JP4044508B2 - ギアードモータおよびギアードモータ用位置検出装置 - Google Patents

Description

本発明は位置検出装置を取付けたギアードモータおよびギアードモータ用位置検出装置に関する。

従来、位置検出装置を取付けたギアードモータは種々考えられているが、いずれも位置検出装置を組み込んだギアードモータを設計して製造する構造になっているとともに、センサーホルダに取付けられた磁性材を用いた被検出部を磁性材を用いたセンサーで検出している。

このため、従来の位置検出装置を取付けたギアードモータは設計段階からの製造となるため、製造までに日時がかかり、専用のギアードモータとしてしか使用することができないという欠点があった。
また、磁性材の被検出部と磁性材のセンサーとで検出しているため、被検出部とセンサーの取付部位の寸法誤差によって、磁束密度の波形が図２１に示すようになり、検出する位置に大きな誤差が生じるという欠点があった。
特になし

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、従来から使用されているギアードモータに後付け状態で位置検出装置を取付けることができるとともに、被検出部とセンサーの取付部位の寸法誤差が生じても、あらかじめ設定された位置で正確に検出することができる、加工精度がよく、加工が容易で、安価で、短期間で製造することができるギアードモータおよびギアードモータ用位置検出装置を提供することを目的としている。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明はギアードモータ本体と、このギアードモータ本体のギア−ボックスより外方へ突出するＤ字状の出力軸に挿入させることにより、位置決め状態で取付けることができる軸受部および、該軸受部の外周部に固定された一部に凹部あるいは反対の磁極で構成される被検出部を形成したフランジ状の磁性材製のセンサー部とからなるセンサー板と、このセンサー板を覆い、前記出力軸が外方へ突出するように前記ギアーボックスに取付けられたセンサーカバーと、このセンサーカバー内に取付けられた、前記センサー板の被検出部を検出するセンサーとでギアードモータを構成している。

また、本発明はギアードモータのギアーボックスより外方へ突出するＤ字状の出力軸に挿入させることにより、位置決め状態で取付けることができる軸受部および、該軸受部の外周部に固定された一部に凹部あるいは反対の磁極で構成される被検出部を形成したフランジ状の磁性材製のセンサー部とからなるセンサー板と、このセンサー板を覆い、前記出力軸が外方へ突出するように前記ギアーボックスに取付けることができるセンサーカバーと、このセンサーカバー内に取付けられた、前記センサー板の被検出部を検出するセンサーとでギアードモータ用位置検出装置を構成している。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。

（１）センサー板をギアードモータ本体のギアードボックスより外方へ突出するＤ字状の出力軸に位置決め状態で取付けるとともに、該センサー板を覆う内部にセンサーが取付けられたセンサーカバーをギアーボックスに取付けているので、ギアードモータ本体として市販されているギアードモータをそのまま使用することができる。
したがって、ギアードモータ本体の設計作業が不要で、安価で、容易に短期間に製造することができる。

（２）前記（１）によって、センサー板をＤ字状の出力軸に位置決め状態で取付けるとともに、センサーが取付けられたセンサーカバーをギアーボックスに取付けるだけの後付け作業で、ギアードモータ用位置検出装置を取付けることができる。
したがって、位置検出装置の取付け作業が容易で、短時間に行なうことができる。

（３）前記（１）によって、Ｄ字状の出力軸に挿入させることにより、位置決め状態で取付けることができる軸受および、該軸受部の外周部に固定された一部に凹部あるいは反対の磁極で構成される被検出部を形成したフランジ状の磁性材製のセンサー部とからなるセンサー板を用いているので、センサー板とセンサーとの取付寸法の誤差が生じても、従来の磁力が所定値以上になるものと比べ、磁束密度の波形が図２0に示すように磁束密度の傾きが急峻になっているので、磁性材のスラスト方向の距離が変化してもセンサー信号幅の変化が少なくなり、センサーで被検出部の位置をＯＮ、ＯＦＦ状態で正確に検出することができるとともに、加工精度がよく、加工が容易に製造することができる。

（４）前記（３）によって、Ｄ字状の出力軸に挿入することにより、位置決め状態で被検出体を形成したセンサー板を取付けることができる。
したがって、熟練者でなくても出力軸に正確な位置決め状態でセンサー板を取付けることができ、正確な位置検出を行なうことができる。

