JP2023122680A - レゾルバセンサの固定構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】三角爪によってレゾルバステータをモータに固定するのではなく、簡単で組付けの容易なモータへのレゾルバステータを取り付ける手段を提供する。【解決手段】モータケース３０の両端に設けられた前蓋１０６及び後蓋１０１により保持されたモータステータ７０と、前蓋１０６に設けられた第１軸受２及び後蓋１０１に設けられた第２軸受３により、回転自在に設けられた回転軸２０と、回転軸２０の端部２０１に設けられたレゾルバロータ２２と、後蓋１０１に設けられ、第２軸受３の外輪３ｂに接するベアリングハウス１０２と、ベアリングハウス１０２の上部でかつレゾルバロータ２２の外側に位置するレゾルバステータ９０と、後蓋１０１の上部に設けられたセンサカバー１００と、センサカバー１００の周壁１００ａとベアリングハウス１０２の端面１０２ａとを備え、レゾルバステータ９０は、周壁１００ａと端面１０２ａとの間に位置し、かつ、周壁１００ａと端面１０２ａによって挟持されている構成である。【選択図】図１
Description
本発明は、レゾルバセンサの固定構造に関し、特に、モータの回転軸の端部側に設けられたレゾルバステータに対して回転軸にレゾルバロータを取り付け、センサカバーの周壁とベアリングハウスの端面との間に、レゾルバステータを位置させ、かつ、挟持していることにより、レゾルバの周方向の固定、軸方向の固定及び位置決めを簡単に行うための新規な改良に関する。
従来、用いられていたこの種のモータの一端にレゾルバを設けた構造は、ここでは、特許文献等は開示していないが、本出願人が社内製作した構成として、図１０、図１１及び図１２に、開示することができる。
図１０に示すレゾルバセンサ９１は、モータ１０５のモータケース３０の後蓋１０１に設けられている。
前記モータ１０５のレゾルバセンサ９１のセンサカバー１００には、複数のねじ孔６が形成されている。
図１０に示すレゾルバセンサ９１は、モータ１０５のモータケース３０の後蓋１０１に設けられている。
前記モータ１０５のレゾルバセンサ９１のセンサカバー１００には、複数のねじ孔６が形成されている。
前記各ねじ孔６には、ボルト３００が螺入され、各ボルト３００には、三角爪８がボルト３００を中心として回転自在に保持されている。前記三角爪８を回転させて、前記レゾルバセンサ９１のフランジ９１ａに対して、平面的に見て重合して係合している場合には、前記ボルト３００を締めることにより、前記レゾルバセンサ９１が前記モータ１０５に固定されるように構成されている。
次に、前述の図１０の分解斜視図において、前記後蓋１０１に設けられた前記センサカバー１００の前記三角爪８を回転させると、前記フランジ９１ａに三角爪８が係合するため、前記レゾルバセンサ９１が前記センサカバー１００に固定される。
さらに、モータにレゾルバを接続するために用いられていたこの種の軸受の固定構造としては、例えば、特許文献１に開示されている構成を図１３及び図１４として示すことができる。
すなわち、図１３において符号９１で示されるものは、モータステータコイル２００を有する筒状ケースであり、前記筒状ケース９１の両端には、前蓋１０６及び後蓋１０１が設けられている。
前記前蓋１０６には、内輪２ａと外輪２ｂを有する第１軸受２及び軸受押え２Ａが設けられ、前記後蓋１０１には、内輪３ａと外輪３ｂを有する第２軸受３及びベアリングナット１０が設けられている。
すなわち、図１３において符号９１で示されるものは、モータステータコイル２００を有する筒状ケースであり、前記筒状ケース９１の両端には、前蓋１０６及び後蓋１０１が設けられている。
前記前蓋１０６には、内輪２ａと外輪２ｂを有する第１軸受２及び軸受押え２Ａが設けられ、前記後蓋１０１には、内輪３ａと外輪３ｂを有する第２軸受３及びベアリングナット１０が設けられている。
前記ベアリングナット１０の内側には、波形ワッシャ１１が設けられ、前記各軸受２、３間には、回転軸２０が回転自在に設けられている。
図１４は、図１３の要部の拡大断面図であり、前記波形ワッシャ１１によって前記外輪３ｂが軸方向Ｐに沿って付勢されている。
