JP4244415B2 - ダイレクトドライブモータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アウターロータ型のダイレクトドライブモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アウターロータ型のダイレクトドライブモータ（以下、「ＤＤモータ」と称する）としては、例えば特公平７−５９１４３号に示すものがある。図３に示すように、このモータ１は、外周面に一次側の極歯２ａが多数配置された一次側コア２と、内周面に一次側の極歯２ａに対向するよう二次側の極歯３ａが多数配置された二次側コア３とを主体構成としている。
一次側コア２は、シャフト４の外周面に配設されており、このシャフト４は、その基端部４ａが取付対象物の取付面にボルト等で固定される構成となっている。二次側コア３は、筒状のアウターフレーム６の内部に収められており、このアウターフレーム６は、その一端側において、シャフト４にクロスローラーベアリング（図示なし）を介して回転自在に片持ち支持された構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のＤＤモータには、以下のような問題が存在する。
モータ１では、アウターフレーム６の内部に二次側コア３が圧入されて収められており、アウターフレーム６と二次側コア３とは接着剤等によって固定されている。ところが、アウターフレーム６と二次側コア３とが、接着部以外で直接接触してしまう部分があり、この部分が電気的に短絡してしまう。そして、このようなアウターロータ型のモータ１は、例えば一次側の極歯２ａおよび二次側の極歯３ａが、それぞれ１００極ずつ設けられている場合、例えば６０〜１２０ｒｐｍで回転させると巻線電流は１００〜２００Ｈｚという非常に高い周波数となるため、二次側コア３の外周面から漏れる磁束によって、渦電流（短絡電流）が流れ、これによって、アウターフレーム６が部分的に発熱してしまう場合がある。
【０００４】
これは、一次側コア２が固定されたシャフト４においても共通する問題である。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、部分発熱を防止することのできるＤＤモータを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、励磁コイルによって励磁される一次側の極歯が外周面に複数配置された一次側コアと、前記一次側の極歯に対向する二次側の極歯が内周面に複数配置された二次側コアと、前記一次側コアが固定されたシャフトと、一端側において前記シャフトに回転自在に片持ち支持されるとともに、内部に前記二次側コアを収めたアウターフレームとから構成され、前記アウターフレームの内周面と前記シャフトの外周面とのいずれか一方または双方は、絶縁材料からなる絶縁膜で覆われており、前記二次側コアまたは前記一次側コアは、該絶縁膜に固定されることで、対応する該絶縁膜で覆われた前記アウターフレームまたは前記シャフトに固定されており、 前記絶縁膜は、前記アウターフレームの内周面または前記シャフトの外周面を酸化処理、リン酸被膜処理、または、窒化処理することによって形成されていることを特徴としている。
【０００７】
このようにして、アウターフレームおよびシャフトのいずれか一方または双方に絶縁膜を形成することによって、一次側コア、二次側コアとの絶縁を図ることができ、電気的な短絡を防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＤＤモータの実施の形態の一例を、図１および図２を参照して説明する。
【０００９】
図１および図２に示すように、モータ（ＤＤモータ）１１は、一次側コア１２と、これに対向して設けられた二次側コア１３と、一次側コア１２を保持するシャフト１４と、二次側コア１３を保持するアウターフレーム１５とから概略構成されている。
【００１０】
一次側コア１２は、周方向に等間隔に複数の磁極１６，１６，…が設けられ、各磁極１６は、鉄芯１７に励磁コイル１８が巻回され、そして、複数の極歯（一次側の極歯）１６ａが等間隔毎に所定数形成された構成となっている。このような一次側コア１２は、シャフト１４の軸方向中間部に固定されている。
【００１１】
図２に示したように、二次側コア１３は、その内周面に極歯（二次側の極歯）１３ａと凹溝１３ｂとが等間隔毎に交互に形成され、各凹溝１３ｂには永久磁石１９が、隣り合うものどうしの極性が互いに逆方向となるようにして挿入されている。二次側コア１３は、筒状のアウターフレーム１５内に収められており、接着剤等によって固定されている。
【００１２】
図１に示したように、このアウターフレーム１５は、その一端側の基端部１５ａにおいて、シャフト１４の先端部１４ａに、クロスローラーベアリング２０を介して回転自在に片持ち支持されている。このクロスローラーベアリング２０は、リング状で、互いに直交する二軸方向に軸線を有する筒状のローラー２０ａが交互に配置されたもので、シャフト１４に対し、アウターフレーム１５をその回転方向だけでなくスラスト方向（軸方向）に対しても高い強度で支持する構成となっている。
【００１３】
そして、シャフト１４の外周面と、アウターフレーム１５の内周面には、それぞれ絶縁膜Ｃが形成されている。この絶縁膜Ｃは、例えば酸化処理を行うことによって形成された酸化皮膜等によって形成されるものである。この他、絶縁膜Ｃを形成するための手段としては、リン酸皮膜処理，窒化膜，有機塗料等がある。
