体であるため、位置検出器4に対するモータ磁石61の磁束の影響を小さくすることができ、モータ1の誤作動等を抑制することが可能となる。非磁性体としては、例えば慣性モーメントを小さくするためにアルミニウムが好ましく、非磁性体であればステンレスも適用可能である。
Since the position
シャフト7は、径方向外側に突出し、且つ、モータ磁石61が取り付けられる突出部72を有し、突出部72の軸方向の一方側には、凹溝73が設けられ、中心軸Axを含む断面において、凹溝73には、シャフト7の回転時のバランスを調整するバランサー74が収容され、凹溝73は、位置検出器用支持部材5で覆われる。突出部72はシャフト7と共に回転するため、バランサー74が飛散しやすい。従って、凹溝73が位置検出器用支持部材5で覆われることによって、バランサー74の飛散を抑制することが可能となる。
The
レゾルバステータ(検出用ステータ)41とレゾルバロータ(検出用ロータ)42とは、径方向に対向して配置される。このため、レゾルバロータ(検出用ロータ)42がより径方向外側に配置されるので、レゾルバロータ(検出用ロータ)の回転による空気の攪乱による乱流がより生じやすい。 A resolver stator (detection stator) 41 and a resolver rotor (detection rotor) 42 are arranged to face each other in the radial direction. Therefore, since the resolver rotor (detection rotor) 42 is arranged radially outward, turbulence is more likely to occur due to air disturbance caused by the rotation of the resolver rotor (detection rotor).
[第2実施形態]
次いで、第2実施形態について説明するが、前述した第1実施形態と同一構成の部位には同一の符号を付けて説明を省略する。図3は、第2実施形態に係るモータの全体構成を概略的に示す断面図である。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described, but parts having the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the overall configuration of the motor according to the second embodiment.
第2実施形態に係るモータ1Aは、第1実施形態に係るモータ1に対して、吸引用継手300を備える点が相違する。
A
図3に示すように、ロアハウジング21の外周側板213には、径方向に貫通する貫通孔213bが設けられる。貫通孔213bは、軸方向で、モータステータ3のモータコイル32に対向して配置される。貫通孔213bにおける径方向外側の端部には、吸引用継手300が嵌合されている。吸引用継手300には、図外の吸引装置が接続可能である。吸引装置は、例えば、吸引用継手300に接続されるホースと、ホースに接続される吸引ポンプと、を備える。吸引ポンプを稼働させることにより、ホースおよび吸引用継手300を介して、ハウジング2の内方の空気をハウジング2の外方に排出することが可能である。
As shown in FIG. 3, the outer
以上説明したように、ロアハウジング21には、貫通孔213bが設けられ、貫通孔213bには、吸引装置が接続可能な吸引用継手300が嵌合される。このように、ハウジング2の外部から内部の空気を吸引することにより、モータ1A内の高温の空気を排出することができる。従って、モータ1Aの温度上昇を更に抑制し、モータ1Aのトルクの低下を更に抑制することが可能となる。
As described above, the
[第3実施形態]
次いで、第3実施形態について説明するが、前述した第1および第2実施形態と同一構成の部位には同一の符号を付けて説明を省略する。図4は、第3実施形態に係るモータの全体構成を概略的に示す断面図である。図5は、図4の一部を拡大した断面図である。
[Third Embodiment]
Next, the third embodiment will be described. Parts having the same configurations as those of the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the overall configuration of the motor according to the third embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view enlarging a part of FIG.