従来の軸受の固定構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。まず、図１０～図１２で示す第１従来構成の場合、最終的にレゾルバセンサ１をモータ２の一端１Ａに固定する際に、三角爪８とねじ７を用いなければならず、機構的安定性から見ると、極めて不安が存在していた。
また、図１３、図１４で示される第２従来構成においては、第２軸受３の外輪３ｂのみを波形ワッシャ１１で外側から押圧するのみであるため、例えば、大きい振動等がかかった場合には、前述の波形ワッシャ１１の押え力だけでは、第２軸受３を押えきれず、軸受の抜け及び破損等の発生の恐れがあった。
また、図１３、図１４で示される第２従来構成においては、第２軸受３の外輪３ｂのみを波形ワッシャ１１で外側から押圧するのみであるため、例えば、大きい振動等がかかった場合には、前述の波形ワッシャ１１の押え力だけでは、第２軸受３を押えきれず、軸受の抜け及び破損等の発生の恐れがあった。
本発明によるレゾルバセンサの固定構造は、モータケースの両端に設けられた前蓋及び後蓋により保持されたモータステータと、前記前蓋に設けられた第１軸受及び前記後蓋に設けられた第２軸受により、回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸の端部に設けられたレゾルバロータと、前記後蓋に設けられ、前記第２軸受の外輪に接するベアリングハウスと、前記ベアリングハウスの上部でかつ前記レゾルバロータの外側に位置するレゾルバステータと、前記後蓋の上部に設けられたセンサカバーと、前記センサカバーの周壁と前記ベアリングハウスの端面とを備え、前記レゾルバステータは、前記周壁と前記端面との間に位置し、かつ、前記周壁と前記端面によって挟持されている構成であり、また、アルミニウムからなる前記後蓋に対し、鉄製の前記ベアリングハウスを、鋳込み、圧入、焼嵌め、カシメ、溶着及び接着の中の何れか１つの手段により、一体とする構成であり、また、前記レゾルバステータの外周に形成された１個もしくは複数の凹溝と、前記ベアリングハウスに設けられた１個もしくは複数の突部とを備え、前記凹溝と前記突部とを嵌合させることにより、前記レゾルバステータと前記ベアリングハウスが一体状に形成される構成である。
本発明によるレゾルバセンサの固定構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、モータケースの両端に設けられた前蓋及び後蓋により保持されたモータステータと、前記前蓋に設けられた第１軸受及び前記後蓋に設けられた第２軸受により、回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸の端部に設けられたレゾルバロータと、前記後蓋に設けられ、前記第２軸受の外輪に接するベアリングハウスと、前記ベアリングハウスの上部でかつ前記レゾルバロータの外側に位置するレゾルバステータと、前記後蓋の上部に設けられたセンサカバーと、前記センサカバーの周壁と前記ベアリングハウスの端面とを備え、前記レゾルバステータは、前記周壁と前記端面との間に位置し、かつ、前記周壁と前記端面によって挟持されている構成としたことにより、レゾルバの周方向の固定、軸方向の固定、位置決めを容易にすることができる。これにより、センサとモータのゼロ点位置出しができ、軸方向の位置ずれを最小限に抑えることができる。ねじを用いた固定方法に比べ、構造の簡素化、加工工数の簡素化を図ることができる。また、ここで用いるベアリングハウスはレゾルバに対する外部からの磁気ノイズ等の影響を防止することが可能である。
また、アルミニウムからなる前記後蓋に対し、鉄製の前記ベアリングハウスを、鋳込み、圧入、焼嵌め、カシメ、溶着及び接着の中の何れか１つの手段により、一体とすることによって、ベアリングハウスの剛性を高め、レゾルバモータの信頼性を向上させることができる。
また、前記レゾルバステータの外周に形成された１個もしくは複数の凹溝と、前記ベアリングハウスに設けられた１個もしくは複数の突部とを備え、前記凹溝と前記突部とを嵌合させることにより、前記レゾルバステータと前記ベアリングハウスが一体状に形成されることにより、凹溝と突部とを直接嵌合によって組み付けるため、ベアリングハウスとレゾルバの一体的な剛性が向上に、モータとレゾルバの検出精度を得ることができる。
