JP4695301B2

JP4695301B2 - Rotation drive

Info

Publication number: JP4695301B2
Application number: JP2001206381A
Authority: JP
Inventors: 正今村; 正博矢野; 俊男若松; 正洋渋谷
Original assignee: Nidec Shimpo Corp
Current assignee: Nidec Drive Technology Corp
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2021-07-06
Also published as: JP2003023755A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転駆動装置、特に、被動装置を回転駆動するとともに、出力回転速度を検出して駆動回転速度をフィードバック制御可能な回転駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等の画像形成装置や印刷機械等においては、感光体ドラムやフィルムの送りのためのローラを比較的低速度かつ高精度で回転するための回転駆動装置が必要となる。特開平１０−１６１７５２号に開示された回転駆動装置は、モータと、モータの回転を減速する遊星方式の減速装置と、伝動手段と、速度検出機構と、フィードバック制御手段とを備えている。
【０００３】
そして、遊星方式の減速装置としては、歯車式の減速装置と、トラクションすなわち摩擦伝達方式による減速装置とがある。減速装置は、モータの出力軸に形成された太陽ローラ、遊星ローラと及びキャリアからなる。伝動手段は、主に、減速機側から被動装置側に延びる出力軸を有している。この出力軸はボールベアリング等の軸受を介してハウジングに回転自在に支持されている。
【０００４】
速度検出機構は、例えば、パルス板とパルス板を検出する光検出器とからなるロータリーエンコーダから構成されている。フィードバック制御手段は、速度検出機構によって検出された回転速度に基づいて、モータの制御を行う。ここで、速度検出機構は、減速装置のハウジングの出力側に配置されることになるが、そのため回転駆動装置の軸方向の寸法が長くなっている。ところが、例えば、カラーコピー装置に回転駆動装置を使用した場合、省スペース化の要求が強くなり、軸方向に短い回転駆動装置の要求が強くなった。そこで、本願出願人は、特願２０００−２６２５３９号において、速度検出機構を減速装置のハウジング内に配置し、かつ減速装置の付勢部材をモータ側の壁面に移動した。これによって従来にない軸方向に短縮された回転駆動装置が実現された。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
回転駆動装置への要求は、軸方向への短縮化のみではない。他の用途、つまりスペースよりコスト低減と長期間の安定動作を求める要求もあり、これに対応できる回転駆動装置も必要となる。そこで、本願出願人は、特願２０００−２６２５４０号において、速度検出機構を減速装置のハウジング内に配置するとともに、キャリアと遊星ローラとの間にシール部材を設ける構造を発明した。この減速装置では、減速装置のハウジング内の潤滑油や摩耗粉等が速度検出機構側に侵入してパルス板や光検出器が汚染するのを防止している。これにより、この回転駆動装置の軸方向の短縮化に加えて、正確な回転速度の検出が行え、長期間にわたる安定動作が実現された。
【０００６】
しかし、速度検出機構と減速装置が同じハウジング内に収納されることで、速度検出機構やシール部材を配置するために構造的に複雑になっている。本発明の課題は、軸方向への短縮化を犠牲にしてでも、シール部材を削除して部品点数及び組立工数を削減することにある。また、ハウジングを複数の構成部材からなる分割構造にすることによって、従来よりも組立性に優れた回転駆動装置を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の回転駆動装置は、回転駆動源としてモータを使用し、被動装置を回転駆動するとともに、出力回転速度を検出して、モータの駆動回転速度をフィードバック制御する回転駆動装置であって、モータによって駆動される減速装置と、減速装置から被動装置側に延びる出力軸を有し前減速装置の出力を被動装置に伝える伝動手段と、減速装置の被動装置側に配置され出力軸の回転速度を検出するための速度検出機構と、出力軸及び速度検出機構の周囲を覆う外壁部と、外壁部に設けられ出力軸が貫通する中心孔が形成された第１隔壁部と、外壁部の減速装置側に設けられ出力軸が貫通する中心孔が形成された第２隔壁部とを有するハウジングと、第１隔壁部の中心孔の内周面と出力軸との間に配置された第１軸受と、第２隔壁部の中心孔の内周面と出力軸との間に配置された第２軸受とを備えている。速度検出機構は、検出手段と、検出手段によって検出される被検出部材とからなり、被検出部材は、出力軸が貫通する中心孔を有する略円板状である。第２隔壁部は、第１隔壁部及び外壁部とともに被検出部材が設置される収容空間部を形成し、減速装置と速度検出機構とを軸方向に分離している。そして、ハウジングは、複数の構成部材から構成されている。例えば、ハウジングにおける収容空間部の部分は、中心孔を含む第２隔壁部を有する第１部材と、中心孔を含む第１隔壁部を有する第２部材とで構成し、これら第１部材と第２部材とを軸方向に接合することにより収容空間部を閉鎖することができる。
【０００８】
この回転駆動装置では、モータの回転が減速装置によって減速され、伝動手段の出力軸から出力されて被動装置が駆動される。このとき、減速装置の出力回転速度は速度検出機構によって検出され、この検出結果に基づいて、出力回転速度が所望の設定速度になるようにモータの回転速度がフィードバック制御される。この回転駆動装置では、ハウジングに第２隔壁部を設けることによって、速度検出機構部分と減速機構部分とが軸方向に分離され、第２隔壁部と第２軸受とにより速度検出機構への不純物を防止するためだけの部材（シール部材）が不要になっている。また、ハウジングを複数の構成部材からなる分割構造にすることによって、速度検出機構の構成部材を挿入する開口部を確保でき、かつ、その開口部を閉鎖することができるため、従来よりも組立性が向上する。さらに、速度検出機構部分にグリス等の潤滑剤や減速機構部分で発生した摩耗粉等が侵入するのを防止でき、正確な速度検出によって長期間安定に動作させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の回転駆動装置では、ハウジングは、第１軸受及び第２軸受を介して出力軸を支持する第１部材と、速度検出機構が収容空間部に設置された後に第１部材に装着されて収容空間部を閉鎖することが可能な第２部材とから構成されている。この回転駆動装置では、速度検出機構部分に配置される出力軸、第１軸受、第２軸受及び速度検出機構が全て第１部材に設置された後、第２部材を装着し収容空間部を閉鎖することによって回転駆動装置を組み立てることができる。これにより、速度検出機構が第１部材の収容空間部の所定位置に固定された状態で取付精度の最終調整が可能となる。さらに、構成部品の寸法精度の管理も容易になる。
【００１０】
請求項３に記載の回転駆動装置では、請求項２において、第１部材は、第１隔壁部の少なくとも一部と、第２隔壁部の少なくとも一部と、第１隔壁部及び第２隔壁部と一体の外壁部の一部とを有している。この回転駆動装置では、第１部材が第１隔壁部と第２隔壁部とこれらの部材と一体の外壁部の一部とを有している。これにより、第１部材に開口部を確保しながら部品の寸法精度を高めることができ、組立性が向上する。
【００１１】
請求項４に記載の回転駆動装置では、請求項３において、第２部材は、第１部材に周方向から装着して収容空間部を閉鎖する部材である。請求項５に記載の回転駆動装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、速度検出機構は検出手段と前記出力軸と一体回転し検出手段によって検出される被検出部材とからなり、ハウジングには検出手段が配設される配設用窓部が形成されている。
【００１２】
この回転駆動装置では、検出手段の組立性が向上する。請求項６に記載の回転駆動装置では、請求項５において、第１部材及び第２部材は、第２部材が第１部材に装着される際に配設用窓部を形成する溝部及び突出部をそれぞれ有している。この回転駆動装置では、第１部材または第２部材に配設用窓部を穴開け加工する必要がなくなる。
【００１３】
請求項７に記載の回転駆動装置では、請求項５又は６において、配設用窓部は外壁部を出力軸の径方向に貫通しており、配設用窓部の中心軸は貫通方向に延びて出力軸に直交している。請求項８に記載の回転駆動装置では、請求項６又は７において、ハウジングには、検出手段を配設する際に取付位置を調節するための調整用窓部が設けられている。
【００１４】
この回転駆動装置では、調整用窓部があることによって、第２部材を第１部材に装着した後においても、検出手段を所望の位置に精度良く取り付けることができる。請求項９に記載の回転駆動装置では、請求項８において、調整用窓部は第１隔壁部を出力軸の軸方向に貫通しており、調整用窓部の中心軸は貫通方向に延びて出力軸に平行である。
【００１５】
請求項１０に記載の回転駆動装置では、請求項６〜９のいずれかにおいて、速度検出機構は磁気センサである。検出手段は磁束の変化を検出する少なくとも１つの磁気的検出手段であり、被検出部材は着磁部を有する被磁気的検出部材である。請求項１１に記載の回転駆動装置では、請求項６〜９のいずれかにおいて、速度検出機構は光学センサである。検出手段は光学的な変化を検出する少なくとも１つの光学的検出手段であり、被検出部材は被光学的検出部材である。
【００１６】
請求項１２に記載の回転駆動装置では、請求項１〜１１において、減速装置は、モータの回転が入力される太陽車と、太陽車と同心に配置されたインタナルリングと、太陽車に当接しインタナルリングから付勢力を受けながら当接する複数の遊星車と、複数の遊星車を支持し出力軸に連結されたキャリアとを有している。
【００１７】
この回転駆動装置では、減速装置は、インタナルリングから遊星車が圧接され、摩擦（トラクション）によるトルク伝達を行う。請求項１３に記載の回転駆動装置では、請求項１２において、モータの出力軸は、減速装置の太陽車を構成する。請求項１４に記載の回転駆動装置では、請求項１２又は１３において、第２隔壁の減速装置側の面には付勢部材を収容する凹部が形成されている。凹部の底面は、第２軸受の減速装置側端面よりさらに被動装置側に位置している。
【００１８】
この回転駆動装置では、第２隔壁部に凹部を設けることで、付勢部材と第２軸受が径方向に重なる軸方向寸法だけ、回転駆動装置の軸方向寸法を短縮できる。請求項１５に記載の回転駆動装置は、請求項１〜１４のいずれかにおいて、速度検出機構からの検出に基づいて、モータの駆動速度をフィードバック制御するフィードバック制御手段をさらに備えている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
１．第１実施形態
（１）構成
図１は本発明の一実施形態による回転駆動装置１を示したものである。この回転駆動装置１は例えば画像形成装置に用いられる。回転駆動装置１は、モータ２と、モータ２からの回転を減速して出力する遊星方式の減速装置３と、減速装置３の出力を被動装置としての画像形成装置に出力するための伝動手段４とから構成されている。伝動手段４は、出力軸７や、その出力回転速度を検出するための速度検出機構８を有している。またこの回転駆動装置１は、速度検出機構８からの出力が入力されるコントローラ５と、コントローラ５からの制御信号に従ってモータ２の回転速度を制御するドライブ装置６とをさらに有している。
【００２０】
なお、図１に示すＯ−Ｏが回転駆動装置１の回転軸線である。以後、説明の便宜のため、回転軸線が延びる方向を軸方向として、図１右側を軸方向入力側とし、図１左側を軸方向出力側とする。回転軸線に対して回転する方向を回転方向又は円周方向とする。回転軸線を中心に描く円半径の方向を径方向とする。モータ２は、ドライブ装置６からのドライブ信号により駆動され、回転駆動装置１の回転駆動源として機能する。モータ２は、ブラケット１０と、ステータ１１と、ロータ１２とから主に構成されている。
【００２１】
ブラケット１０は、筒状部１０ａと、その一端から外周側に延びるフランジ１０ｂとから構成されている。さらに、フランジ１０ｂの一方の側面には、ベース基板１０ｃが取り付けられ、他方の側面にはベース基板１０ｃを支持する支持部材１０ｄが取り付けられている。なお、モータ２は減速装置３の側面に固定されており、具体的には支持部材１０ｄがボルト９によって伝動手段４のハウジング３１（後述）に固定されている。
【００２２】
ステータ１１は、複数枚の磁性板を積層してなる鉄心コアにコイルが巻設されてなり、ブラケット１０の筒状部１０ａの外周に固定されている。ロータ１２は、ロータヨーク１５と、ロータマグネット１６とから構成されている。ロータヨーク１５は、磁性材料からなる薄板形状であり、均一の厚みを有している。具体的には、ロータヨーク１５は、円板状の垂直壁１５ａと、その外周縁から減速装置３側に延びる筒状の環状壁１５ｂとから構成されている。
【００２３】
ロータマグネット１６は、円周方向に並んだ複数の極を有する円筒状の部材であり、環状壁１５ｂの内周面に固定されている。このようにして、ロータマグネット１６はステータ１１に径方向に対向してかつ同心に配置されている。回転駆動軸１４は、モータ２の出力軸であり、ブラケット１０の筒状部１０ａ内を延び、軸方向に並んだ複数の軸受１８，１９によって筒状部１０ａに回転自在に支持されている。なお、軸受１８，１９はそれぞれシール機能付きの軸受であり、減速装置３からの潤滑剤がモータ２側に漏れ出ること、及び当該軸受の潤滑剤が減速装置３側へ浸入することを防止している。回転駆動軸１４の先端（減速装置３側）は、減速装置３内に進入して、減速装置３の入力軸である太陽ローラ２０を構成している。回転駆動軸１４の端部（減速装置３の反対側）はロータヨーク１５の垂直壁１５ａの内周部に固定されている。
【００２４】
減速装置３は、１段系であり、さらには差動遊星方式を採用している。さらに具体的には、減速装置３は、金属ローラを圧接駆動するトラクション式であり、歯車を使った減速装置に比べて、角速度変動が少なく、さらには低騒音・低振動・低バックラッシといった優れた機能を有している。減速装置３は、モータ２の回転を例えば１回転／秒程度に減速するものであり、前述の太陽ローラ２０と、インタナルリング２１と、複数の（本実施形態では、３個）遊星ローラ２２と、遊星ローラ２２を支持するキャリア２３とを有している。そして、太陽ローラ２０、インタナルリング２１、複数の遊星ローラ２２及びキャリア２３は、潤滑剤としてのグリスが充填されたハウジング３１（後述）内に収納されている。なお、減速装置３を構成する各部材の材質あるいは仕様によっては、潤滑剤なしのドライタイプで使用される場合もある。
【００２５】
インタナルリング２１はそれぞれ円環状の固定リング２１ａ及び可動リング２１ｂを有しており、両リング２１ａ及び２１ｂは遊星ローラ２２を挟むように対向して設けられている。固定リング２１ａは支持部材１０ｄに対して軸方向及び回転方向に移動不能に固定されている。また、可動リング２１ｂは、ハウジングに対して軸方向に移動自在で、かつ相対回転不能に装着されている。そして、両リング２１ａ，２１ｂの内周部の対向する面は、それぞれテーパ状に形成されている。
【００２６】
遊星ローラ２２は、ロッド２３ａによりキャリア２３に対して片持ちで回転自在に支持されており、大径ローラ部２２ａと小径ローラ部２２ｂとから構成されている。大径ローラ部２２ａの外周面は太陽ローラ２０の外周面に当接している。小径ローラ部２２ｂは、大径ローラ部２２ａの両側面中央部から大径ローラ部２２ａと同心でかつ円錐台状に突出して形成されている。そして、この小径ローラ部２２ｂのテーパ面に固定リング２１ａ及び可動リング２１ｂの内周面に形成されたテーパ面が当接している。このような構成によって、各遊星ローラ２２は太陽ローラ２０の回りを公転しながら自転することが可能である。キャリア２３は、リング状の部材であり、中心部の孔には出力軸７が挿入されて互いに相対回転不能に固定されている。なお、キャリア２３と出力軸７とは一体に形成することも可能である。
【００２７】
次に、伝動手段４について説明する。伝動手段４は、ハウジング３１、出力軸７、速度検出機構８等を有している。ハウジング３１は、主に、出力軸７の周りに配置された概ね四角筒形状の外壁部３２と、その内部に形成され出力軸７が貫通する中心孔３３ａを有する第１隔壁部３３と、第１隔壁部３３の軸方向出力側に配置され出力軸７が貫通する中心孔３４ａを有する第２隔壁部３４とを有している。そして、ハウジング３１は、図１〜図３に示すように、第１部材３１ａと第２部材３１ｂとからなる分割構造を有している。
【００２８】
まず、第１部材３１ａについて説明する。第１部材３１ａは第１軸受２７及び第２軸受２８を介して出力軸７及び磁気ホイル２５を支持するための部材であり、外壁部３２の底面部及び一対の側面部と、それと一体の中心孔３３ａが形成された第１隔壁部３３及び中心孔３４ａが形成された第２隔壁部３４とを有している。そして、第１部材３１ａの上部には、磁気ホイル２５をハウジング３１内部に収容するための開口部３２ａが形成されている。また、外壁部３２の一対の側面部には、センサ２６を取り付けるための２つの検出手段挿入用窓部３２ｂが形成されている。なお、磁気ホイル２５及びセンサ２６は速度検出機構８を構成する部材であり、詳細は後述する。
【００２９】
開口部３２ａは、外壁部３２の上部に円周方向に長く形成された矩形形状であり、第１軸受２７、第２軸受２８、出力軸７及び磁気ホイル２５を第１部材３１ａに装着した後、第２部材３１ｂが嵌り合わされることによって閉鎖される部分である。検出手段挿入用窓部３２ｂは、外壁部３２の一対の側面部に互いに対向するように形成された矩形形状を有している。開口部３２ａの開口幅寸法は、磁気ホイル２５の外形寸法より十分に大きく、検出手段挿入用窓部３２ｂの開口幅寸法は、センサ２６を取り付けるためにセンサ２６の外形寸法とほぼ同一である。各検出手段挿入用窓部３２ｂは、開口部３２ａに比べて円周方向に短くなっている。尚、検出手段挿入用窓部３２ｂは径方向に開口している。
【００３０】
より詳細に説明すると、開口部３２ａは、外壁部３２の上部を径方向（第１径方向という）に貫通している孔であり、この孔の中心軸（孔の円周方向及び軸方向の中心を第１径方向に延びる軸）は出力軸７に直交している。検出手段挿入用窓部３２ｂは外壁部３２の側面部を出力軸７の第２径方向に貫通している孔であり、この孔の中心軸（孔の円周方向及び軸方向の中心を第２径方向に延びる軸）は出力軸７に直交している。
【００３１】
第１隔壁部３３は、略矩形で、出力軸７が貫通する円形の中心孔３３ａが形成されている。第１隔壁部３３の各角部には、被動装置に固定するための取付孔が形成されている。第１隔壁部３３の中心孔３３ａ内周面には、出力軸７を回転自在に支持する第１軸受２７が設けられている。第１軸受２７は、当該軸受内から外へ潤滑剤が流出すること、及び当該軸受外から内へ異物が侵入するのを防止するシール機能を有するボールベアリングである。また、第１軸受２７は、そのアウターレースが中心孔３３ａに嵌合され、軸方向入力側が中心孔３３ａに形成されたフランジ３３ｃによって支持されている。そして、第１軸受２７のインナーレースには、これの軸方向出力側において出力軸７に装着されたスナップリング４２が係止しており、これによりインナレースの軸方向出力側への移動が禁止されている。
【００３２】
さらに、第１隔壁部３３において、中心孔３３ａの両側には一対のセンサ調整用窓部３３ｂが形成されている。各センサ調整用窓部３３ｂは、外壁部３２に形成された２つの検出手段挿入用窓部３２ｂにそれぞれ近接している。センサ調整用窓部３３ｂは、第１隔壁部３３を出力軸７の軸方向に貫通する孔であり、その孔の中心軸は出力軸７に平行である。この調整用窓部３３ｂは、その中に位置決め用治具を挿入し、磁気ホイル２５に対するセンサ２６を正確に位置決めするために使用される。
【００３３】
第２隔壁部３４は、外壁部３２の底面部及び一対の側面部に一体的に形成されているが、第１隔壁部３３から軸方向入力側（減速装置側）に離れている。したがって、第１隔壁部３３と第２隔壁部３４との軸方向間には、外壁部３２に覆われた矩形の収容空間部３５が確保されている。前述の開口部３２ａ，検出手段挿入用窓部３２ｂ及び調整用窓部３３ｂは、収容空間部３５に連通しており、その意味でそれら窓部は収容空間部３５の一部を構成していると考えても良い。
【００３４】
第２隔壁部３４は、略矩形で出力軸７が貫通する円形の中心孔３４ａが形成されている。第２隔壁部３４の中心孔３４ａの内周面には、出力軸７を回転自在に支持する第２軸受２８が設けられている。第２軸受２８も第１軸受２７と同じシール機能を有するボールベアリングである。第２軸受２８は、そのアウターレースが中心孔３４ａによって支持され、軸方向出力側が中心孔３４ａに形成されたフランジ３４ｃにウェーブワッシャ３６を介して支持されている。また、第２軸受２８のインナーレースは軸方向入力側がキャリア２３に当接しており、これによりインナーレースの軸方向入力側への移動が規制されている。
【００３５】
次に、第２部材３１ｂについて説明する。第２部材３１ｂは第１部材３１ａに開口部３２ａに接着又はネジ止め等の方法によって装着され収容空間部３５を閉鎖する部材であり、開口部３２ａの矩形形状に対応する形状を有している。以上に述べたように、第２隔壁部３４及び第２軸受２８によって収容空間部３５と減速装置３側の空間とを軸方向に分離し、さらに第２軸受２８にシール機能を持たせている。したがって、減速装置３内部にグリス等の潤滑剤が充填されている場合には、この潤滑剤が速度検出機構８側に侵入するのを抑えることができる。また、減速装置３内で発生したダスト（ドライタイプの場合）や摩耗粉が速度検出機構８側に侵入するのを抑えることができる。したがって速度検出を精度良く行うことが可能になる。
【００３６】
前述のように、第１軸受２７と第２軸受２８とは、それぞれ、第１隔壁部３３と第２隔壁部３４の内周面に装着され、出力軸７を回転自在に支持している。ここで、第１軸受２７と第２軸受２８は、磁気ホイル２５等（後述）を軸方向に挟んでいるため、軸方向に互いに離れている。そのため、同じ２個の軸受が軸方向に近接して配置された構造に比べて、出力軸７のラジアル剛性が高くなる。
【００３７】
第２隔壁部３４の減速装置３側には、円周方向に等間隔で並んだ複数（本実施形態では、６個）の収納用凹部３４ｂが形成されている。収納用凹部３４ｂは軸方向出力側に長く延びている。収納用凹部３４ｂにはコイルスプリング２９が配置されている。コイルスプリング２９は、ワッシャ２９ａを介して可動リング２１ｂを常に固定リング２１ａ側に付勢している。これにより、各遊星ローラ２２の大径ローラ部２２ａと太陽ローラ２０との各接触面と、各小径ローラ部２２ｂと固定リング２１ａ及び可動リング２１ｂとの各接触面とに、所定の圧接力を与えることができる。したがって、各当接部はトラクション方式によってトルク伝達され、各遊星ローラ２２は太陽ローラ２０の回りを自転しながら公転することが可能である。
【００３８】
このように、コイルスプリング２９をモータ２側ではなく第２隔壁部３４側に配置し、さらに第２隔壁部３４内に配置しているため、回転駆動装置１の軸線方向寸法が短くなっている。より具体的に説明すると、収納用凹部３４ｂの底面は、第２軸受２８の減速装置３側端面よりさらに軸方向出力側に長く延びている。このことは、第２軸受２８と収納用凹部３４ｂは少なくともその一部同士が同一の軸方向位置にあり、両者が径方向に重なっていることを意味する。つまり、コイルスプリング２９と第２軸受２８が径方向に重なる軸方向寸法分だけ、回転駆動装置１の軸方向寸法を短縮することができる。
【００３９】
なお、付勢部材としてコイルスプリングを用いているため、常に安定した圧接力が得られる。付勢部材としてはウェーブスプリングを用いても良く、その場合はコイルスプリングに比較して軸方向寸法が更に短くなる。また、付勢部材を省略して、インタナルリング自体が遊星ローラ２２に付勢力を作用するような構成であってもよく、例えば、コの字断面のリングが遊星ローラを付勢力を作用しながら挟持する構成や、遊星ローラの外径部に径方向内方に付勢力を作用するリング部材にてなる構成等をあげることができる。
【００４０】