第3実施形態に係るモータ1Bは、第1および第2実施形態に係るモータ1に対して、位置検出器4Aおよびアッパハウジング23Aが相違する。
A
図4および図5に示すように、アッパハウジング23Aは、内周部231Aと、連結部232Aと、外周部233Aと、を有する。連結部232Aは、第1および第2実施形態に係る連結部232よりも軸方向の長さが長く形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
第3実施形態の位置検出器4Aは、アキシャルギャップ型の位置検出器であり、多極に着磁された位置検出器用磁石421Aと磁束検出用素子412Aを有する。位置検出器4Aは、ステータ41Aと、ロータ42Aと、を備える。ステータ41Aおよびロータ42Aは、中心軸Axを中心とする円板形状を有する。ステータ41Aは、基板411Aと、磁束検出用素子412Aと、を有する。基板411Aは、アッパハウジング23Aの連結部232Aの上面にボルト112を介して固定される。磁束検出用素子412Aは、基板411Aの径方向外側の端部の下側(軸方向の他方側)に固定される。
The
ロータ42Aは、支持板422Aと、位置検出器用磁石421Aと、を有する。支持板422Aは、位置検出器用支持部材5の第3部位53の上面にスペーサ43を介して載置される。支持板422Aは、位置検出器用支持部材5の第4部位54の内周面に近接して配置され、径方向内側に向けて延びる。支持板422Aは、スペーサ43の上に載置された状態で、ボルト111を介して第3部位53に固定される。位置検出器用磁石421Aは、支持板422Aの径方向内側の端部の上面(軸方向の一方側の面)に固定される。位置検出器用磁石421Aは、例えば接着によって支持板422Aに固定される。磁束検出用素子412Aは、位置検出器用磁石421Aに対して軸方向で対向して配置される。
The
以上説明したように、第3実施形態においては、アキシャルギャップ型の位置検出器4Aを適用している。位置検出器4Aは、ステータ41Aの磁束検出用素子412Aと、ロータ42Aの位置検出器用磁石421Aと、が軸方向に対向して配置されている。このようなアキシャルギャップ型の位置検出器4Aによっても、ハウジング2Aの内部の空気は、ロータ42Aを取り付けた位置検出器用支持部材5の回転によって攪拌されて乱流を起こす。従って、モータステータ3のモータコイル32を冷却して、モータ1Bの温度上昇を抑制することが可能となる。これにより、モータ1Bのトルクの低下を抑制することが可能となる。
As described above, in the third embodiment, the axial gap
[第4実施形態]
次いで、第4実施形態について説明するが、前述した第1から第3実施形態と同一構成の部位には同一の符号を付けて説明を省略する。図6は、第4実施形態に係るモータの全体構成を概略的に示す断面図である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described, but the same reference numerals will be given to parts having the same configurations as those of the first to third embodiments, and the description thereof will be omitted. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the overall configuration of the motor according to the fourth embodiment.
第4実施形態に係るモータ1Cは、第3実施形態に係るモータ1Bに対して、吸引用継手300を備える点が相違する。
A
図6に示すように、ロアハウジング21の外周側板213には、径方向に貫通する貫通孔213bが設けられる。貫通孔213bは、軸方向で、モータステータ3のモータコイル32に対向して配置される。貫通孔213bにおける径方向外側の端部には、吸引用継手300が嵌合されている。吸引用継手300には、図外の吸引装置が接続可能である。吸引装置は、例えば、吸引用継手300に接続されるホースと、ホースに接続される吸引ポンプと、を備える。吸引ポンプを稼働させることにより、ホースおよび吸引用継手300を介して、ハウジング2の内方の空気をハウジング2の外方に排出することが可能である。
As shown in FIG. 6, the outer
以上説明したように、モータ1Cにおいては、モータ1Aと同様に、ロアハウジング21には、貫通孔213bが設けられ、貫通孔213bには、吸引装置が接続可能な吸引用継手300が嵌合される。このように、ハウジング2Aの外部から内部の空気を吸引することにより、モータ1C内の高温の空気を排出することができる。従って、モータ1Cの温度上昇を更に抑制し、モータ1Cのトルクの低下を更に抑制することが可能となる。
As described above, in the
1、1A、1B、1C モータ
2、2A ハウジング
3 モータステータ
4、4A 位置検出器
5 位置検出器用支持部材
6 ロータ
7 シャフト
21 ロアハウジング
22 アッパハウジング
23、23A アッパハウジング
24、25 収容部
31 ステータコア(鉄心)
32 モータコイル
41 レゾルバステータ(検出用ステータ)
41A ステータ(検出用ステータ)
42 レゾルバロータ(検出用ロータ)
42A ロータ(検出用ロータ)
43 スペーサ
44 ウェーブワッシャ(波ワッシャ)
45 スペーサ
51 第1部位
52 第2部位
53 第3部位
54 第4部位
61 モータ磁石
70 貫通孔
71 円筒部
72 突出部
73 凹溝
74 バランサー