すなわち、モータケースの両端に設けられた前蓋及び後蓋により保持されたモータステータと、前記前蓋に設けられた第１軸受及び前記後蓋に設けられた第２軸受により、回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸の端部に設けられたレゾルバロータと、前記後蓋に設けられ、前記第２軸受の外輪に接するベアリングハウスと、前記ベアリングハウスの上部でかつ前記レゾルバロータの外側に位置するレゾルバステータと、前記後蓋の上部に設けられたセンサカバーと、前記センサカバーの周壁と前記ベアリングハウスの端面とを備え、前記レゾルバステータは、前記周壁と前記端面との間に位置し、かつ、前記周壁と前記端面によって挟持されている構成としたことにより、レゾルバの周方向の固定、軸方向の固定、位置決めを容易にすることができる。これにより、センサとモータのゼロ点位置出しができ、軸方向の位置ずれを最小限に抑えることができる。ねじを用いた固定方法に比べ、構造の簡素化、加工工数の簡素化を図ることができる。また、ここで用いるベアリングハウスはレゾルバに対する外部からの磁気ノイズ等の影響を防止することが可能である。
また、アルミニウムからなる前記後蓋に対し、鉄製の前記ベアリングハウスを、鋳込み、圧入、焼嵌め、カシメ、溶着及び接着の中の何れか１つの手段により、一体とすることによって、ベアリングハウスの剛性を高め、レゾルバモータの信頼性を向上させることができる。
また、前記レゾルバステータの外周に形成された１個もしくは複数の凹溝と、前記ベアリングハウスに設けられた１個もしくは複数の突部とを備え、前記凹溝と前記突部とを嵌合させることにより、前記レゾルバステータと前記ベアリングハウスが一体状に形成されることにより、凹溝と突部とを直接嵌合によって組み付けるため、ベアリングハウスとレゾルバの一体的な剛性が向上に、モータとレゾルバの検出精度を得ることができる。
本発明によるレゾルバセンサの固定構造は、モータの端部側に設けられたレゾルバステータに対して回転軸にレゾルバロータを取り付け、センサカバーの周壁とベアリングハウスの端面との間に、レゾルバステータを位置させ、かつ、挟持していることにより、レゾルバの周方向の固定、軸方向の固定及び位置決めを簡単に行うことである。
以下、図面と共に本発明によるレゾルバセンサの固定構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明する。
図１のレゾルバモータの組立て後の状態において、符号２０で示されるものは、回転軸であり、この回転軸２０は、内輪２ａ及び外輪２ｂを有する第１軸受２と、内輪３ａ及び外輪３ｂを有する第２軸受３と、レゾルバロータ２２と、に主として回転自在に保持されている。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明する。
図１のレゾルバモータの組立て後の状態において、符号２０で示されるものは、回転軸であり、この回転軸２０は、内輪２ａ及び外輪２ｂを有する第１軸受２と、内輪３ａ及び外輪３ｂを有する第２軸受３と、レゾルバロータ２２と、に主として回転自在に保持されている。
前記回転軸２０の中央位置には、ステータ巻線２００を有するモータステータ７０がモータケース３０に取り付けられている。
前記第１軸受２と前記第２軸受３間における前記回転軸２０の前記モータステータ７０に対応する位置には、モータロータ１０４が固定され、前記回転軸２０とモータロータ１０４、モータステータ７０及びモータケース３０とによってモータ１０５が構成されている。
前蓋１０６を有するモータケース３０の図１で見て前記第２軸受３側には、後蓋１０１が設けられ、前述の前蓋１０６、モータケース３０及び後蓋１０１は、締結ねじ１０７によって一体状に形成されている。
前記第２軸受３の外周には、ベアリング抑え１０３を介して段部１０２ｃを有するベアリングハウス１０２が設けられ、前記ベアリングハウス１０２は、鉄製で形成されている。アルミニウムからなる前記後蓋１０１に対し、鉄製の前記ベアリングハウス１０２を鋳込み、圧入、カシメ、溶着及び接着の中の何れか１つの手段により、一体化している。
また、前記ベアリングハウス１０２は金属製であるため、レゾルバセンサ９１に対する外部からの磁気的なノイズの侵入を防止することができる。
