JP5134410B2 - 位置検出センサー付きギアードモータ - Google Patents

Description

本発明は位置検出センサー付きギアードモータに関する。

位置検出センサー付きギアードモータはモータの構造上、センサーマグネットを最終の焼結変速歯車上面に配置させる必要があるが、一体形成を行なうには最終の焼結変速歯車の高度な寸法精度が必要となり、実現できなかった。
したがって、センサーマグネットと最終の焼結変速歯車の２部品による固定方法が必要となるが、センサーマグネット若しくは最終の焼結変速歯車にボスを設け、相手側に圧入して固定する方法では、センサーマグネットの経時変化によるクリープ現象を引き起こし、固定強度の低下によりセンサーマグネットが外れる恐れがあるという欠点があった。
また、接着による固定の場合、作業ミスにより最終の焼結変速歯車の歯面に接着剤が流出する恐れがあり、現実的ではない。
さらに、従来の出力軸に設けられたＤカットへの圧入によるセンサーマグネットの固定方法では、作業者の能力により、圧入精度が左右されるという欠点があった。
特になし

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、センサーマグネットと最終変速歯車を、経時変化によるクリープ現象を防止できるとともに、接着剤を用いることなく、センサーマグネットとして利用する面の磁力に影響をおよぼすことなく、簡単に作業者の能力に関係なく固定することができる位置検出センサー付きギアードモータを提供することを目的としている。

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

上記目的を達成するために、本発明はギアードモータ本体と、このギアードモータ本体のギアーボックスより外方へ突出する出力軸と、この出力軸の前記ギアーボックス内に位置する部位に固定された磁性材料で形成された最終の変速歯車と、この最終の変速歯車の側面に固定されたセンサーマグネットを備える位置検出センサー付きギアードモータにおいて、前記センサーマグネットと前記最終の変速歯車の回転防止を図る位置決め手段と、前記センサーマグネットと前記最終の変速歯車の固定を図る該センサーマグネットの最終の変速歯車と接する面に形成した吸着固定着磁面とを設けて位置検出センサー付きギアードモータを構成している。

本発明は、ギアードモータ本体と、このギアードモータ本体のギアーボックスより外方へ突出する出力軸と、この出力軸の前記ギアーボックス内に位置する部位に固定された磁性材料で形成された最終の変速歯車と、この最終の変速歯車の側面に固定されたセンサーマグネットを備える位置検出センサー付きギアードモータにおいて、前記センサーマグネットと前記最終の変速歯車の回転防止を図る位置決め手段と、前記センサーマグネットと前記最終の変速歯車の固定を図る該センサーマグネットの最終の変速歯車と接する面に面着磁により形成した吸着固定着磁面とを設けて位置検出センサー付きギアードモータを構成している。

本発明は、最終の変速歯車と接する面に形成されたセンサーマグネットの面着磁はセンサーとして利用する面の磁力に影響をおよぼさない範囲で最終の変速歯車に固定できる程度の着磁力であることを特徴として位置検出センサー付きギアードモータを構成している。

本発明は、センサーマグネットの面着磁は円周に少なくとも２極着磁以上形成されていることを特徴として位置検出センサー付きギアードモータを構成している。

本発明は、センサーマグネットの面着磁は平面に少なくとも２極着磁以上形成されていることを特徴として位置検出センサー付きギアードモータを構成している。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。

（１）ギアードモータ本体と、このギアードモータ本体のギアーボックスより外方へ突出する出力軸と、この出力軸の前記ギアーボックス内に位置する部位に固定された磁性材料で形成された最終の変速歯車と、この最終の変速歯車の側面に固定されたセンサーマグネットを備える位置検出センサー付きギアードモータにおいて、前記センサーマグネットと前記最終の変速歯車の回転防止を図る位置決め手段と、前記センサーマグネットと前記最終の変速歯車の固定を図る該センサーマグネットの最終の変速歯車と接する面に形成したき吸着固定着磁面とを設けたので、センサーマグネットと最終の変速歯車との固定は、センサーマグネットの最終の変速歯車と接する面の吸着固定着磁面により行なうとともに、回転方向は回転防止を図る位置決め手段で行なうことができる。
したがって、固定状態に経年変化によるクリープ現象が生じたり、接着剤を用いる時のような接着剤の流出がなく、確実に固定できる。