第１部材３１ａは、さらに、外壁部３２から軸方向入力側に延びる筒状の第２外壁部３９を有している。第２外壁部３９は外壁部３２と一体に形成され、減速装置３の周囲を覆っている。つまり、第２外壁部３９は減速装置３のハウジングを構成している。第２外壁部３９の外壁面は、外壁部３２と同じ四角筒形状で、その内壁面は減速装置３の遊星ローラ２２の公転軌道に沿った大径の円筒形状と、キャリア２３の外径に沿った小径の円筒形状とからなる。第２外壁部３９の先端（モータ２側）は、ブラケット１０の支持部材１０ｄに当接し、前述のボルト９によって互いに固定されている。
【００４１】
出力軸７は、減速装置３から被動装置側に延びる軸であり、減速装置３側端にはキャリア２３が固定されている。出力軸７はモータ２の回転駆動軸１４と同心に配置されている。出力軸７は、前述のように、ハウジング３１内で第１隔壁部３３及び第２隔壁部３４を貫通している。より詳細には、出力軸７は、第１隔壁部３３においては中心孔３３ａに装着された第１軸受２７によって回転自在に支持され、第２隔壁部３４においては中心孔３４ａに装着された第２軸受２８によって回転自在に支持されている。つまり、出力軸７は、第１部材３１ａに支持されている。
【００４２】
速度検出機構８は、ハウジング３１の収容空間部３５内に配置され、減速装置３の出力回転速度を検出するための機構である。速度検出機構８は、磁気式ロータリー形エンコーダであり、出力軸７の外周面に回転不能に係止された磁気ホイル２５と、磁気ホイル２５の外周面と径方向（第２径方向）に所定の間隙をあけて配置された１対の磁気センサ２６とを有している。磁気ホイル２５は、概ね円板状のプラスチックマグネットであり、出力軸７が貫通する中心孔２５ａを有している。磁気ホイル２５の外周部には、円周方向に例えば６５０個程度のＮ極、Ｓ極が交互にかつ等間隔に着磁されて形成されている。
【００４３】
磁気ホイル２５と出力軸７の係止構造について説明する。図４に示すように、磁気ホイル２５のモータ２側面には、中心孔２５ａの径方向に対向する２箇所に径方向に直線で延びる１対の溝２５ｂが形成されている。また、出力軸７の軸方向中間付近には径方向に貫通する孔７ａが形成され、その中に回り止めピン３０が嵌められている。回り止めピン３０の両端は、出力軸７の外側に突出し、１対の溝２５ｂに嵌り込んでいる。そのため、係合状態では磁気ホイル２５は出力軸７と一体回転するようになっている。また、回り止めピン３０の長さは、１対の溝２５ｂの径方向外側端同士の間の長さより短く、また、第２隔壁部３４の中心孔３４ａの径より短くなっている。
【００４４】
回り止めピン３０と１対の溝２５ｂとは軸方向に容易に係合及び離脱が可能であり、取付性が向上している。また、第１軸受２７と磁気ホイル２５との間にはウェーブワッシャ４１が配置され、ウェーブワッシャ４１は磁気ホイル２５を回り止めピン３０側に付勢している。このため、磁気ホイル２５は回り止めピン３０に係合した状態を維持している。
【００４５】
なお、磁気ホイル２５を出力軸７に一体回転不能に固定する方法としては、セットボルトを用いて磁気ホイルを出力軸にネジ止めする方法でもよい。その場合には、ネジ孔を確保するために一定の軸方向寸法を有する肉厚部分を確保することが必要となるため、若干の軸方向寸法の増加が伴う。また、回り止めピン３０と溝２５ｂを互いに係合させる部材としてウェーブワッシャの代わりにスナップリングを用いてもよい。
【００４６】
１対の磁気センサ２６は、それぞれ磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）からなるものであり、互いに対向する位置（１８０°間隔）に配置されている。より詳細には、各磁気センサ２６は、各検出手段挿入用窓部３２ｂに配設されている。各磁気センサ２６のＭＲ素子は磁気ホイル２５に近接しており、その近接部分はセンサ調整用窓部３３ｂに対応している。
【００４７】
コントローラ５は、水晶発振器、分周器、位相差検出手段、駆動パルス出力手段等を含む制御回路であり、２つの磁気センサ２６からの検出出力に基づいて、出力回転速度が所望の設定値になるようにモータ駆動パルスを出力する回路である。また、ドライブ装置６は、コントローラ５からの駆動パルスに基づいてモータ２を駆動するための装置である。コントローラ５及びドライブ装置６を構成する部品等はベース基板１０ｃに実装されている。
【００４８】
上述したコントローラ５及びドライブ装置６は、速度検出機構８の速度検出結果に基づいてモータ２の駆動状態を制御する機能を実現するためのフィードバック制御手段である。
（２）動作
モータ２において、ステータ１１に所用電力が供給されると、ステータ１１とロータ１２のロータマグネット１６との電磁的作用により、ロータ１２が回転駆動される。この結果、回転駆動軸１４が回転し、この回転は減速装置３に入力される。この回転は、太陽ローラ２０、遊星ローラ２２及びインタナルリング２１のそれぞれの外径、内径によって決まる減速比によって減速され、キャリア２３及び出力軸７を介して出力される。
【００４９】
磁気ホイル２５及び１対の磁気センサ２６によって出力軸７の回転速度がパルス信号として検出され、このパルス信号はコントローラ５に入力される。コントローラ５では、２つの磁気センサ２６の検出信号を比較演算することにより、磁気ホイル２５が正しく取り付けられている状態での出力軸７の回転信号を合成する。そしてこの合成信号と、回転基準パルス（出力軸７の均一回転に対応するパルス）との位相差を検出し、この位相差がなくなるような制御信号がドライブ装置６に入力される。なお、この制御に関しては、特開平１１−３４１８５４号公報に詳しく記述されている。そして、ドライブ装置６からの駆動信号によってモータ２の回転速度が増減される。
【００５０】
このようなフィードバック制御によって、減速装置３の出力回転速度が所望の設定速度になるようにモータ２の回転速度が制御される。
（３）組立
次に、図３を用いて、伝動手段４の組立動作について説明する。なお、図３は各部材の関係を説明するための概略図であり、形状等を単純化している。
【００５１】
出力軸７には、あらかじめキャリア２３、第２軸受２８及びウェーブワッシャ３６を組み付け、さらに回り止めピン３０を嵌入しておく。次に、磁気ホイル２５を第１部材３１ａの開口部３２ａから矢印Ｙの方向（第１径方向）に案内し収容空間部３５に仮配置する。そして、出力軸７をハウジング３１内に第２隔壁部３４から第１隔壁部３３に向けて挿入していく。出力軸７の先端は、第２隔壁部３４の中心孔３４ａを貫通し、続いて、磁気ホイル２５の中心孔２５ａ内を貫通し、さらに、第１隔壁部３３の中心孔３３ａ内を貫通し、第１隔壁部３３の外部に突出する。このとき、回り止めピン３０は、第２隔壁部３４の中心孔３４ａを通過し、磁気ホイル２５の溝２５ｂ内に入り込む。次に、ウェーブワッシャ４１を出力軸７の先端からはめ込んで第１隔壁部３３の中心孔３３ａ内に挿入する。さらに、第１軸受２７を出力軸７の先端からはめ込んで、中心孔３３ａのフランジ３４ｃに当接するまで押し込んで、スナップリング４２を出力軸７の外周面に取り付ける。なお、ウェーブワッシャ４１は、第１軸受２７のインナーレースと、磁気ホイル２５の内周部との間で軸方向に圧縮されている。そのため、磁気ホイル２５は、回り止めピン３０に回転方向の移動が規制され、しかも、回り止めピン３０とウェーブワッシャ４１とに挟まれて軸方向移動が規制されて、出力軸７に固定されている。
【００５２】
ここで、第１部材３１ａには、第１軸受２７、第２軸受２８、出力軸７及び磁気ホイル２５が全て装着されており、これらの部材の取付精度の最終確認が可能な状態となっている。それらの取付精度の良否は、磁気ホイル２５の回転軌道を確認することで行う。そして、取付精度が不十分である場合には、この取付状態を維持しながら開口部３２ａより磁気ホイル２５の取付精度の最終調整を行う。最終調整は、例えば、開口部３２ａよりの磁気ホイル２５の旋盤加工等によって行う。
【００５３】
最終調整後、第２部材３１ｂを第１部材３１ａに矢印Ｚの方向から装着して、収容空間部３５を閉鎖する。続いて、磁気センサ２６を検出手段挿入用窓部３２ｂに取り付ける。その際に、速度検出を高精度に行うために、磁気センサ２６のＭＲ素子と磁気ホイル２５外周面との間の距離を正確に設定する必要がある。そこで、調整用窓部３３ｂから位置決め用治具（その微小間隙幅と同寸法の肉厚の隙間ゲージ）を挿入し、磁気ホイル２５とＭＲ素子との間に治具を挟み付けるように磁気センサ２６を第２径方向に移動させる。磁気センサ２６がその治具に当接した状態でこの磁気センサ２６を固定し、治具を抜き取ると、磁気ホイル２５とＭＲ素子との間に所望の微小隙間が確保されている。この結果、第１部材３１ａの内部に磁気センサ２６の取付を極めて高い精度で、かつ、簡単に行うことができる。なお、磁気ホイル２５とＭＲ素子との間は例えば数十μｍである。この後、検出手段挿入用窓部３２ｂ及び調整用窓部３３ｂは、収容空間部３５内に埃等が侵入するのを防止するために封止用テープ（図示なし）が貼り着けられる。尚、これらの磁気センサ２６の装着は、第２部材３１ｂの装着前に実施してもよく、この場合には、開口部３２ａが調整用窓部３３ｂの代わりに使用することができる。
【００５４】
以上に示すような組立手順では、開口部３２ａが磁気ホイル２５に対して十分大きく開口しているため、磁気ホイル２５は実際の使用状態と同じ取り付け状態のまま旋盤のバイトを接近させて切削することができ、第１部材３１ａへ各構成部品の取付後に、磁気ホイル２５及び磁気センサ２６からなる速度検出機構８の取付精度の確認及び最終調整ができる。よって、取付前の構成部品の寸法公差を緩和できるため、組立性が向上している。また、構成部品の寸法精度の管理も容易になる。尚、磁気ホイル２５の取付精度は、当該回転駆動装置１の回転特性に直接影響するため、同装置１の回転特性の向上に大きく寄与するものである。
【００５５】
（４）作用効果
本願発明の特徴は「ハウジングが複数の構成部材から構成されていること」であり、これにより以下の基本的な効果が生じる。
〈１〉組立性の向上
第１部材に第２隔壁部を設けることによって、速度検出機構部分と減速機構部分とが軸方向に分離され、第２隔壁部と第２軸受により速度検出機構への不純物を防止するためだけの部材（シール部材）を削除するとともに、ハウジングを複数の構成部材からなる分割構造にすることによって、速度検出機構の構成部材を挿入する開口部を確保でき、かつ、その開口部を閉鎖することができるため、従来よりも組立性が向上できる。
【００５６】
〈２〉部品取付の容易化
速度検出機構や軸受等の部品の取付性を考慮して、ハウジングを複数の構成部材に分割しているため、各部品の取付が容易になる。
〈３〉ラジアル荷重の強化
速度検出機構を出力側に設けたため、出力軸を支える一対のベアリング間隔を広くすることができる。これにより先行例に比較して高いラジアル荷重性が実現できる。
【００５７】
〈４〉部品成形の容易化
ハウジングを複数の構成部材から構成することにより、それら構成部材の部品加工が容易になる。例えば、それら構成部材を金型により成形する場合、金型の形状を単純化することができる。また、それら構成部材を切削加工する場合においても加工が容易である。
【００５８】
また、本実施形態においては、ハウジングの分割形態を工夫することによって、以下の特別な効果が生じる。
〈５〉組立精度の向上
ハウジングの構成部材を出力軸を支持する第１隔壁部及び第２隔壁部を有する第１部材と、第１部材に装着されて収容空間部を閉鎖する第２部材とに分割したため、組立時に、取付精度が要求される速度検出機構（特に磁気ホイル）の取付精度の確認及び最終調整が可能となる。また、構成部品の寸法精度の管理が容易になる。
【００５９】
２．第２実施形態
第１実施形態（図５（ａ））では、ハウジング３１は、第１部材３１ａと第２部材３１ｂとに分割されている。第１部材３１ａは外壁部３２の底面部と中心孔３３ａを含む第１隔壁部３３と中心孔３４ａを含む第２隔壁部３４と第２外壁部３９とを有し、第２部材３１ｂは外壁部３２の上面部のみを有している。尚、図５はハウジングの構成部材を説明するための断面構成図であり、ハウジング３１の形状を単純化して示したものである。
【００６０】
本実施形態では、図５（ｂ）のように、ハウジング３１は、第１部材４１ａと第２部材４１ｂとに分割されている。第１部材４１ａは外壁部３２の上面部と中心孔３３ａを含む第１隔壁部３３と中心孔３４ａを含む第２隔壁部３４とを有し、第２部材４１ｂは外壁部３２の底面部と第２外壁部３９とを有している。つまり、第１部材３１ａが第１隔壁部３３及び第２隔壁部３４とこれらと一体の外壁部３２の一面とを有している点において、本実施形態は、第１実施形態と同様な構成であるため、第１実施形態と同様な効果が得られる。
【００６１】
３．第３実施形態
本実施形態は、速度検出機構の装着後はハウジングの収容空間部が閉鎖されてしまうので、第１実施形態における効果のうち、組立精度の向上に関する効果を得ることはできないが、分割構造にした場合の基本的な効果を有する図６（ａ）〜（ｇ）に示される実施形態である。
【００６２】
図６（ａ）のハウジング３１は、第１部材５１ａと第２部材５１ｂとに分割されている。第１部材５１ａは外壁部３２の底面部と中心孔３４ａを含む第２隔壁部３４と第２外壁部３９とを有し、第２部材５１ｂは外壁部３２の上面部と中心孔３３ａを含む第１隔壁部３３とを有している。図６（ｂ）のハウジング３１は、第１部材６１ａと第２部材６１ｂとに分割されている。第１部材６１ａは外壁部３２のモータ側部分と中心孔３４ａを含む第２隔壁部３４と第２外壁部３９とを有し、第２部材６１ｂは外壁部３２の反モータ側部分と中心孔３３ａを含む第１隔壁部３３とを有している。
【００６３】
図６（ｃ）のハウジング３１は、第１部材７１ａと第２部材７１ｂとに分割されている。第１部材７１ａは外壁部３２と中心孔３４ａを含む第２隔壁部３４と第２外壁部３９とを有し、第２部材７１ｂは中心孔３３ａを含む第１隔壁部３３を有している。図６（ｄ）のハウジング３１は、第１部材８１ａと第２部材８１ｂとに分割されている。第１部材８１ａは中心孔３４ａを含む第２隔壁部３４と第２外壁部３９とを有し、第２部材３１ｂは外壁部３２と中心孔３３ａを含む第１隔壁部３３とを有している。
【００６４】
図６（ｅ）のハウジング３１は、第１部材９１ａと第２部材９１ｂと第３部材９１ｃとに分割されている。第１部材９１ａは中心孔３４ａを含む第２隔壁部３４と第２外壁部３９とを有し、第２部材９１ｂは中心孔３３ａを含む第１隔壁部３３とを有し、第３部材９１ｃは外壁部３２とを有している。図６（ｆ）のハウジング３１は、第１部材１０１ａと第２部材１０１ｂと第３部材１０１ｃとに分割されている。第１部材１０１ａは中心孔３４ａを含む第２隔壁部３４を有し、第２部材１０１ｂは中心孔３３ａを含む第１隔壁部３３を有し、第３部材１０１ｃは外壁部３２と第２外壁部３９とを有している。
【００６５】
図６（ｇ）のハウジング３１は、第１部材１１１ａと第２部材１１１ｂと第３部材１１１ｃと第４部材１１１ｄとに分割されている。第１部材１１１ａは中心孔３４ａを含む第２隔壁部３４を有し、第２部材１１１ｂは中心孔３３ａを含む第１隔壁部３３を有し、第３部材１１１ｃは外壁部３２を有し、第４部材１１１ｄは第２外壁部３９を有している。
【００６６】
４．第４実施形態
第１実施形態では、検出手段挿入用窓部３２ｂは第１部材３１ａに穴開け加工により形成されているが、図７及び図８（ａ）に示すように、第２部材１２１ｂを第１部材１２１ａに装着した際に、第１部材１２１ａに形成された溝部１２２ａと、第２部材１２１ｂに形成された突出部１２２ｃとが組み合わせることにより検出手段挿入用窓部１２２ｂを形成してもよい。具体的には、溝部１２２ａは検出手段挿入用窓部１２２ｂの位置に設けられた矩形形状を有しており、突出部１２２ｃは第２部材１２１ｂが第１部材１２１ａに装着された際に溝部１２２ａのモータ側面に沿うように延びる矩形形状の部分である。そして、その他の基本的な構造は第１実施形態と同様である。
【００６７】
また、同様な実施形態として、図８（ｂ）に示されるように、第１部材１３１ａと第２部材１３１ｂとが第１隔壁部３３の中心孔３３ａをそれぞれ分割して有しているものでもよい。この実施形態においては、第１実施形態における効果に加えて、第１部材１２１ａに検出手段挿入用窓部３２ｂの穴開け加工する必要がないという効果を有している。
【００６８】
５．比較形態
図９では、第１部材１４１ａと第２部材１４１ｂとが同一形状の部材となっている。この比較形態においては、速度検出機構の装着後はハウジングの収容空間部が閉鎖されてしまうので、組立精度の向上に関する効果を得ることができないが、部材の共通化を図ることができる。
【００６９】
６．第５実施形態
第１実施形態では磁気センサは２つ設けられていたが、図１０に示すように一方の磁気センサを省略し、磁気センサ２６を１つとしてもよい。これに伴い、一方の検出手段挿入用窓部３２ｂ及び一方の調整用窓部３３ｂも省略できるが、その他の基本的な構造は前記実施形態と同様である。
【００７０】
７．第６実施形態
第１実施形態の磁気的検出機構の代わりに、光学的検出機構を用いても良い。図１１に示すように、速度検出機構１４１は、光学式ロータリー形エンコーダであって、パルス円板１４２と、投光器及び受光器を含む光検出器１４３とを有している。パルス円板１４２の外周部には、複数のスリット等の光透過部が円周方向に等間隔に並べて配置されている。光検出器１４３はコ字状であり、その隙間にパルス円板１４２の光透過部が形成された部分が侵入している。パルス円板１４２はホイル１４５に固定されている。ホイル１４５の構造及び他の部材との関係は前記実施形態の磁気ホイルと外形寸法が小さい以外は同様であるのでここでは説明を省略する。光検出器１４３は第２部材１５１ｂに固定され、装置内部に入り込むように組み込まれている。
【００７１】
８．他の実施形態
ハウジングの分割は、前記実施形態をいくつか組み合わせたものであってもよい。ハウジングの外壁部は、四角筒形状に限定されず円筒形状であってもよい。窓部の形状は、矩形に限定されず、円形等各種形状であってよい。
【００７２】
前記実施形態では、減速装置を構成する部材をローラ等の摩擦車とし、太陽ローラと各遊星ローラとの間、各遊星ローラとインタナルリングとの間をトラクション方式としたが、トラクション方式はその一部でもよい。さらに、親子型と呼ばれる減速装置や、特願２０００−３０７４９６号で開示された減速装置でもよい。
【００７３】
【発明の効果】
本発明に係る回転駆動装置では、ハウジングに第２隔壁部を設けることによって、速度検出機構部分と減速機構部分とが軸方向に分離され、第２隔壁部と第２軸受により速度検出機構への不純物を防止するためだけの部材（シール部材）を削除するとともに、ハウジングを複数の構成部材からなる分割構造にすることによって、従来よりも組立性を向上させている。加えて、ハウジングの剛性の向上が図られ、更に速度検出機構が汚染されないため長期間安定に動作することができる。また、ハウジングの分割を工夫することによって、速度検出機構を高精度かつ簡単に取付けることが可能な構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による回転駆動装置の断面構成図。
【図２】図１のII矢視図で当該回転駆動装置の正面図。
【図３】第１実施形態の伝動手段の分解斜視図。
【図４】磁気ホイルと出力軸の係合状態を示す図。
【図５】第２実施形態によるハウジングの断面模式図。
【図６】第３実施形態によるハウジングの断面模式図。
【図７】第４実施形態の伝動手段の分解斜視図。
【図８】第４実施形態によるハウジングの断面模式図。
【図９】比較形態の伝動手段の分解斜視図。
【図１０】第５実施形態による回転駆動装置の正面図。
【図１１】第６実施形態による回転駆動装置の正面図。
【符号の説明】
１回転駆動装置
２モータ
３減速装置
４伝動手段
５コントローラ
６ドライブ装置
７出力軸
８速度検出機構
２５磁気ホイル（被検出部材）
２６磁気センサ（検出手段）
２７第１軸受
２８第２軸受
２９コイルスプリング（付勢部材）
３０回り止めピン
３１ハウジング
３２外壁部
３２ａ開口部
３２ｂ検出手段挿入用窓部
３３第１隔壁部
３３ｂ調整用窓部
３４第２隔壁部
３５収容空間部
３９第２外壁部
４１ウェーブワッシャ（弾性部材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a rotary drive device, and more particularly to a rotary drive device that can rotationally drive a driven device and can detect an output rotational speed and feedback control the drive rotational speed.
[0002]
[Prior art]
  In an image forming apparatus such as a copying machine, a printing machine, or the like, a rotation driving device for rotating a photosensitive drum or a roller for feeding a film with relatively low speed and high accuracy is required. The rotational drive device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-161752 includes a motor, a planetary reduction device that decelerates the rotation of the motor, a transmission means, a speed detection mechanism, and a feedback control means.
[0003]
  The planetary reduction device includes a gear reduction device and a traction, that is, a friction transmission reduction device. The speed reducer includes a sun roller, a planetary roller, and a carrier that are formed on the output shaft of the motor. The transmission means mainly has an output shaft extending from the reduction gear side to the driven device side. The output shaft is rotatably supported by the housing via a bearing such as a ball bearing.
[0004]