（５）請求項２、３、４も前記（１）〜（４）と同様な効果が得られる。

以下、図面に示す本発明を実施するための最良の形態より、本発明を詳細に説明する。

図１ないし図１３に示す本発明を実施するための最良の第１の形態において、１は位置検出を行なうことができる本発明のギアードモータで、このギアードモータ１は市販されている普通のギアードモータとして使用されている駆動軸２より、複数個、本発明の実施の形態では６個の変速歯車３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅを介して先端部側がＤ字状に形成された出力軸４が異なる偏心位置に配置されたギアードモータ本体５と、このギアードモータ本体５のギアーボックス６の外側部位に後付け状態で取付けられた位置検出装置７とで構成されている。

前記位置検出装置７は前記ギアードモータ本体５のギアーボックス６より外方へ突出するＤ字状の出力軸４に挿入させることにより、位置決め状態で取付けることができる軸受部８および、被検出部１０が形成されたセンサー板９と、このセンサー板９を覆い、前記出力軸４が外方へ突出するように前記ギアーボックス６に取付けられたセンサーカバー１１と、このセンサーカバー１１内に取付けられた前記センサー板９の被検出部１０を検出するセンサー１２とで構成されている。

前記センサー板９は図５ないし図７に示すように、合成樹脂材で成型された先端部を除く部位１３ａがＤ字状で、先端部１３ｂが挿入作業が容易にできる円形状に形成された軸受孔１３、この軸受孔１３のＤ字状の軸受孔部位１３ａの直線部分の両端部寄りの部位に形成された先端部側が傾斜面の位置決め用の突条１４、１４とからなる軸受部８と、この軸受部８の外周部にインサート成型で固定された一部に凹部で構成される被検出部１０を形成したフランジ状の磁性材製のセンサー部１５とで構成されている。

前記センサーカバー１１は前記ギアーボックス６とほぼ同じ輪郭形状に形成され、該ギアーボックス６をモータケース１６にビス１７、１７で取付けるビス挿入孔１８、１８を用いて、ビス１９、１９で取付けられるように形成された、前記センサー板９の軸受部８の外周部が挿入される軸受部２０が形成されている。

前記センサー１２は前記センサー板９のセンサー部１５の磁性を検出するホールＩＣ２１が使用され、該ホールＩＣ２１は外部に接続される端子２２が取付けられた基盤２３に取付けられ、該基盤２３を前記センサーカバー１１内に取付けられるように構成されている。

上記構成のギアードモータ１はセンサー板９の軸受部８の軸受孔１３内にギアードモータ本体５の出力軸４を挿入することにより、位置決め状態でセンサー板９を出力軸４に取付けることができる。
この時、センサー板９の軸受孔１３の先端部１３ｂは円形状であるため、スムーズに軸受孔１３内に出力軸４が入り込み、この入り込んだ状態でセンサー板９を前後に回動させながら押し込むことにより、出力軸４がＤ字状の軸受孔１３ａ内にスムーズに、楽に挿入することができる。

しかる後、センサー１２を取付けたセンサーカバー１１の軸受部２０に出力軸４およびセンサー板９の軸受部８の外周部を挿入し、センサーカバー１１をギアーボックス６に位置合わせ状態で当接させ、ビス１９、１９をギアーボックス６のビス挿入孔１８、１８に螺合固定することにより、取付けが完了する。

このように組み付けられたギアードモータ１はギアードモータ本体５の駆動軸２の回転が複数個の変速歯車３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅを介して出力軸４に伝わって回転する。
この出力軸４の回転によってセンサー板９も一体的に回転し、該センサー板９の被検出部１０がセンサー１２としてのホールＩＣ２１部分を通過することにより、図１３および図２０に示すように磁性が非常に弱くなる部位が検出でき、該部位で出力軸４の位置を検出する。
[発明を実施するための異なる形態]

次に、図１４ないし図２０に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図１４ないし図１６に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、一部を反対の磁極で構成される被検出部１０Ａを形成したセンサー部１５Ａを使用するセンサー板９Ａを位置検出装置７Ａに用いた点で、このように構成された位置検出装置７Ａを用いて構成したギアードモータ１Ａにしても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られる。

図１７ないし図１９に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、ギアードモータ本体５のギアーボックス６Ａの取付孔２４、２４が形成された取付片２５、２５と嵌合する嵌合片２６、２６を形成したセンサーカバー１１Ａを用いた点で、このように形成されたセンサーカバー１１Ａを用いることにより、センサーカバー１１Ａを複数個のビスを用いることなくギアーボックス６Ａに取付けることができるギアードモータ１Ｂにすることができる。