（２）前記（１）によって、センサーマグネットに形成する吸着固定着磁面はセンサーマグネットと最終の変速歯車とが吸着できる着磁でよく、センサーマグネットのセンサーとして利用する面の磁力に影響をおよぼさない範囲でも使用できる。

（３）前記（１）によって、作業者の能力に関係なく、面方向の固定と回転方向の固定を正確に短時間に行なうことができる。

（４）請求項2も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、最適な最終の変速歯車と吸着する面着磁のセンサーマグネットを使用することができる。

（５）請求項３、４、５も前記（１）〜（４）と同様な効果が得られるとともに、小さな着磁でも効率よくセンサーマグネットと最終の変速歯車を吸着固定することができる。

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

図１ないし図７に示す本発明を実施するための最良の第１の形態において、１は位置検出センサー付きギアードモータで、この位置検出センサー付きギアードモータ１はギアードモータ本体２と、このギアードモータ本体２の駆動軸３が突出する部位を覆うように、該ギアードモータ本体２のケース４に取付けられたギアーボックス５と、このギアーボックス５内に位置する駆動軸３とは異なる偏心位置に配置され、該ギアーボックス５より外方へ突出する出力軸６と、前記ギアーボックス５内に位置する前記出力軸６に固定された磁性材料で形成された最終の変速歯車８と、この最終の変速歯車８の外側面に位置決め状態で固定される表面がＳ極あるいはＮ極に軸方向着磁されたセンサーマグネット１１と、前記最終の変速歯車８の外側面の外周部寄りの部位に外方へ突出するように一体形成された突片９、この突片９と係合して回転止めを図ることができる前記センサーマグネット１１の外周部の一部に形成された切り欠部１０とからなる位置決め手段１６と、前記センサーマグネット１１と前記最終の変速歯車８の固定を図る該センサーマグネット１１の前記最終の変速歯車８と接する裏面に形成したＮ極あるいはＳ極の吸着固定着磁面１７と、前記ギアーボックス５の外側面に取付けられた基板１２と、前記センサーマグネット１１の切り欠部１０部位で生じる急峻な磁束波形１３を検出できる前記基板１２部位に取付けられたホールＩＣ等の磁気センサー１４と、前記駆動軸３の駆動を前記出力軸６の最終の変速歯車８に伝達する複数個の変速歯車１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄとで構成されている。

上記構成の位置検出センサー付きギアードモータ１は複数個の変速歯車１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄおよび最終の変速歯車８の位置を基準励磁相に合わせて組み込むことにより、基準励磁相とセンサー信号のＡＮＤによる出力軸６の原点位置出し制御が可能となる。
このように組み立てられた位置検出センサー付きギアードモータ１は、ギアードモータ本体２の駆動軸３の回転が複数個の変速歯車１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄおよび最終の変速歯車８を介して出力軸６に伝わって回転する。
この出力軸６が回転する最終の変速歯車８の回転により、該最終の変速歯車８の突片９が挿入されている切り欠部１０を有するセンサーマグネット１１も一体的に回転し、センサーマグネット１１の切り欠部１０間に生じる急峻な磁束波形１３部分が、ホールＩＣを用いた磁気センサー１４が位置する部位を通過することによって、突片９と磁気センサー１４との間の寸法誤差が生じても、出力軸６の位置を確実に検出することができる。
[発明を実施するための異なる形態]