  The speed detection mechanism includes, for example, a rotary encoder including a pulse plate and a photodetector that detects the pulse plate. The feedback control means controls the motor based on the rotation speed detected by the speed detection mechanism. Here, the speed detection mechanism is disposed on the output side of the housing of the speed reducer, and therefore, the dimension in the axial direction of the rotary drive device is long. However, for example, when a rotary drive device is used in a color copying apparatus, the demand for space saving has increased, and the demand for a rotary drive device that is short in the axial direction has increased. Therefore, in Japanese Patent Application No. 2000-262539, the applicant of the present application arranged the speed detection mechanism in the housing of the reduction gear and moved the biasing member of the reduction gear to the wall surface on the motor side. As a result, an unprecedented rotary drive device shortened in the axial direction was realized.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  The demand for the rotary drive device is not limited to shortening in the axial direction. There is also a demand for cost reduction and long-term stable operation from other applications, that is, space, and a rotary drive device that can cope with this is also required. Accordingly, the applicant of the present invention invented a structure in which a speed detection mechanism is arranged in a housing of a reduction gear and a seal member is provided between a carrier and a planetary roller in Japanese Patent Application No. 2000-262540. In this reduction gear, the lubricating oil, wear powder, etc. in the housing of the reduction gear are prevented from entering the speed detection mechanism and contaminating the pulse plate and the photodetector. As a result, in addition to the shortening of the rotational drive device in the axial direction, an accurate rotational speed can be detected and a stable operation over a long period of time can be realized.
[0006]
  However, since the speed detection mechanism and the speed reducer are housed in the same housing, the speed detection mechanism and the seal member are structurally complicated. An object of the present invention is to reduce the number of parts and the number of assembling steps by eliminating a seal member even at the expense of shortening in the axial direction. Another object of the present invention is to realize a rotary drive device that is more easily assembled than the prior art by making the housing a divided structure composed of a plurality of components.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The rotational drive device according to claim 1 is a rotational drive device that uses a motor as a rotational drive source, rotationally drives the driven device, detects the output rotational speed, and feedback-controls the drive rotational speed of the motor. A reduction gear driven by a motor, a transmission means having an output shaft extending from the reduction gear to the driven device side, and transmitting the output of the front reduction gear to the driven device, and being arranged on the driven device side of the reduction gear, A speed detection mechanism for detecting the rotational speed, an outer wall portion that covers the periphery of the output shaft and the speed detection mechanism, and an output shaft that is provided on the outer wall portion and passes therethrough.A central hole was formedThe first partition and the outer wall are provided on the speed reducer side and the output shaft passes throughA central hole was formedA housing having a second partition wall, and a first partition wallCentral holeA first bearing disposed between the inner peripheral surface and the output shaft, and a second partition wallCentral holeA second bearing disposed between the inner peripheral surface and the output shaft.The speed detection mechanism includes a detection means and a detected member detected by the detection means, and the detected member has a substantially disk shape having a central hole through which the output shaft passes.The second partition part together with the first partition part and the outer wall partDetected memberIs formed, and the speed reducer and the speed detection mechanism are separated in the axial direction. And the housing is comprised from the some structural member.For example, the housing space portion of the housing includes a first member having a second partition including a central hole and a second member having a first partition including a central hole. The housing space can be closed by joining the two members in the axial direction.
[0008]
  In this rotation drive device, the rotation of the motor is decelerated by the reduction device and is output from the output shaft of the transmission means to drive the driven device. At this time, the output rotation speed of the reduction gear is detected by the speed detection mechanism, and the rotation speed of the motor is feedback-controlled so that the output rotation speed becomes a desired set speed based on the detection result. In this rotary drive device, by providing the second partition wall portion in the housing, the speed detection mechanism portion and the speed reduction mechanism portion are separated in the axial direction, and impurities to the speed detection mechanism are removed by the second partition wall portion and the second bearing. The member (seal member) only for prevention is unnecessary. In addition, since the housing is divided into a plurality of constituent members, an opening for inserting the constituent members of the speed detection mechanism can be secured and the opening can be closed. Will improve. Furthermore, it is possible to prevent lubricant such as grease or wear powder generated in the speed reduction mechanism from entering the speed detection mechanism, and to operate stably for a long period of time by accurate speed detection.
[0009]
  In the rotation drive device according to claim 2,, HaThe winging may be mounted on the first member after the first member supporting the output shaft via the first bearing and the second bearing and the speed detection mechanism is installed in the accommodation space portion to close the accommodation space portion. It consists of a possible second member. In this rotary drive device, after the output shaft, the first bearing, the second bearing, and the speed detection mechanism arranged in the speed detection mechanism are all installed in the first member, the second member is mounted and the accommodation space is closed. By doing so, the rotary drive device can be assembled. Thereby, the final adjustment of the mounting accuracy can be performed in a state in which the speed detection mechanism is fixed at a predetermined position of the accommodation space of the first member. Furthermore, it becomes easy to manage the dimensional accuracy of the component parts.
[0010]
  According to a third aspect of the present invention, in the rotary drive device according to the second aspect, the first member includes at least a part of the first partition part, at least a part of the second partition part, and the first partition part and the second partition part. And a part of the outer wall portion integral with the main body. In this rotary drive device, the first member has a first partition wall portion, a second partition wall portion, and a part of an outer wall portion integral with these members. As a result, the dimensional accuracy of the component can be increased while securing the opening in the first member, and the assemblability is improved.
[0011]
  According to a fourth aspect of the present invention, in the rotary drive device according to the third aspect, the second member is the first member.Attached from the circumferential direction to close the accommodation spaceIs a member. ContractAccording to a fifth aspect of the present invention, in the rotary drive device according to any one of the first to fourth aspects, the speed detection mechanism includes a detection means and a member to be detected that is integrally rotated with the output shaft and detected by the detection means. An arrangement window portion in which the detecting means is arranged is formed.
[0012]
  In this rotary drive device, the assemblability of the detection means is improved. In the rotary drive device according to claim 6,To 5In this case, the first member and the second member respectively have a groove portion and a protruding portion that form an arrangement window portion when the second member is attached to the first member. In this rotary drive device, there is no need to drill the installation window in the first member or the second member.
[0013]
  According to a seventh aspect of the present invention, in the rotary drive device according to the fifth or sixth aspect, the disposing window part passes through the outer wall part in the radial direction of the output shaft, and the central axis of the disposing window part extends in the penetrating direction. It extends and is orthogonal to the output shaft. According to an eighth aspect of the present invention, in the rotary drive device according to the sixth or seventh aspect, the housing is provided with an adjustment window for adjusting the mounting position when the detection means is disposed.
[0014]
  In this rotary drive device, the presence of the adjustment window makes it possible to attach the detection means to a desired position with high accuracy even after the second member is mounted on the first member. According to a ninth aspect of the present invention, in the rotary drive device according to the eighth aspect, the adjustment window portion penetrates the first partition wall portion in the axial direction of the output shaft, and the central axis of the adjustment window portion extends in the penetration direction. Parallel to the output axis.
[0015]
  According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the sixth to ninth aspects, the speed detection mechanism is a magnetic sensor. The detection means is at least one magnetic detection means for detecting a change in magnetic flux, and the detection member is a magnetic detection member having a magnetized portion. In the rotation drive device according to claim 11, in any one of claims 6 to 9, the speed detection mechanism is an optical sensor. The detection means is at least one optical detection means for detecting an optical change, and the detection member is an optical detection member.
[0016]
  In a rotary drive device according to a twelfth aspect, in the first to eleventh aspects, the speed reducer corresponds to a solar wheel to which rotation of the motor is input, an internal ring disposed concentrically with the solar wheel, and the solar wheel. It has a plurality of planetary wheels that come into contact with each other while receiving a biasing force from the internal ring, and a carrier that supports the plurality of planetary vehicles and is connected to an output shaft.
[0017]
  In this rotary drive device, the speed reducer receives the planetary wheel from the internal ring and transmits torque by friction (traction). In a rotary drive device according to a thirteenth aspect, in the twelfth aspect, the output shaft of the motor constitutes a sun wheel of the reduction gear. According to a fourteenth aspect of the present invention, in the rotary driving device according to the twelfth or thirteenth aspect, a recess for accommodating the biasing member is formed on the surface of the second partition wall on the speed reduction device side. The bottom surface of the recess is located further on the driven device side than the speed reducer side end surface of the second bearing.