100 軸受
101 内輪
102 転動体
103 外輪
110、111、112、113、114 ボルト
130、131 配線用穴
211 底板
212 内周側板
213 外周側板
213b 貫通孔
221 外周部
222 連結部
223 内周部
231、231A 内周部
232、232A 連結部
233、233A 外周部
300 吸引用継手
411 巻線部
411A 基板
412A 磁束検出用素子
421A 位置検出器用磁石
422A 支持板
711 小径部
712 大径部
Ax 中心軸
1, 1A, 1B,
32
41A stator (detection stator)
42 resolver rotor (rotor for detection)
42A rotor (rotor for detection)
43
45
Claims (10)
前記シャフトの外周側に配置され、且つ、前記シャフトと共に回転可能なモータ磁石と、
前記モータ磁石の外周側に対向配置され、且つ、モータコイルを含む回転不能なモータステータと、
軸方向から見た場合に前記モータコイルと重なる位置まで径方向内側から径方向外側に向けて延び、且つ、前記シャフトと共に回転可能な位置検出器用支持部材と、
前記位置検出器用支持部材に設けられ、且つ、前記シャフトと共に回転可能な検出用ロータと、前記検出用ロータの内周側に配置され、且つ、回転不能な検出用ステータと、を有する位置検出器と、
前記モータ磁石、前記モータステータ、前記位置検出器用支持部材および前記位置検出器を内方に収容するハウジングと、を備え、
前記検出用ロータは、前記モータコイルの軸方向の一方側に配置され、且つ、軸方向から見た場合に前記モータコイルと重なる位置に配置され、
前記検出用ステータは、軸方向から見た場合に前記モータ磁石と重なる位置に配置される、
モータ。 a shaft extending in the axial direction of a central axis and rotatable in a direction around the central axis;
a motor magnet disposed on the outer peripheral side of the shaft and rotatable together with the shaft;
a non-rotatable motor stator including a motor coil arranged opposite to the outer peripheral side of the motor magnet;
a support member for a position detector that extends from the radially inner side toward the radially outer side to a position that overlaps with the motor coil when viewed from the axial direction and that is rotatable together with the shaft;
A position detector having a detection rotor provided on the position detector support member and rotatable together with the shaft, and a detection stator arranged on the inner peripheral side of the detection rotor and not rotatable. When,
a housing that internally accommodates the motor magnet, the motor stator, the position detector support member, and the position detector;
The detection rotor is arranged on one side of the motor coil in the axial direction and is arranged at a position overlapping the motor coil when viewed in the axial direction,
The detection stator is arranged at a position overlapping the motor magnet when viewed in the axial direction.
motor.
前記アッパハウジングは、前記検出用ロータと前記検出用ステータとを軸方向の一方側から覆うように径方向外側から径方向内側に延び、
前記アッパハウジングに前記検出用ステータが取り付けられる、
請求項1に記載のモータ。 The housing includes a lower housing and an upper housing located on one side of the lower housing in the axial direction,
the upper housing extends from the radially outer side to the radially inner side so as to cover the detection rotor and the detection stator from one side in the axial direction;
The detection stator is attached to the upper housing,
A motor according to claim 1.