次に、図８ないし図２８に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図８ないし図１１に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、裏面に最終の変速歯車８の突片９が挿入される切り欠部１０Ａを形成した位置決め手段１６Ａを用いるとともに、表面に該切り欠部１０Ａとは異なる円周部位あるいは同じ部位、本実施の形態では異なる円周部位にセンサー用の本実施例では小さな幅寸法のＳ極を挟んでＮ極が位置するように２極面着磁されたセンサーマグネット１１Ａを用い、また、マグネット裏面に１１Ｈのような円周２極面着磁させたセンサーマグネット１１Ａを用いることにより、同一面内にあるＳ極とＮ極が最短距離で短絡するため、センシング面に及ぼす吸着固定着磁面の磁力の影響を大幅に減少させることが可能となり、このようなセンサーマグネットを用いる事で、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られる。

図１２ないし図１４に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第２の形態と主に異なる点は裏面に最終の変速歯車８の突片９が挿入される円形状の切り欠部１０Ｂを形成した位置決め手段１６Ｂを用いるとともに、表面に該切り欠部１０Ｂとは異なる円周部位にセンサー用の本実施例では小さな幅寸法のＳ極を挟んでＮ極が位置するように２極着磁されたセンサーマグネット１１Ｂを用いた点で、このような位置決め手段１６Ｂやセンサーマグネット１１Ｂを用いた位置検出センサー付きギアードモータ１Ｂにしても、前記本発明を実施するための第２の形態と同様な作用効果が得られる。

図１５ないし図１７に示す本発明を実施するための第４の形態において、前記本発明を実施するための第３の形態と主に異なる点は裏面に最終の変速歯車８の突片９が挿入される円錐台形状の切り欠部１０Ｃを形成した位置決め手段１６Ｃを用いるとともに、表面に該円錐台形状の切り欠部１０Ｃとは異なる円周部位にセンサー用の本実施例では小さな幅寸法のＳ極を挟んでＮ極が位置するように２極面着磁されたセンサーマグネット１１Ｃを用いた点で、このような位置決め手段１６Ｃやセンサーマグネット１１Ｃを用いた位置検出センサー付きギアードモータ１Ｃにしても、前記本発明を実施するための第３の形態と同様な作用効果が得られる。

図１８ないし図２０に示す本発明を実施するための第５の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、表面部位の切り欠部１０内に軸方向着磁したセンシング用マグネット１８を表面（センシング面）の磁極が異極となるように押し込んだセンサーマグネット１１Ｄを用いた点で、このようなセンサーマグネット１１Ｄを用いた位置検出センサー付きギアードモータ１Ｄにしても、前記本発明を実施するための最良な第１の形態と同様な作用効果が得られる。

図２１ないし図２３に示す本発明を実施するための第６の形態において、前記本発明を実施するための第２の形態と主に異なる点は、マグネット裏面（吸着固定着磁面）に表面を２等分するようにＳ極とＮ極が面着磁されたセンサーマグネットを用いた点で、このようなセンサーマグネット１１Ｅを用いた場合でも、前記本発明を実施するための最良な第１の形態と同様な作用効果が得られる。

図２４ないし図２６に示す本発明を実施するための第７の形態において、前記本発明を実施するための第２の形態と主に異なる点は、Ｓ極とＳ極、Ｎ極とＮ極との中間部に小さな幅寸法の帯状の異極Ｓ極、Ｎ極を面着磁させたセンサーマグネット１１Ｆを用いた点で、このようなセンサーマグネット１１Ｆを用いて構成した位置検出センサー付きギアードモータ１Ｆにしても、前記本発明を実施するための第２の形態と同様な作用効果が得られるとともに、帯状の異極Ｓ極、Ｎ極によって、急峻な磁束変化を生じる箇所と、緩慢な磁束変化を生じる箇所とに分かれ磁束の振幅に対する閾値を設定することにより対応することができる。

なお、センサーマグネット１１の裏面の吸着固定着磁面のＮ極あるいはＳ極の面着磁は表面のセンサーとして利用する表面（センシング面）のＳ極あるいはＮ極に着磁された磁力に影響をおよぼさない範囲であれば、ここに示した同心円状や半割二分割以外にも、様々なパターンで着磁することができる。