[0018]
  In this rotary drive device, by providing a recess in the second partition wall, the axial size of the rotary drive device can be shortened by an axial dimension in which the biasing member and the second bearing overlap in the radial direction. The rotary drive device according to claim 15, ContractClaims 1-14In any of the above, feedback control means for feedback controlling the drive speed of the motor based on detection from the speed detection mechanism is further provided.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  1. First embodiment
(1) Configuration
  FIG. 1 shows a rotary drive device 1 according to an embodiment of the present invention. The rotation driving device 1 is used for an image forming apparatus, for example. The rotation drive device 1 includes a motor 2, a planetary speed reduction device 3 that decelerates and outputs rotation from the motor 2, and a transmission unit 4 that outputs the output of the speed reduction device 3 to an image forming apparatus as a driven device. It consists of and. The transmission means 4 has an output shaft 7 and a speed detection mechanism 8 for detecting the output rotation speed. The rotation drive device 1 further includes a controller 5 to which an output from the speed detection mechanism 8 is input, and a drive device 6 that controls the rotation speed of the motor 2 in accordance with a control signal from the controller 5.
[0020]
  Note that OO shown in FIG. 1 is the rotation axis of the rotary drive device 1. Hereinafter, for convenience of explanation, the direction in which the rotation axis extends is the axial direction, the right side of FIG. 1 is the axial input side, and the left side of FIG. 1 is the axial output side. A direction rotating with respect to the rotation axis is defined as a rotation direction or a circumferential direction. The direction of the circle radius drawn around the rotation axis is the radial direction. The motor 2 is driven by a drive signal from the drive device 6 and functions as a rotational drive source of the rotational drive device 1. The motor 2 is mainly composed of a bracket 10, a stator 11, and a rotor 12.
[0021]
  The bracket 10 is comprised from the cylindrical part 10a and the flange 10b extended from the one end to the outer peripheral side. Further, a base substrate 10c is attached to one side surface of the flange 10b, and a support member 10d that supports the base substrate 10c is attached to the other side surface. The motor 2 is fixed to the side surface of the reduction gear 3. Specifically, the support member 10 d is fixed to a housing 31 (described later) of the transmission means 4 by a bolt 9.
[0022]
  The stator 11 has a coil wound around an iron core formed by laminating a plurality of magnetic plates, and is fixed to the outer periphery of the cylindrical portion 10 a of the bracket 10. The rotor 12 includes a rotor yoke 15 and a rotor magnet 16. The rotor yoke 15 has a thin plate shape made of a magnetic material and has a uniform thickness. Specifically, the rotor yoke 15 is composed of a disc-shaped vertical wall 15a and a cylindrical annular wall 15b extending from the outer periphery to the speed reduction device 3 side.
[0023]
  The rotor magnet 16 is a cylindrical member having a plurality of poles arranged in the circumferential direction, and is fixed to the inner peripheral surface of the annular wall 15b. Thus, the rotor magnet 16 is disposed concentrically facing the stator 11 in the radial direction. The rotational drive shaft 14 is an output shaft of the motor 2, extends in the tubular portion 10 a of the bracket 10, and is rotatably supported by the tubular portion 10 a by a plurality of bearings 18 and 19 arranged in the axial direction. Each of the bearings 18 and 19 is a bearing having a sealing function, and prevents the lubricant from the reduction gear 3 from leaking to the motor 2 side and preventing the lubricant of the bearing from entering the reduction gear 3 side. ing. The tip of the rotational drive shaft 14 (on the side of the speed reduction device 3) enters the speed reduction device 3 and constitutes the sun roller 20 that is the input shaft of the speed reduction device 3. The end of the rotary drive shaft 14 (opposite the speed reduction device 3) is fixed to the inner peripheral portion of the vertical wall 15a of the rotor yoke 15.
[0024]
  The reduction gear 3 is a one-stage system and further employs a differential planetary system. More specifically, the speed reduction device 3 is a traction type that presses and drives a metal roller, and has a smaller angular velocity variation than that of a speed reduction device that uses gears, and further has excellent low noise, low vibration, and low backlash. It has a function. The speed reduction device 3 reduces the rotation of the motor 2 to, for example, about 1 rotation / second, and includes the above-described sun roller 20, internal ring 21, and a plurality of (three in the present embodiment) planetary rollers 22. And a carrier 23 that supports the planetary roller 22. The sun roller 20, the internal ring 21, the plurality of planetary rollers 22, and the carrier 23 are housed in a housing 31 (described later) filled with grease as a lubricant. In addition, depending on the material or specification of each member constituting the speed reducer 3, it may be used as a dry type without a lubricant.
[0025]
  Each of the internal rings 21 has an annular fixed ring 21a and a movable ring 21b, and both the rings 21a and 21b are provided to face each other with the planetary roller 22 interposed therebetween. The fixing ring 21a is fixed to the support member 10d so as not to move in the axial direction and the rotation direction. The movable ring 21b is mounted so as to be movable in the axial direction with respect to the housing and not to be relatively rotatable. And the surface which the inner peripheral part of both the rings 21a and 21b opposes is formed in the taper shape, respectively.
[0026]
  The planetary roller 22 is supported by the rod 23a so as to be cantilevered and rotatable with respect to the carrier 23. The planetary roller 22 includes a large-diameter roller portion 22a and a small-diameter roller portion 22b. The outer peripheral surface of the large-diameter roller portion 22 a is in contact with the outer peripheral surface of the sun roller 20. The small-diameter roller portion 22b is formed so as to protrude concentrically with the large-diameter roller portion 22a from a central portion on both sides of the large-diameter roller portion 22a and in a truncated cone shape. And the taper surface formed in the inner peripheral surface of the fixed ring 21a and the movable ring 21b is in contact with the taper surface of this small diameter roller part 22b. With such a configuration, each planetary roller 22 can rotate while revolving around the sun roller 20. The carrier 23 is a ring-shaped member, and the output shaft 7 is inserted into a hole in the center portion and fixed so as not to rotate relative to each other. The carrier 23 and the output shaft 7 can be formed integrally.
[0027]
  Next, the transmission means 4 will be described. The transmission means 4 includes a housing 31, an output shaft 7, a speed detection mechanism 8, and the like. The housing 31 mainly includes an outer wall portion 32 having a substantially rectangular tube shape disposed around the output shaft 7, a first partition wall portion 33 having a central hole 33a formed therein and through which the output shaft 7 passes, It has the 2nd partition part 34 which is arrange | positioned at the axial direction output side of the 1 partition part 33, and has the center hole 34a which the output shaft 7 penetrates. And the housing 31 has the division | segmentation structure which consists of the 1st member 31a and the 2nd member 31b, as shown in FIGS. 1-3.
[0028]
  First, the first member 31a will be described. The first member 31a is a member for supporting the output shaft 7 and the magnetic foil 25 through the first bearing 27 and the second bearing 28, and includes a bottom surface portion and a pair of side surface portions of the outer wall portion 32, and a center integral therewith. It has the 1st partition part 33 in which the hole 33a was formed, and the 2nd partition part 34 in which the center hole 34a was formed. An opening 32 a for accommodating the magnetic foil 25 in the housing 31 is formed in the upper part of the first member 31 a. In addition, two detection means insertion windows 32 b for attaching the sensor 26 are formed on the pair of side surfaces of the outer wall 32. The magnetic foil 25 and the sensor 26 are members constituting the speed detection mechanism 8 and will be described in detail later.
[0029]
  The opening 32a has a rectangular shape that is long in the circumferential direction above the outer wall 32, and after the first bearing 27, the second bearing 28, the output shaft 7, and the magnetic foil 25 are mounted on the first member 31a. The second member 31b is a portion that is closed by fitting. The detection means insertion window portion 32b has a rectangular shape formed on the pair of side surface portions of the outer wall portion 32 so as to face each other. The opening width dimension of the opening 32 a is sufficiently larger than the outer dimension of the magnetic foil 25, and the opening width dimension of the detection means inserting window 32 b is substantially the same as the outer dimension of the sensor 26 for mounting the sensor 26. Each detection means insertion window 32b is shorter in the circumferential direction than the opening 32a. The detecting means insertion window 32b is opened in the radial direction.
[0030]
  More specifically, the opening 32a is a hole penetrating the upper portion of the outer wall portion 32 in the radial direction (referred to as the first radial direction), and the central axis (circumferential direction and axial direction of the hole) of the hole. The axis extending in the first radial direction at the center is orthogonal to the output shaft 7. The detection means insertion window 32b is a hole penetrating the side surface of the outer wall 32 in the second radial direction of the output shaft 7. The center axis of the hole (the circumferential direction and the axial center of the hole are The axis extending in the two radial directions is orthogonal to the output shaft 7.
[0031]