【００１４】
このように、シャフト１４の外周面，アウターフレーム１５の内周面にそれぞれ絶縁膜Ｃを形成することによって、一次側コア１２の内周面，二次側コア１３の外周面との絶縁を図ることができる構成となっている。
【００１５】
また、この図において符号２１で示すものは、シャフト１４に対するアウターフレーム１５の回転位置をキャッチするためのセンサーであるレゾルバである。
【００１６】
このような構成のモータ１１は、シャフト１４の基端部１４ｂが取付対象物の取付面２２にボルト等で固定され、アウターフレーム１５の基端部１５ａの端面には、例えばロボット等の負荷がボルト等で取り付けられる構成となっている。
【００１７】
このモータ１１は、例えば特公平７−５９１４３号に示したモータ等と同様にして、一次側コア１２の励磁コイル１８に駆動電流を供給して磁極１６の極歯１６ａを励磁させ、二次側コア１３の極歯１３ａとの間隙に生じる磁束による電磁吸引力によって、シャフト１４とアウターフレーム１５とを、シャフト１４の軸線回りに相対移動（回転）させるようになっている。
【００１８】
上述したような構成のモータ１１では、シャフト１４の外周面と、アウターフレーム１５の内周面にそれぞれ絶縁膜Ｃが形成された構成となっている。これにより、シャフト１４と一次側コア１２，アウターフレーム１５と二次側コア１３との絶縁を図り、電気的な短絡を防止することができる。したがって、一次側コア１２，二次側コア１３から漏れる交番磁束による渦電流（短絡電流）が流れることもなく、シャフト１４，アウターフレーム１５の部分的な発熱を防止することができる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、シャフト１４の外周面と、アウターフレーム１５の内周面とにそれぞれ絶縁膜Ｃを形成する構成としたが、必要に応じ、いずれか一方のみに形成する構成としても良い。
また、絶縁膜Ｃについては、一次側コア１２あるいは二次側コア１３との絶縁を図ることができるのであれば、上記にあげた以外の、例えば絶縁材料のコーティング等によって形成しても良い。
【００２０】
さらに、モータ１１については、パルスモータとしても、またサーボモータとしても用いることが可能であるのは言うまでもない。
【００２１】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものとしても良いのは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＤＤモータによれば、一次側コアを備えたシャフトと、二次側コアを収めたアウターフレームとから構成されたＤＤモータにおいて、アウターフレームの内周面とシャフトの外周面とのいずれか一方または双方に、絶縁膜を形成する構成となっている。
これにより、シャフトと一次側コア，アウターフレームと二次側コアとの絶縁を図ることができ、これらの間における電気的な短絡を防止することができる。したがって、一次側コア，二次側コアから漏れる交番磁束による渦電流（短絡電流）が流れることもなく、シャフト，アウターフレームの部分的な発熱を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るＤＤモータの一例を示す図であって、前記ＤＤモータの一部断面図である。
【図２】 図１の左側面図である。
【図３】 従来のＤＤモータの一例を示す図である。
【符号の説明】
１１ モータ（ＤＤモータ）
１２ 一次側コア
１３ 二次側コア
１３ａ 極歯（二次側の極歯）
１４ シャフト
１５ アウターフレーム
１６ａ 極歯（一次側の極歯）
１８ 励磁コイル
Ｃ 絶縁膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、アウターロータ型のダイレクトドライブモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アウターロータ型のダイレクトドライブモータ（以下、「ＤＤモータ」と称する）としては、例えば特公平７−５９１４３号に示すものがある。図３に示すように、このモータ１は、外周面に一次側の極歯２ａが多数配置された一次側コア２と、内周面に一次側の極歯２ａに対向するよう二次側の極歯３ａが多数配置された二次側コア３とを主体構成としている。
一次側コア２は、シャフト４の外周面に配設されており、このシャフト４は、その基端部４ａが取付対象物の取付面にボルト等で固定される構成となっている。二次側コア３は、筒状のアウターフレーム６の内部に収められており、このアウターフレーム６は、その一端側において、シャフト４にクロスローラーベアリング（図示なし）を介して回転自在に片持ち支持された構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のＤＤモータには、以下のような問題が存在する。
モータ１では、アウターフレーム６の内部に二次側コア３が圧入されて収められており、アウターフレーム６と二次側コア３とは接着剤等によって固定されている。ところが、アウターフレーム６と二次側コア３とが、接着部以外で直接接触してしまう部分があり、この部分が電気的に短絡してしまう。そして、このようなアウターロータ型のモータ１は、例えば一次側の極歯２ａおよび二次側の極歯３ａが、それぞれ１００極ずつ設けられている場合、例えば６０〜１２０ｒｐｍで回転させると巻線電流は１００〜２００Ｈｚという非常に高い周波数となるため、二次側コア３の外周面から漏れる磁束によって、渦電流（短絡電流）が流れ、これによって、アウターフレーム６が部分的に発熱してしまう場合がある。