なお、前記本発明を実施するための各実施の形態では、駆動軸２よりも出力軸４が異なる偏心位置に配置したギアードモータ本体５を用いるものについて説明したが、本発明はこれに限らず、駆動軸２と出力軸４とを同一軸心上に配置したギアードモータをギアードモータ本体として使用しても同様な作用効果が得られる。

本発明はギアードモータおよびギアードモータ用位置検出装置を製造する産業、およびこれらを使用する産業で利用される。

本発明を実施するための最良の第１の形態の一部破断正面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の左側面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の右側面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の分解斜視図。 本発明を実施するための最良の第１の形態のセンサー板の正面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態のセンサー板の平面図。 図５の７−７線に沿う断面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態のセンサーカバーの正面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態のセンサーカバーの背面図。 図９の１０−１０線に沿う断面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態のセンサーを取付けたセンサーカバーの背面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の要部断面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の検出状態を示す説明図。 本発明を実施するための第２の形態の一部破断正面図。 本発明を実施するための第２の形態の左側面図。 本発明を実施するための第２の形態のセンサー板の説明図。 本発明を実施するための第３の形態の一部破断正面図。 本発明を実施するための第３の形態の左側面図。 本発明を実施するための第３の形態の分解斜視図。 本発明の磁束密度の波形の説明図。 従来の磁束密度の波形の説明図。

符号の説明

１、 １Ａ、１Ｂ：ギアードモータ、
２：駆動軸、
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ：変速歯車、
４：出力軸、 ５：ギアードモータ本体、
６：ギアーボックス、 ７、７Ａ：位置検出装置、
８：軸受部、 ９、９Ａ：センサー板、
１０、１０Ａ：被検出部、 １１、１１Ａ：センサーカバー、
１２：センサー、 １３：軸受孔、
１４：突条、 １５、１５Ａ：センサー部、
１６：モータケース、 １７：ビス、
１８：ビス挿入孔、 １９：ビス、
２０：軸受部、 ２１：ホールＩＣ、
２２：端子、 ２３：基盤、
２４：取付孔、 ２５：取付片、
２６：嵌合片。

Claims (4)

1. ギア−ドモータ本体と、このギアードモータ本体のギアーボックスより外方へ突出するＤ字状の出力軸に挿入させることにより、位置決め状態で取付けることができる軸受部および、該軸受部の外周部に固定された一部に凹部あるいは反対の磁極で構成される被検出部を形成したフランジ状の磁性材製のセンサー部とからなるセンサー板と、このセンサー板を覆い、前記出力軸が外方へ突出するように前記ギアーボックスに取付けられたセンサーカバーと、このセンサーカバー内に取付けられた、前記センサー板の被検出部を検出するセンサーとからなることを特徴とするギアードモータ。
2. 駆動軸よりも先端部側がＤ字状の出力軸が異なる偏心位置に配置されたギアードモータ本体と、このギアードモータ本体のギアーボックスより外方へ突出するＤ字状の出力軸に挿入することにより、位置決め状態で取付けることができる軸受部および、該軸受部の外周部に固定された一部に凹部あるいは反対の磁極で構成される被検出部を形成したフランジ状の磁性材製のセンサー部とからなるセンサー板と、このセンサー板を覆い、前記出力軸が外方へ突出するように前記ギアーボックスに取付けられた、該ギアーボックスとほぼ同じ輪郭形状のセンサーカバーと、このセンサーカバー内に取付けられた、前記センサー板の被検出部を検出するセンサーとからなることを特徴とするギアードモータ。
3. センサー板の軸受部の軸受孔は先端部を除く部位がＤ字状で、先端部が挿入作業が容易にできる円形状に形成されるとともに、Ｄ字状の軸受孔部位の直線部分の両端部寄りの部位に位置決め用の突条が形成されていることを特徴とする請求項１、２いずれかに記載のギアードモータ。
4. ギアードモータのギアーボックスより外方へ突出するＤ字状の出力軸に挿入させることにより、位置決め状態で取付けることができる軸受部および、該軸受部の外周部に固定された一部に凹部あるいは反対の磁極で構成される被検出部を形成したフランジ状の磁性材製のセンサー部とからなるセンサー板と、このセンサー板を覆い、前記出力軸が外方へ突出するように前記ギアーボックスに取付けることができるセンサーカバーと、このセンサーカバー内に取付けられた、前記センサー板の被検出部を検出するセンサーとからなることを特徴とするギアードモータ用位置検出装置。
   
   

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