  The first partition wall 33 is substantially rectangular and is formed with a circular center hole 33a through which the output shaft 7 passes. At each corner of the first partition wall 33, an attachment hole for fixing to the driven device is formed. A first bearing 27 that rotatably supports the output shaft 7 is provided on the inner peripheral surface of the center hole 33 a of the first partition wall 33. The first bearing 27 is a ball bearing having a sealing function for preventing the lubricant from flowing out from the inside of the bearing and preventing foreign matter from entering from the outside to the inside of the bearing. The first bearing 27 has an outer race fitted into the center hole 33a, and the axial input side is supported by a flange 33c formed in the center hole 33a. A snap ring 42 attached to the output shaft 7 is locked to the inner race of the first bearing 27 on the axial output side thereof, thereby preventing movement of the inner race to the axial output side. Has been.
[0032]
  Further, in the first partition wall 33, a pair of sensor adjustment windows 33b are formed on both sides of the center hole 33a. Each sensor adjustment window 33b is close to two detection means insertion windows 32b formed on the outer wall 32, respectively. The sensor adjustment window 33 b is a hole that passes through the first partition wall 33 in the axial direction of the output shaft 7, and the center axis of the hole is parallel to the output shaft 7. The adjustment window 33b is used to insert a positioning jig therein and accurately position the sensor 26 with respect to the magnetic foil 25.
[0033]
  The second partition wall portion 34 is formed integrally with the bottom surface portion and the pair of side surface portions of the outer wall portion 32, but is separated from the first partition wall portion 33 toward the axial direction input side (reduction gear side). Therefore, a rectangular accommodation space 35 covered with the outer wall 32 is secured between the first partition wall 33 and the second partition wall 34 in the axial direction. The opening portion 32a, the detection means insertion window portion 32b, and the adjustment window portion 33b described above communicate with the accommodation space portion 35. In this sense, these window portions constitute a part of the accommodation space portion 35. You may think.
[0034]
  The second partition wall 34 has a substantially rectangular shape and a circular center hole 34a through which the output shaft 7 passes. A second bearing 28 that rotatably supports the output shaft 7 is provided on the inner peripheral surface of the center hole 34 a of the second partition wall 34. The second bearing 28 is also a ball bearing having the same sealing function as the first bearing 27. The second bearing 28 has an outer race supported by a center hole 34a and an axial output side supported by a flange 34c formed in the center hole 34a via a wave washer 36. Further, the inner race of the second bearing 28 is in contact with the carrier 23 on the axial direction input side, thereby restricting movement of the inner race to the axial direction input side.
[0035]
  Next, the second member 31b will be described. The second member 31b is a member that is attached to the first member 31a by a method such as adhesion or screwing to the opening 32a and closes the accommodating space 35, and has a shape corresponding to the rectangular shape of the opening 32a. . As described above, the housing space 35 and the space on the reduction gear 3 side are separated in the axial direction by the second partition wall 34 and the second bearing 28, and the second bearing 28 has a sealing function. . Therefore, when the lubricant such as grease is filled in the reduction gear 3, the lubricant can be prevented from entering the speed detection mechanism 8. Further, it is possible to suppress the dust (in the case of a dry type) and wear powder generated in the reduction gear 3 from entering the speed detection mechanism 8 side. Therefore, speed detection can be performed with high accuracy.
[0036]
  As described above, the first bearing 27 and the second bearing 28 are mounted on the inner peripheral surfaces of the first partition wall 33 and the second partition wall 34, respectively, and rotatably support the output shaft 7. Here, since the first bearing 27 and the second bearing 28 sandwich the magnetic foil 25 and the like (described later) in the axial direction, they are separated from each other in the axial direction. Therefore, the radial rigidity of the output shaft 7 is higher than that of a structure in which the same two bearings are arranged close to each other in the axial direction.
[0037]
  On the speed reduction device 3 side of the second partition wall portion 34, a plurality (six in this embodiment) of storage recesses 34b are formed that are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The storage recess 34b extends long toward the axial output side. A coil spring 29 is disposed in the storage recess 34b. The coil spring 29 always urges the movable ring 21b toward the fixed ring 21a via the washer 29a. Thereby, a predetermined pressure contact force is applied to each contact surface between the large-diameter roller portion 22a of each planetary roller 22 and the sun roller 20, and each contact surface between each small-diameter roller portion 22b, the fixed ring 21a, and the movable ring 21b. Can be given. Accordingly, torque is transmitted to each contact portion by a traction method, and each planetary roller 22 can revolve while rotating around the sun roller 20.
[0038]
  Thus, since the coil spring 29 is disposed not on the motor 2 side but on the second partition wall 34 side and further disposed in the second partition wall 34, the axial dimension of the rotary drive device 1 is shortened. . More specifically, the bottom surface of the storage recess 34b extends further to the axial output side than the end surface of the second bearing 28 on the speed reducer 3 side. This means that at least a part of the second bearing 28 and the housing recess 34b are at the same axial position, and both overlap in the radial direction. That is, the axial dimension of the rotary drive device 1 can be shortened by the axial dimension in which the coil spring 29 and the second bearing 28 overlap in the radial direction.
[0039]
  Since a coil spring is used as the urging member, a stable pressure contact force can always be obtained. A wave spring may be used as the urging member. In that case, the axial dimension is further shortened as compared with the coil spring. Further, the biasing member may be omitted, and the internal ring itself may be configured to apply a biasing force to the planetary roller 22. For example, a ring having a U-shaped cross section applies a biasing force to the planetary roller. For example, a configuration in which the urging force is applied to the outer diameter portion of the planetary roller and a ring member that applies a biasing force inward in the radial direction can be given.
[0040]
  The first member 31a further has a cylindrical second outer wall portion 39 extending from the outer wall portion 32 to the axial direction input side. The second outer wall portion 39 is formed integrally with the outer wall portion 32 and covers the periphery of the reduction gear 3. That is, the second outer wall portion 39 constitutes the housing of the reduction gear 3. The outer wall surface of the second outer wall portion 39 has the same rectangular tube shape as the outer wall portion 32, and the inner wall surface has a large-diameter cylindrical shape along the revolution orbit of the planetary roller 22 of the speed reducer 3 and the outer diameter of the carrier 23. It consists of a small-diameter cylindrical shape along. The distal end (motor 2 side) of the second outer wall portion 39 abuts on the support member 10d of the bracket 10 and is fixed to each other by the bolt 9 described above.
[0041]
  The output shaft 7 is an axis extending from the reduction gear 3 to the driven device side, and a carrier 23 is fixed to the end of the reduction gear 3 side. The output shaft 7 is disposed concentrically with the rotational drive shaft 14 of the motor 2. As described above, the output shaft 7 passes through the first partition wall 33 and the second partition wall 34 in the housing 31. More specifically, the output shaft 7 is rotatably supported by the first bearing 27 mounted in the center hole 33a in the first partition wall 33, and the second partition wall 34 is mounted in the center hole 34a. Two bearings 28 are rotatably supported. That is, the output shaft 7 is supported by the first member 31a.
[0042]
  The speed detection mechanism 8 is a mechanism for detecting the output rotation speed of the reduction gear 3 that is disposed in the accommodation space 35 of the housing 31. The speed detection mechanism 8 is a magnetic rotary encoder. The magnetic foil 25 is non-rotatably locked to the outer peripheral surface of the output shaft 7, and the outer peripheral surface of the magnetic foil 25 is predetermined in the radial direction (second radial direction). And a pair of magnetic sensors 26 arranged with a gap therebetween. The magnetic foil 25 is a generally disc-shaped plastic magnet and has a center hole 25a through which the output shaft 7 passes. On the outer periphery of the magnetic foil 25, for example, about 650 N poles and S poles are alternately magnetized at equal intervals in the circumferential direction.
[0043]
  A locking structure between the magnetic foil 25 and the output shaft 7 will be described. As shown in FIG. 4, on the side surface of the motor 2 of the magnetic foil 25, a pair of grooves 25b extending linearly in the radial direction are formed at two locations facing the radial direction of the center hole 25a. Further, a hole 7a penetrating in the radial direction is formed in the vicinity of the middle in the axial direction of the output shaft 7, and a detent pin 30 is fitted therein. Both ends of the rotation prevention pin 30 protrude to the outside of the output shaft 7 and are fitted into a pair of grooves 25b. For this reason, the magnetic foil 25 rotates integrally with the output shaft 7 in the engaged state. Further, the length of the anti-rotation pin 30 is shorter than the length between the radially outer ends of the pair of grooves 25b, and is shorter than the diameter of the center hole 34a of the second partition wall portion 34.
[0044]
  The anti-rotation pin 30 and the pair of grooves 25b can be easily engaged and disengaged in the axial direction, and the mounting property is improved. A wave washer 41 is disposed between the first bearing 27 and the magnetic foil 25, and the wave washer 41 urges the magnetic foil 25 toward the detent pin 30. For this reason, the magnetic foil 25 maintains the state engaged with the rotation prevention pin 30.