【０００４】
これは、一次側コア２が固定されたシャフト４においても共通する問題である。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、部分発熱を防止することのできるＤＤモータを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、励磁コイルによって励磁される一次側の極歯が外周面に複数配置された一次側コアと、前記一次側の極歯に対向する二次側の極歯が内周面に複数配置された二次側コアと、前記一次側コアが固定されたシャフトと、一端側において前記シャフトに回転自在に片持ち支持されるとともに、内部に前記二次側コアを収めたアウターフレームとから構成され、前記アウターフレームの内周面と前記シャフトの外周面とのいずれか一方または双方は、絶縁材料からなる絶縁膜で覆われており、前記二次側コアまたは前記一次側コアは、該絶縁膜に固定されることで、対応する該絶縁膜で覆われた前記アウターフレームまたは前記シャフトに固定されており、 前記絶縁膜は、前記アウターフレームの内周面または前記シャフトの外周面を酸化処理、リン酸被膜処理、または、窒化処理することによって形成されていることを特徴としている。
【０００７】
このようにして、アウターフレームおよびシャフトのいずれか一方または双方に絶縁膜を形成することによって、一次側コア、二次側コアとの絶縁を図ることができ、電気的な短絡を防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＤＤモータの実施の形態の一例を、図１および図２を参照して説明する。
【０００９】
図１および図２に示すように、モータ（ＤＤモータ）１１は、一次側コア１２と、これに対向して設けられた二次側コア１３と、一次側コア１２を保持するシャフト１４と、二次側コア１３を保持するアウターフレーム１５とから概略構成されている。
【００１０】
一次側コア１２は、周方向に等間隔に複数の磁極１６，１６，…が設けられ、各磁極１６は、鉄芯１７に励磁コイル１８が巻回され、そして、複数の極歯（一次側の極歯）１６ａが等間隔毎に所定数形成された構成となっている。このような一次側コア１２は、シャフト１４の軸方向中間部に固定されている。
【００１１】
図２に示したように、二次側コア１３は、その内周面に極歯（二次側の極歯）１３ａと凹溝１３ｂとが等間隔毎に交互に形成され、各凹溝１３ｂには永久磁石１９が、隣り合うものどうしの極性が互いに逆方向となるようにして挿入されている。二次側コア１３は、筒状のアウターフレーム１５内に収められており、接着剤等によって固定されている。
【００１２】
図１に示したように、このアウターフレーム１５は、その一端側の基端部１５ａにおいて、シャフト１４の先端部１４ａに、クロスローラーベアリング２０を介して回転自在に片持ち支持されている。このクロスローラーベアリング２０は、リング状で、互いに直交する二軸方向に軸線を有する筒状のローラー２０ａが交互に配置されたもので、シャフト１４に対し、アウターフレーム１５をその回転方向だけでなくスラスト方向（軸方向）に対しても高い強度で支持する構成となっている。
【００１３】
そして、シャフト１４の外周面と、アウターフレーム１５の内周面には、それぞれ絶縁膜Ｃが形成されている。この絶縁膜Ｃは、例えば酸化処理を行うことによって形成された酸化皮膜等によって形成されるものである。この他、絶縁膜Ｃを形成するための手段としては、リン酸皮膜処理，窒化膜，有機塗料等がある。
【００１４】
このように、シャフト１４の外周面，アウターフレーム１５の内周面にそれぞれ絶縁膜Ｃを形成することによって、一次側コア１２の内周面，二次側コア１３の外周面との絶縁を図ることができる構成となっている。
【００１５】
また、この図において符号２１で示すものは、シャフト１４に対するアウターフレーム１５の回転位置をキャッチするためのセンサーであるレゾルバである。
【００１６】
このような構成のモータ１１は、シャフト１４の基端部１４ｂが取付対象物の取付面２２にボルト等で固定され、アウターフレーム１５の基端部１５ａの端面には、例えばロボット等の負荷がボルト等で取り付けられる構成となっている。
【００１７】
このモータ１１は、例えば特公平７−５９１４３号に示したモータ等と同様にして、一次側コア１２の励磁コイル１８に駆動電流を供給して磁極１６の極歯１６ａを励磁させ、二次側コア１３の極歯１３ａとの間隙に生じる磁束による電磁吸引力によって、シャフト１４とアウターフレーム１５とを、シャフト１４の軸線回りに相対移動（回転）させるようになっている。
【００１８】
上述したような構成のモータ１１では、シャフト１４の外周面と、アウターフレーム１５の内周面にそれぞれ絶縁膜Ｃが形成された構成となっている。これにより、シャフト１４と一次側コア１２，アウターフレーム１５と二次側コア１３との絶縁を図り、電気的な短絡を防止することができる。したがって、一次側コア１２，二次側コア１３から漏れる交番磁束による渦電流（短絡電流）が流れることもなく、シャフト１４，アウターフレーム１５の部分的な発熱を防止することができる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、シャフト１４の外周面と、アウターフレーム１５の内周面とにそれぞれ絶縁膜Ｃを形成する構成としたが、必要に応じ、いずれか一方のみに形成する構成としても良い。