前記第２軸受３の外周には、ベアリング抑え１０３を介して段部１０２ｃを有するベアリングハウス１０２が設けられ、前記ベアリングハウス１０２は、鉄製で形成されている。アルミニウムからなる前記後蓋１０１に対し、鉄製の前記ベアリングハウス１０２を鋳込み、圧入、カシメ、溶着及び接着の中の何れか１つの手段により、一体化している。
また、前記ベアリングハウス１０２は金属製であるため、レゾルバセンサ９１に対する外部からの磁気的なノイズの侵入を防止することができる。
前記回転軸２０の端部２０１位置には、レゾルバセンサ９１（レゾルバステータ９０とレゾルバロータ２２の組合せ）のレゾルバロータ２２が固定され、前記レゾルバロータ２２が対応する位置の前記後蓋１０１の内面１０１ａには、レゾルバステータ９０が固定されていることにより、前記レゾルバステータ９０とレゾルバロータ２２とにより、レゾルバセンサ９１が構成されている。
次に、本発明による特徴構造について述べる。すなわち、前記レゾルバステータ９０とベアリングハウス１０２は、図６及び図７で示される構造によって一体結合されている。
すなわち、前記ベアリングハウス１０２の端面１０２ａには軸方向Ｐに沿って延設された複数の突部２１０が形成されており、前記レゾルバステータ９０の外周９０ａには、前記突部２１０が係合又は嵌合できる凹溝９０ｃが形成されている。
すなわち、前記ベアリングハウス１０２の端面１０２ａには軸方向Ｐに沿って延設された複数の突部２１０が形成されており、前記レゾルバステータ９０の外周９０ａには、前記突部２１０が係合又は嵌合できる凹溝９０ｃが形成されている。
前記第２軸受３の内輪３ａは、前記回転軸２０の外周２０Ａに形成された段部２０Ｂに位置決めされ、前記第２軸受３の外輪３ｂが前記回転軸２０の外周位置に設けられたベアリング抑え１０３によって抑えられ、前記ベアリング抑え１０３は、前記ベアリングハウス１０２の内面１０２ｂに嵌入されて固定されている。
前記レゾルバステータ９０は、前記後蓋１０１上にボルト３００を介して設けられたセンサカバー１００の周壁１００ａと前記ベアリングハウス１０２の端面１０２ａとによって挟持されている。
すなわち、本実施の形態によるレゾルバサンセの固定構造は、モータケース３０の両端に設けられた前蓋１０６及び後蓋１０１により保持されたモータステータ７０と、前記前蓋１０６に設けられた第１軸受２及び前記後蓋１０１に設けられた第２軸受３により、回転自在に設けられた回転軸２０と、前記回転軸２０の端部２０１に設けられたレゾルバロータ２２と、前記後蓋１０１に設けられ、前記第２軸受３の外輪３ｂに接するベアリングハウス１０２と、前記ベアリングハウス１０２の上部でかつ前記レゾルバロータ２２の外側に位置するレゾルバステータ９０と、前記後蓋１０１の上部に設けられたセンサカバー１００と、前記センサカバー１００の周壁１００ａと前記ベアリングハウス１０２の端面１０２ａとを備え、前記レゾルバステータ９０は、前記周壁１００ａと前記端面１０２ａとの間に位置し、かつ、前記周壁１００ａと前記端面１０２ａによって挟持されている構成としたことを特徴としている。
前記レゾルバステータ９０は、前記後蓋１０１上にボルト３００を介して設けられたセンサカバー１００の周壁１００ａと前記ベアリングハウス１０２の端面１０２ａとによって挟持されている。
すなわち、本実施の形態によるレゾルバサンセの固定構造は、モータケース３０の両端に設けられた前蓋１０６及び後蓋１０１により保持されたモータステータ７０と、前記前蓋１０６に設けられた第１軸受２及び前記後蓋１０１に設けられた第２軸受３により、回転自在に設けられた回転軸２０と、前記回転軸２０の端部２０１に設けられたレゾルバロータ２２と、前記後蓋１０１に設けられ、前記第２軸受３の外輪３ｂに接するベアリングハウス１０２と、前記ベアリングハウス１０２の上部でかつ前記レゾルバロータ２２の外側に位置するレゾルバステータ９０と、前記後蓋１０１の上部に設けられたセンサカバー１００と、前記センサカバー１００の周壁１００ａと前記ベアリングハウス１０２の端面１０２ａとを備え、前記レゾルバステータ９０は、前記周壁１００ａと前記端面１０２ａとの間に位置し、かつ、前記周壁１００ａと前記端面１０２ａによって挟持されている構成としたことを特徴としている。