[0045]
  In addition, as a method of fixing the magnetic foil 25 to the output shaft 7 so as not to rotate integrally, a method of screwing the magnetic foil to the output shaft using a set bolt may be used. In that case, it is necessary to secure a thick portion having a certain axial dimension in order to secure the screw hole, which is accompanied by a slight increase in the axial dimension. Further, a snap ring may be used in place of the wave washer as a member for engaging the rotation preventing pin 30 and the groove 25b with each other.
[0046]
  The pair of magnetic sensors 26 are each composed of a magnetoresistive effect element (MR element), and are disposed at positions facing each other (at intervals of 180 °). More specifically, each magnetic sensor 26 is disposed in each detection means insertion window 32b. The MR element of each magnetic sensor 26 is close to the magnetic foil 25, and the proximity portion corresponds to the sensor adjustment window 33b.
[0047]
  The controller 5 is a control circuit including a crystal oscillator, a frequency divider, a phase difference detection unit, a drive pulse output unit, and the like. Based on detection outputs from the two magnetic sensors 26, the output rotation speed is set to a desired set value. This is a circuit for outputting motor drive pulses. The drive device 6 is a device for driving the motor 2 based on the drive pulse from the controller 5. Components constituting the controller 5 and the drive device 6 are mounted on the base substrate 10c.
[0048]
  The controller 5 and the drive device 6 described above are feedback control means for realizing a function of controlling the driving state of the motor 2 based on the speed detection result of the speed detection mechanism 8.
(2) Operation
  In the motor 2, when necessary electric power is supplied to the stator 11, the rotor 12 is rotationally driven by electromagnetic action between the stator 11 and the rotor magnet 16 of the rotor 12. As a result, the rotation drive shaft 14 rotates, and this rotation is input to the reduction gear 3. This rotation is decelerated by a reduction ratio determined by the outer diameter and inner diameter of the sun roller 20, the planetary roller 22, and the internal ring 21, and is output via the carrier 23 and the output shaft 7.
[0049]
  The rotational speed of the output shaft 7 is detected as a pulse signal by the magnetic foil 25 and the pair of magnetic sensors 26, and this pulse signal is input to the controller 5. The controller 5 compares the detection signals of the two magnetic sensors 26 to synthesize the rotation signal of the output shaft 7 in a state where the magnetic foil 25 is correctly attached. Then, the phase difference between this synthesized signal and the rotation reference pulse (pulse corresponding to the uniform rotation of the output shaft 7) is detected, and a control signal that eliminates this phase difference is input to the drive device 6. This control is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-341854. Then, the rotational speed of the motor 2 is increased or decreased by a drive signal from the drive device 6.
[0050]
  By such feedback control, the rotation speed of the motor 2 is controlled so that the output rotation speed of the reduction gear 3 becomes a desired set speed.
(3) Assembly
  Next, the assembly operation of the transmission means 4 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the relationship between the members, and the shape and the like are simplified.
[0051]
  The carrier 23, the second bearing 28 and the wave washer 36 are assembled in advance to the output shaft 7, and the rotation prevention pin 30 is further fitted. Next, the magnetic foil 25 is guided from the opening 32 a of the first member 31 a in the direction of the arrow Y (first radial direction) and temporarily disposed in the accommodation space 35. Then, the output shaft 7 is inserted into the housing 31 from the second partition wall portion 34 toward the first partition wall portion 33. The tip of the output shaft 7 passes through the center hole 34a of the second partition wall 34, subsequently passes through the center hole 25a of the magnetic foil 25, and further passes through the center hole 33a of the first partition wall 33. , Protruding outside the first partition wall 33. At this time, the detent pin 30 passes through the center hole 34 a of the second partition wall 34 and enters the groove 25 b of the magnetic foil 25. Next, the wave washer 41 is fitted from the tip of the output shaft 7 and inserted into the center hole 33 a of the first partition wall 33. Further, the first bearing 27 is fitted from the tip of the output shaft 7 and pushed until it comes into contact with the flange 34c of the center hole 33a, and the snap ring 42 is attached to the outer peripheral surface of the output shaft 7. The wave washer 41 is compressed in the axial direction between the inner race of the first bearing 27 and the inner peripheral portion of the magnetic foil 25. Therefore, the movement of the magnetic foil 25 in the rotational direction is restricted by the anti-rotation pin 30, and the movement in the axial direction is restricted by being sandwiched between the anti-rotation pin 30 and the wave washer 41, and is fixed to the output shaft 7. Yes.
[0052]
  Here, the first bearing 31, the second bearing 28, the output shaft 7, and the magnetic foil 25 are all attached to the first member 31 a, and the final confirmation of the mounting accuracy of these members is possible. Yes. The quality of the mounting accuracy is determined by confirming the rotation trajectory of the magnetic foil 25. If the mounting accuracy is insufficient, the mounting accuracy of the magnetic foil 25 is finally adjusted from the opening 32a while maintaining this mounting state. The final adjustment is performed, for example, by lathing of the magnetic foil 25 from the opening 32a.
[0053]
  After the final adjustment, the second member 31b is attached to the first member 31a from the direction of the arrow Z, and the accommodation space 35 is closed. Subsequently, the magnetic sensor 26 is attached to the detection means insertion window 32b. At that time, in order to detect the speed with high accuracy, it is necessary to accurately set the distance between the MR element of the magnetic sensor 26 and the outer peripheral surface of the magnetic foil 25. Therefore, a magnetic sensor is inserted so that a positioning jig (a gap gauge having a thickness equal to the minute gap width) is inserted from the adjustment window 33b and the jig is sandwiched between the magnetic foil 25 and the MR element. 26 is moved in the second radial direction. When the magnetic sensor 26 is fixed while the magnetic sensor 26 is in contact with the jig and the jig is removed, a desired minute gap is secured between the magnetic foil 25 and the MR element. As a result, the magnetic sensor 26 can be attached to the inside of the first member 31a with extremely high accuracy and easily. The distance between the magnetic foil 25 and the MR element is, for example, several tens of μm. Thereafter, a sealing tape (not shown) is attached to the detection means insertion window 32b and the adjustment window 33b in order to prevent dust and the like from entering the housing space 35. The mounting of these magnetic sensors 26 may be performed before the mounting of the second member 31b. In this case, the opening 32a can be used instead of the adjustment window 33b.
[0054]
  In the assembling procedure as described above, the opening 32a opens sufficiently large with respect to the magnetic foil 25, so that the magnetic foil 25 is cut with the turning tool approaching in the same mounting state as the actual use state. The mounting accuracy of the speed detection mechanism 8 including the magnetic foil 25 and the magnetic sensor 26 can be confirmed and finally adjusted after each component is mounted on the first member 31a. Therefore, since the dimensional tolerance of the component parts before mounting can be relaxed, the assemblability is improved. In addition, management of the dimensional accuracy of the component parts becomes easy. In addition, since the mounting accuracy of the magnetic foil 25 directly affects the rotation characteristics of the rotary drive device 1, it greatly contributes to the improvement of the rotation characteristics of the device 1.
[0055]
  (4) Effects
The feature of the present invention is “the housing is composed of a plurality of constituent members”, and the following basic effects are produced.
<1>Improved assembly
  By providing the second partition portion on the first member, the speed detection mechanism portion and the speed reduction mechanism portion are separated in the axial direction, and only for preventing impurities to the speed detection mechanism by the second partition portion and the second bearing. By removing the member (seal member) and making the housing into a divided structure composed of a plurality of constituent members, an opening for inserting the constituent member of the speed detection mechanism can be secured and the opening can be closed. Therefore, the assemblability can be improved as compared with the conventional case.
[0056]
  <2>Easy component mounting
  Considering the mountability of components such as the speed detection mechanism and the bearing, the housing is divided into a plurality of constituent members, so that each component can be easily mounted.
<3>Enhancement of radial load
  Since the speed detection mechanism is provided on the output side, the distance between the pair of bearings that support the output shaft can be widened. Thereby, a high radial load can be realized as compared with the preceding example.
[0057]
  <4>Easy part molding
  By constructing the housing from a plurality of constituent members, parts processing of the constituent members is facilitated. For example, when these constituent members are molded by a mold, the shape of the mold can be simplified. Further, when these components are cut, the processing is easy.
[0058]
  Moreover, in this embodiment, the following special effects arise by devising the division | segmentation form of a housing.
<5>Improved assembly accuracy
  Since the structural member of the housing is divided into a first member having a first partition part and a second partition part that supports the output shaft, and a second member that is attached to the first member and closes the accommodation space part, It is possible to confirm and finally adjust the mounting accuracy of a speed detection mechanism (particularly a magnetic foil) that requires mounting accuracy. In addition, the dimensional accuracy of the component parts can be easily managed.