前記位置検出器と、前記モータ磁石および前記モータステータと、の間に配置される、
請求項1または2に記載のモータ。 The support member for the position detector,
disposed between the position detector and the motor magnet and the motor stator;
A motor according to claim 1 or 2.
前記シャフトは、前記軸受の内輪に連結されることにより、
前記シャフトは、回転可能に設けられる、
請求項2に記載のモータ。 The upper housing is connected to the outer ring of the bearing,
By connecting the shaft to the inner ring of the bearing,
the shaft is rotatably mounted;
A motor according to claim 2.
前記検出用ロータは、前記第3部位に固定される、
請求項1から4のいずれか1項に記載のモータ。 The position detector support member includes a first portion extending radially outward from the outer periphery of the shaft, a second portion extending axially from the first portion, and a radial portion extending radially outward from the second portion. a third portion extending toward the
The detection rotor is fixed to the third part,
A motor according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のいずれか1項に記載のモータ。 A through hole is provided in the housing, and a suction joint to which a suction device can be connected is fitted in the through hole.
A motor according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれか1項に記載のモータ。 The position detector support member is a non-magnetic material,
A motor according to any one of claims 1 to 6.
前記突出部の軸方向の一方側には、凹溝が設けられ、
前記中心軸を含む断面において、前記凹溝には、前記シャフトの回転時のバランスを調整するバランサーが収容され、前記凹溝は、前記位置検出器用支持部材で覆われる、
請求項1から7のいずれか1項に記載のモータ。 the shaft protrudes radially outward and has a protrusion to which the motor magnet is attached;
A concave groove is provided on one side of the protrusion in the axial direction,
In a cross section including the central axis, the concave groove accommodates a balancer that adjusts the balance during rotation of the shaft, and the concave groove is covered with the position detector support member.
A motor according to any one of claims 1 to 7.
請求項1から8のいずれか1項に記載のモータ。 The detection stator and the detection rotor are arranged to face each other in a radial direction,
A motor according to any one of claims 1 to 8.
請求項1から8のいずれか1項に記載のモータ。 The detection stator and the detection rotor are arranged to face each other in the axial direction,
A motor according to any one of claims 1 to 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021051184A JP2022149161A (en) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021051184A JP2022149161A (en) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022149161A true JP2022149161A (en) | 2022-10-06 |
Family
ID=83463769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021051184A Pending JP2022149161A (en) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022149161A (en) |
-
2021
- 2021-03-25 JP JP2021051184A patent/JP2022149161A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101555804B1 (en) | Rotary electric machine | |
US10432072B2 (en) | Dual shaft integrated motor | |
US20080253888A1 (en) | Cooling fan | |
WO2018180924A1 (en) | Rotor and motor | |
JP2013090447A (en) | Induction motor and rotor of induction motor | |
US20200200234A1 (en) | Electric actuator | |
JP2013106379A (en) | Electric motor | |
JP4775551B2 (en) | Motor with brake | |
CA2859634C (en) | Magnetic radial bearing with a rotor laminated in a star-shaped manner | |
JP2022149161A (en) | motor | |
US20070210670A1 (en) | Motor | |
WO2020202390A1 (en) | Outer rotor-type motor | |
JP6834695B2 (en) | Resolver stator | |
JP2012157180A (en) | Rotating machine with built-in resolver | |
JP2015216715A (en) | Axial gap type rotary electric machine | |
JP2019054615A (en) | motor | |
JP2018133948A (en) | motor | |
CN108512355B (en) | Motor, power device and bulldozer | |
EP3364527B1 (en) | Electric motor and blower | |
JP2019068525A (en) | motor | |
JP2019068524A (en) | motor | |
US11296562B2 (en) | Stator element, stator assembly, motor, and electromechanical device | |
JP2006353052A (en) | Brushless motor | |
JP7484767B2 (en) | Direct Drive Motor | |
JP6655560B2 (en) | Rotating electric machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240315 |