本発明は位置検出センサー付きギアーモータを製造する産業で利用される。

本発明を実施するための最良の第１の形態の一部破断正面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の左側面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の最終の変速歯車の説明図。 本発明を実施するための最良の第１の形態のセンサーマグネットの底面図。 最終の変速歯車とセンサーマグネットの組み付け状態の平面図。 最終の変速歯車とセンサーマグネットの組み付け状態の側面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の磁束波形の説明図。 本発明を実施するための第２の形態の一部破断正面図。 本発明を実施するための第２の形態のセンサーマグネットの平面図。 本発明を実施するための第２の形態のセンサーマグネットの底面図。 図９の１１−１１線の拡大断面図。 本発明を実施するための第３の形態の一部破断正面図。 本発明を実施するための第３の形態のセンサーマグネットの平面図。 図１３の１４−１４線の拡大断面図。 本発明を実施するための第４の形態の一部破断正面図。 本発明を実施するための第４の形態のセンサーマグネットの平面図。 図１６の１７−１７線の拡大断面図。 本発明を実施するための第５形態の一部破断正面図。 本発明を実施するための第５形態のセンサーマグネットの平面図。 図１９の２０−２０線の拡大断面図。 本発明を実施するための第６の形態の一部破断正面図。 本発明を実施するための第６の形態のセンサーマグネットの底面図。 図２２の２３−２３線の拡大断面図。 本発明を実施するための第７の形態の一部破断正面図。 本発明を実施するための第７の形態のセンサーマグネットの平面図。 図２５の２６−２６線の拡大断面図。

符号の説明

１、１Ａ〜１Ｆ：位置検出センサー付きギアードモータ、
２：ギアードモータ本体、 ３：駆動軸、
４：ケース、 ５：ギアーボックス、
６：出力軸、 ８：最終の変速歯車、
９：突片、
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ：切り欠部、
１１、１１Ａ〜１１Ｆ：センサーマグネット、
１２：基板、 １３：磁束波形、
１４：磁気センサー、
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ：変速歯車、
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ：位置決め手段、
１７：吸着固定着磁面、
１８：センシング用マグネット。

Claims (5)

1. ギアードモータ本体と、このギアードモータ本体のギアーボックスより外方へ突出する出力軸と、この出力軸の前記ギアーボックス内に位置する部位に固定された磁性材料で形成された最終の変速歯車と、この最終の変速歯車の側面に固定されたセンサーマグネットを備える位置検出センサー付きギアードモータにおいて、前記センサーマグネットと前記最終の変速歯車の回転防止を図る位置決め手段と、前記センサーマグネットと前記最終の変速歯車の固定を図る該センサーマグネットの最終の変速歯車と接する面に形成した吸着固定着磁面とを設けたことを特徴とする位置検出センサー付きギアードモータ。
2. ギアードモータ本体と、このギアードモータ本体のギアーボックスより外方へ突出する出力軸と、この出力軸の前記ギアーボックス内に位置する部位に固定された磁性材料で形成された最終の変速歯車と、この最終の変速歯車の側面に固定されたセンサーマグネットを備える位置検出センサー付きギアードモータにおいて、前記センサーマグネットと前記最終の変速歯車の回転防止を図る位置決め手段と、前記センサーマグネットと前記最終の変速歯車の固定を図る該センサーマグネットの最終の変速歯車と接する面に面着磁により形成した吸着固定着磁面とを設けたことを特徴とする位置検出センサー付きギアードモータ。
3. 最終の変速歯車と接する面に形成されたセンサーマグネットの面着磁はセンサーとして利用する面の磁力に影響をおよぼさない範囲で最終の変速歯車に固定できる程度の着磁力であることを特徴とする請求項２記載の位置検出センサー付きギアードモータ。
4. センサーマグネットの面着磁は円周に少なくとも２極着磁以上形成されていることを特徴とする請求項２または３記載の位置検出センサー付きギアードモータ。
5. センサーマグネットの面着磁は平面に少なくとも２極着磁以上形成されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の位置検出センサー付きギアードモータ。

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