[0059]
  2. Second embodiment
  In the first embodiment (FIG. 5A), the housing 31 is divided into a first member 31a and a second member 31b. The first member 31a has a bottom surface portion of the outer wall portion 32, a first partition wall portion 33 including a center hole 33a, a second partition wall portion 34 including a center hole 34a, and a second outer wall portion 39, and the second member 31b is an outer wall. Only the upper surface portion of the portion 32 is provided. FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram for explaining the constituent members of the housing, and shows a simplified shape of the housing 31.
[0060]
  In the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the housing 31 is divided into a first member 41a and a second member 41b. The first member 41 a includes an upper surface portion of the outer wall portion 32, a first partition wall portion 33 including a center hole 33 a, and a second partition wall portion 34 including a center hole 34 a, and the second member 41 b includes a bottom surface portion of the outer wall portion 32 and And a second outer wall portion 39. That is, the present embodiment is similar in configuration to the first embodiment in that the first member 31a has the first partition wall portion 33 and the second partition wall portion 34 and one surface of the outer wall portion 32 integral therewith. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.
[0061]
  3. Third embodiment
  In this embodiment, since the housing space of the housing is closed after the speed detection mechanism is mounted, it is not possible to obtain the effect related to the improvement of the assembly accuracy among the effects in the first embodiment, but the divided structure is used. It is embodiment shown by Fig.6 (a)-(g) which has the basic effect of a case.
[0062]
  The housing 31 in FIG. 6A is divided into a first member 51a and a second member 51b. The first member 51a has a bottom surface portion of the outer wall portion 32, a second partition wall portion 34 including a center hole 34a, and a second outer wall portion 39, and the second member 51b includes an upper surface portion of the outer wall portion 32 and a center hole 33a. A first partition wall 33. The housing 31 in FIG. 6B is divided into a first member 61a and a second member 61b. The first member 61 a has a motor side portion of the outer wall portion 32, a second partition wall portion 34 including a center hole 34 a, and a second outer wall portion 39, and the second member 61 b is a counter motor side portion of the outer wall portion 32 and the center hole. 1st partition part 33 containing 33a.
[0063]
  The housing 31 in FIG. 6C is divided into a first member 71a and a second member 71b. The first member 71a has a second partition wall portion 34 and a second outer wall portion 39 including an outer wall portion 32 and a center hole 34a, and the second member 71b has a first partition wall portion 33 including a center hole 33a. . The housing 31 in FIG. 6D is divided into a first member 81a and a second member 81b. The first member 81a has a second partition wall portion 34 including a center hole 34a and a second outer wall portion 39, and the second member 31b has an outer wall portion 32 and a first partition wall portion 33 including a center hole 33a. Yes.
[0064]
  The housing 31 shown in FIG. 6 (e) is divided into a first member 91a, a second member 91b, and a third member 91c. The first member 91a includes a second partition wall portion 34 including a center hole 34a and a second outer wall portion 39, and the second member 91b includes a first partition wall portion 33 including a center hole 33a, and a third member 91c. Has an outer wall 32. The housing 31 in FIG. 6F is divided into a first member 101a, a second member 101b, and a third member 101c. The first member 101a has a second partition wall portion 34 including a center hole 34a, the second member 101b has a first partition wall portion 33 including a center hole 33a, and the third member 101c includes an outer wall portion 32 and a second outer wall. Part 39.
[0065]
  The housing 31 in FIG. 6G is divided into a first member 111a, a second member 111b, a third member 111c, and a fourth member 111d. The first member 111a has a second partition wall portion 34 including a center hole 34a, the second member 111b has a first partition wall portion 33 including a center hole 33a, and the third member 111c has an outer wall portion 32, The fourth member 111 d has a second outer wall portion 39.
[0066]
  4). Fourth embodiment
  In the first embodiment, the detection means insertion window 32b is formed by drilling the first member 31a. However, as shown in FIGS. 7 and 8A, the second member 121b is replaced with the first member. The detecting means insertion window 122b may be formed by combining the groove 122a formed in the first member 121a and the protruding portion 122c formed in the second member 121b when mounted on the 121a. Specifically, the groove 122a has a rectangular shape provided at the position of the detection means insertion window 122b, and the protrusion 122c has a groove 122a when the second member 121b is attached to the first member 121a. It is the part of the rectangular shape extended so that the motor side surface may be followed. Other basic structures are the same as those in the first embodiment.
[0067]
  Further, as a similar embodiment, as shown in FIG. 8B, the first member 131a and the second member 131b may each have the central hole 33a of the first partition wall 33 divided. Good. In this embodiment, in addition to the effect in the first embodiment, there is an effect that it is not necessary to drill the detection means insertion window 32b in the first member 121a.
[0068]
  5.Comparison form
  Figure9ThenThe first member 141a and the second member 141bButWith the same shapeHas become. thisComparison formIn, SpeedSince the housing space of the housing is closed after the degree detection mechanism is mounted, it is not possible to obtain an effect related to the improvement of the assembly accuracy, but it is possible to make the members common.
[0069]
  6). First5Embodiment
  In the first embodiment, two magnetic sensors are provided. However, as shown in FIG. 10, one magnetic sensor may be omitted and one magnetic sensor 26 may be provided. Accordingly, one detection means insertion window 32b and one adjustment window 33b can be omitted, but the other basic structure is the same as that of the above embodiment.
[0070]
  7). First6Embodiment
  Instead of the magnetic detection mechanism of the first embodiment, an optical detection mechanism may be used. As shown in FIG. 11, the speed detection mechanism 141 is an optical rotary encoder, and includes a pulse disk 142 and a photodetector 143 including a projector and a light receiver. On the outer periphery of the pulse disk 142, a plurality of light transmission parts such as slits are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The photodetector 143 is U-shaped, and a portion where the light transmission part of the pulse disk 142 is formed enters the gap. The pulse disk 142 is fixed to the foil 145. The structure of the foil 145 and the relationship with other members are the same as the magnetic foil of the above embodiment except that the outer dimensions are small, so that the description thereof is omitted here. The photodetector 143 is fixed to the second member 151b and incorporated so as to enter the inside of the apparatus.
[0071]
  8). Other embodiments
  The division of the housing may be a combination of several embodiments. The outer wall portion of the housing is not limited to a rectangular tube shape, and may be a cylindrical shape. The shape of the window is not limited to a rectangle, and may be various shapes such as a circle.
[0072]
  In the above embodiment, the member constituting the speed reducer is a friction wheel such as a roller, and the traction method is used between the sun roller and each planetary roller and between each planetary roller and the internal ring. Some may be used. Furthermore, a speed reducer called a parent-child type or a speed reducer disclosed in Japanese Patent Application No. 2000-307696 may be used.
[0073]
【The invention's effect】
  In the rotary drive device according to the present invention, by providing the housing with the second partition wall portion, the speed detection mechanism portion and the speed reduction mechanism portion are separated in the axial direction, and the speed detection mechanism is connected to the speed detection mechanism by the second partition wall portion and the second bearing. By removing a member (seal member) only for preventing impurities and making the housing into a divided structure composed of a plurality of constituent members, the assemblability is improved as compared with the prior art. In addition, the rigidity of the housing is improved, and the speed detection mechanism is not contaminated, so that it can operate stably for a long period of time. In addition, by devising the division of the housing, it is possible to realize a structure in which the speed detection mechanism can be easily attached with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a rotary drive device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the rotary drive device as seen in the direction of arrow II in FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the transmission means of the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing an engagement state between a magnetic foil and an output shaft.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a housing according to a second embodiment.
FIG. 6 is a schematic sectional view of a housing according to a third embodiment.
FIG. 7 is an exploded perspective view of transmission means according to a fourth embodiment.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a housing according to a fourth embodiment.
FIG. 9ComparisonThe disassembled perspective view of the transmission means of a form.
FIG. 105The front view of the rotation drive device by an embodiment.
FIG. 116The front view of the rotation drive device by an embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Rotation drive
2 Motor
3 Reduction gear
4 Transmission means
5 Controller
6 Drive device
7 Output shaft
8 Speed detection mechanism
25 Magnetic foil (detected member)
26 Magnetic sensor (detection means)
27 First bearing
28 Second bearing
29 Coil spring (biasing member)
30 Non-rotating pin
31 Housing
32 Exterior wall
32a opening
32b Detection means insertion window
33 First partition
33b Adjustment window
34 Second partition wall
35 accommodation space
39 Second outer wall
41 Wave washer (elastic member)