また、絶縁膜Ｃについては、一次側コア１２あるいは二次側コア１３との絶縁を図ることができるのであれば、上記にあげた以外の、例えば絶縁材料のコーティング等によって形成しても良い。
【００２０】
さらに、モータ１１については、パルスモータとしても、またサーボモータとしても用いることが可能であるのは言うまでもない。
【００２１】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものとしても良いのは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＤＤモータによれば、一次側コアを備えたシャフトと、二次側コアを収めたアウターフレームとから構成されたＤＤモータにおいて、アウターフレームの内周面とシャフトの外周面とのいずれか一方または双方に、絶縁膜を形成する構成となっている。
これにより、シャフトと一次側コア，アウターフレームと二次側コアとの絶縁を図ることができ、これらの間における電気的な短絡を防止することができる。したがって、一次側コア，二次側コアから漏れる交番磁束による渦電流（短絡電流）が流れることもなく、シャフト，アウターフレームの部分的な発熱を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るＤＤモータの一例を示す図であって、前記ＤＤモータの一部断面図である。
【図２】 図１の左側面図である。
【図３】 従来のＤＤモータの一例を示す図である。
【符号の説明】
１１ モータ（ＤＤモータ）
１２ 一次側コア
１３ 二次側コア
１３ａ 極歯（二次側の極歯）
１４ シャフト
１５ アウターフレーム
１６ａ 極歯（一次側の極歯）
１８ 励磁コイル
Ｃ 絶縁膜
Claims (1)
- 励磁コイルによって励磁される一次側の極歯が外周面に複数配置された一次側コアと、前記一次側の極歯に対向する二次側の極歯が内周面に複数配置された二次側コアと、前記一次側コアが固定されたシャフトと、一端側において前記シャフトに回転自在に片持ち支持されるとともに、内部に前記二次側コアを収めたアウターフレームとから構成され、
前記アウターフレームの内周面と前記シャフトの外周面とのいずれか一方または双方は、絶縁材料からなる絶縁膜で覆われており、
前記二次側コアまたは前記一次側コアは、該絶縁膜に固定されることで、対応する該絶縁膜で覆われた前記アウターフレームまたは前記シャフトに固定されており、
前記絶縁膜は、前記アウターフレームの内周面または前記シャフトの外周面を酸化処理、リン酸被膜処理、または、窒化処理することによって形成されていることを特徴とするダイレクトドライブモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30923698A JP4244415B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | ダイレクトドライブモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30923698A JP4244415B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | ダイレクトドライブモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000139068A JP2000139068A (ja) | 2000-05-16 |
| JP4244415B2 true JP4244415B2 (ja) | 2009-03-25 |
Family
ID=17990578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30923698A Expired - Fee Related JP4244415B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | ダイレクトドライブモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4244415B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4715406B2 (ja) * | 2005-09-09 | 2011-07-06 | 日本精工株式会社 | ダイレクトドライブモータ |
| JP2007097291A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Ckd Corp | ダイレクトドライブモータ |
| JP5742748B2 (ja) * | 2011-02-23 | 2015-07-01 | 日本精工株式会社 | ダイレクトドライブモータ |
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1998
- 1998-10-29 JP JP30923698A patent/JP4244415B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000139068A (ja) | 2000-05-16 |
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