図２は、図１のレゾルバセンサの固定構造の分解図、図３はレゾルバセンサ９１をベアリングハウス１０２に組み立てた状態を示す斜視図、図４は組立て完了図、図５は図４の平面図である。
図８はレゾルバモータ９１Ａの上にセンサカバー１００を設ける直前図であり、図９は、レゾルバモータ９１Ａの上にセンサカバー１００を設けた図である。
図９は、図８のセンサカバー１００を最終的にレゾルバモータ９１Ａに装着し、複数のボルト３００を用いて締結した状態を示している。なお、レゾルバセンサ９１からは、導線（リード線）８０が外部へ導出されている。
本発明によるレゾルバセンサの固定構造は、モータの回転軸の端部側に設けられたレゾルバステータに対して回転軸にレゾルバロータを取り付け、センサカバーの周壁とベアリングハウスの端面との間に、レゾルバステータを位置させ、かつ、挟持していることにより、レゾルバの周方向の固定、軸方向の固定及び位置決めを簡単に行うことができる。
２ 第１軸受
２ａ 内輪
２ｂ 外輪
３ 第２軸受
３ａ 内輪
３ｂ 外輪
２０ 回転軸
２０Ａ 外周
２０Ｂ 段部
２２ レゾルバロータ
３０ モータケース
７０ モータステータ
８０ 導線（リード線）
９０ レゾルバステータ
９０ａ 外周
９０ｃ 凹溝
９１ レゾルバセンサ
９１Ａ レゾルバモータ
１００ センサカバー
１００ａ 周壁
１０１ 後蓋
１０１ａ 内面
１０２ ベアリングハウス
１０２ａ 端面
１０２ｂ 内面
１０２ｃ 段部
１０３ ベアリング抑え
１０４ モータロータ
１０５ モータ
１０６ 前蓋
１０７ 締結ねじ
２００ ステータ巻線
２０１ 端部
２１０ 突部
３００ ボルト
Ｐ 軸方向
２ａ 内輪
２ｂ 外輪
３ 第２軸受
３ａ 内輪
３ｂ 外輪
２０ 回転軸
２０Ａ 外周
２０Ｂ 段部
２２ レゾルバロータ
３０ モータケース
７０ モータステータ
８０ 導線（リード線）
９０ レゾルバステータ
９０ａ 外周
９０ｃ 凹溝
９１ レゾルバセンサ
９１Ａ レゾルバモータ
１００ センサカバー
１００ａ 周壁
１０１ 後蓋
１０１ａ 内面
１０２ ベアリングハウス
１０２ａ 端面
１０２ｂ 内面
１０２ｃ 段部
１０３ ベアリング抑え
１０４ モータロータ
１０５ モータ
１０６ 前蓋
１０７ 締結ねじ
２００ ステータ巻線
２０１ 端部
２１０ 突部
３００ ボルト
Ｐ 軸方向
Claims (3)
- モータケース(30)の両端に設けられた前蓋(106)及び後蓋(101)により保持されたモータステータ(70)と、前記前蓋(106)に設けられた第１軸受(2)及び前記後蓋(101)に設けられた第２軸受(3)により、回転自在に設けられた回転軸(20)と、前記回転軸(20)の端部(201)に設けられたレゾルバロータ(22)と、前記後蓋(101)に設けられ、前記第２軸受(3)の外輪(3b)に接するベアリングハウス(102)と、前記ベアリングハウス(102)の上部でかつ前記レゾルバロータ(22)の外側に位置するレゾルバステータ(90)と、前記後蓋(101)の上部に設けられたセンサカバー(100)と、前記センサカバー(100)の周壁(100a)と前記ベアリングハウス(102)の端面(102a)とを備え、
前記レゾルバステータ(90)は、前記周壁(100a)と前記端面(102a)との間に位置し、かつ、前記周壁(100a)と前記端面(102a)によって挟持されていることを特徴とするレゾルバセンサの固定構造。 - アルミニウムからなる前記後蓋(101)に対し、鉄製の前記ベアリングハウス(102)を、鋳込み、圧入、焼嵌め、カシメ、溶着及び接着の中の何れか１つの手段により、一体とすることを特徴とする請求項１記載のレゾルバセンサの固定構造。
- 前記レゾルバステータ(90)の外周(90a)に形成された１個もしくは複数の凹溝(90c)と、前記ベアリングハウス(102)に設けられた１個もしくは複数の突部(210)とを備え、前記凹溝(90c)と前記突部(210)とを嵌合させることにより、前記レゾルバステータ(90)と前記ベアリングハウス(102)が一体状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のレゾルバセンサの固定構造。
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