Claims

A rotational drive device that uses a motor as a rotational drive source, rotationally drives the driven device, detects an output rotational speed, and feedback controls the drive rotational speed of the motor,
A reduction gear driven by the motor;
An output shaft extending from the reduction gear toward the driven device, and transmission means for transmitting the output of the reduction gear to the driven device;
A speed detecting mechanism that is disposed on the driven device side of the speed reducer and detects the rotational speed of the output shaft;
An outer wall covering the periphery of the output shaft and the speed detection mechanism ; a first partition wall provided in the outer wall with a central hole through which the output shaft passes ; and provided on the speed reducer side of the outer wall. A housing having a second partition wall formed with a central hole through which the output shaft passes,
A first bearing disposed between an inner peripheral surface of a center hole of the first partition wall and the output shaft;
A second bearing disposed between an inner peripheral surface of a center hole of the second partition wall and the output shaft ;
With
The speed detection mechanism includes a detection unit and a detected member detected by the detection unit,
The detected member has a substantially disc shape having a center hole through which the output shaft passes,
The second partition wall forms an accommodation space where the member to be detected is installed together with the first partition wall and the outer wall, and separates the speed reduction device and the speed detection mechanism in the axial direction,
The housing space portion of the housing is composed of the first member having the second partition including the center hole and the second member having the first partition including the center hole.
The rotary drive device is characterized in that the housing space is closed by joining the first member and the second member in the axial direction .

A rotational drive device that uses a motor as a rotational drive source, rotationally drives the driven device, detects an output rotational speed, and feedback controls the drive rotational speed of the motor,
A reduction gear driven by the motor;
An output shaft extending from the reduction gear toward the driven device, and transmission means for transmitting the output of the reduction gear to the driven device;
A speed detecting mechanism that is disposed on the driven device side of the speed reducer and detects the rotational speed of the output shaft;
An outer wall covering the periphery of the output shaft and the speed detection mechanism; a first partition wall provided in the outer wall with a central hole through which the output shaft passes; and provided on the speed reducer side of the outer wall. A housing having a second partition wall formed with a central hole through which the output shaft passes,
A first bearing disposed between an inner peripheral surface of a center hole of the first partition wall and the output shaft;
A second bearing disposed between an inner peripheral surface of a center hole of the second partition wall and the output shaft;
With
The speed detection mechanism includes a detection unit and a detected member detected by the detection unit,
The detected member has a substantially disc shape having a center hole through which the output shaft passes,
The second partition wall forms an accommodation space where the member to be detected is installed together with the first partition wall and the outer wall, and separates the speed reduction device and the speed detection mechanism in the axial direction,
The housing space portion of the housing is composed of a plurality of components.
A first member that supports an output shaft via the first bearing and the second bearing;
A second member that is mounted on the first member after the detected member is installed in the housing space and can close the housing space;
A rotary drive device comprising:

The first member includes at least a part of the first partition part, at least a part of the second partition part, and a part of the outer wall part integral with the first partition part and the second partition part. The rotation drive device according to claim 2, comprising:

The rotary drive device according to claim 3, wherein the second member is a member that is attached to the first member from a circumferential direction and closes the accommodation space .

Before SL The housing said detecting means distribution設用window disposed is formed, the rotation driving device according to any one of claims 1 to 4.

6. The rotation according to claim 5 , wherein the first member and the second member respectively have a groove and a protrusion that form the arrangement window when the second member is attached to the first member. Drive device.

The arrangement window portion penetrates the outer wall portion in the radial direction of the output shaft, and the central axis of the arrangement window portion extends in the penetration direction and is orthogonal to the output shaft. The rotation drive device according to claim 5 or 6.

The rotary drive device according to claim 6 or 7, wherein the housing is provided with an adjustment window for adjusting a mounting position when the detection means is disposed.

The adjustment window portion passes through the first partition wall portion in the axial direction of the output shaft, and a central axis of the adjustment window portion extends in the penetration direction and is parallel to the output shaft. Item 9. The rotational drive device according to Item 8.

The speed detection mechanism is a magnetic sensor, the detection means is at least one magnetic detection means for detecting a change in magnetic flux, and the detection member is a magnetic detection member having a magnetized portion. The rotational drive apparatus in any one of Claims 6-9.

The speed detection mechanism is an optical sensor, the detection means is at least one optical detection means for detecting an optical change, and the detected member is an optically detected member. The rotational drive apparatus in any one of.

The speed reducer includes a solar wheel to which rotation of the motor is input, a pair of internal rings arranged concentrically with the solar wheel, and a plurality of planetary wheels that contact the solar wheel and the internal ring, The carrier supporting the plurality of planetary wheels and connected to the output shaft, and an urging member for pressing the pair of internal rings against the planetary vehicle. The rotational drive apparatus in any one of.

The rotary drive device according to claim 12, wherein an output shaft of the motor constitutes the solar wheel of the reduction gear.

A recess for accommodating the urging member is formed on a surface of the second partition wall on the speed reduction device side, and a bottom surface of the recess is further on the driven device side than an end surface of the second bearing on the speed reduction device side. 14. The rotary drive device according to claim 12 or 13, which is located.

The rotary drive device according to claim 1 , further comprising feedback control means for performing feedback control of a drive speed of the motor based on detection from the speed detection mechanism .