JP5402833B2 - Waterproof motor - Google Patents
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Description
本発明は、水のある環境下で使用される防水モータに関し、例えばインデックステーブル等を所定角度回転させて位置決めするダイレクトドライブモータに好適な防水カバーの構造に係わるものである。 The present invention relates to a waterproof motor used in an environment with water, for example, to a structure of a waterproof cover suitable for a direct drive motor for positioning an index table or the like by rotating it by a predetermined angle.
従来より、高トルク且つ高分解能という特性を持つダイレクトドライブモータは、インデックステーブルを直接駆動することが可能であり、高速動作でありながらバックラッシュがなく高精度な位置決めを必要とする用途に使用されている。 Conventionally, direct drive motors with the characteristics of high torque and high resolution can directly drive the index table, and are used for applications that require high-precision positioning without backlash despite being high-speed operation. ing.
ところで、インデックステーブルが半導体ウエハの研磨や洗浄等の工程の搬送用として使用される場合、半導体ウエハには水などの液体が付着しており、付着した液体が落下してダイレクトドライブモータの上面に溜ることがある。そして、ダイレクトドライブモータ内に液体が浸入すると、モータ内部を腐食して故障原因となり、メンテナンス回数が増加してコストパフォーマンスや生産性が低下する恐れがある。この液体の浸入を防ぐには、モータ全体を防水性のある金属又はゴムのカバーで覆う方法、又は、モータケースの合わせ面等の隙間を液体ガスケットで封止する方法が採られている。しかし、上記の方法ではモータのメンテナンス性が悪く、更に液体ガスケットにより封止する方法では完全な防水性を得られないという問題があった。 By the way, when the index table is used for conveyance of a process such as polishing or cleaning of a semiconductor wafer, a liquid such as water adheres to the semiconductor wafer, and the adhering liquid falls to the upper surface of the direct drive motor. May accumulate. If liquid enters the direct drive motor, the inside of the motor may be corroded and cause a failure, and the number of maintenance operations may increase, leading to a decrease in cost performance and productivity. In order to prevent the liquid from entering, a method of covering the entire motor with a waterproof metal or rubber cover, or a method of sealing a gap such as a mating surface of the motor case with a liquid gasket is employed. However, the above-described method has a problem that the maintainability of the motor is poor, and further, the method of sealing with a liquid gasket does not provide complete waterproofness.
この部分の改善の先行技術としては、特許文献1において、防水性を持たないモータを防水性のゴムで覆うことにより、外部からの異物や水の浸入を防止するギヤ付きモータが開示されている。特許文献1には、モータケースの外被の全体とギヤケースの外被の一部とを覆うようにゴムカバーを被せ、ケースとゴムカバーの合わせ面を液体ガスケットで封止したギヤ付きモータが記載されている。
As a prior art for improving this portion,
しかしながら、この先行技術では、ゴムカバーはモータ全体を完全には覆ってはおらず、ケースとゴムカバーとの合わせ面が存在し、この合わせ面は液体ガスケットにより封止されている。したがって、モータは完全に密閉されておらず、外部配線及び液体ガスケットの隙間から水分が浸入するために、モータ及びゴムカバーの底部に水抜穴を設ける必要があるという問題があった。 However, in this prior art, the rubber cover does not completely cover the entire motor, and there is a mating surface between the case and the rubber cover, and this mating surface is sealed with a liquid gasket. Therefore, the motor is not completely sealed, and there is a problem that it is necessary to provide a drain hole in the bottom of the motor and the rubber cover in order to allow moisture to enter from the gap between the external wiring and the liquid gasket.
本発明は、モータ全体をオイルシールとダストシールを組付けた金属製の防水カバーで覆い、回転部はシール面を備えたシャフトにより完全密閉した構造により、防水性を持たないモータに対して防水性を付加することを目的とする。 The present invention covers the entire motor with a metal waterproof cover assembled with an oil seal and dust seal, and the rotating part is completely sealed by a shaft with a sealing surface. The purpose is to add.
本発明の防水モータは、上記問題を解決するために、ベース上に配設されたモータのハウジングと、該ハウジングに配設されたステータと、該ステータに対向させて軸受を介して回転自在に支持されたロータと、該ロータに固定された出力軸と、前記モータの外面を覆う防水カバーとを備えた防水モータにおいて、前記出力軸に形成された傘部の外周部から防水カバー側に向けて形成された周縁壁と、前記防水カバーに取付けられ且つ前記傘部の内面に当接するダストシール及びオイルシールと、前記ベースに配設されたシールハウジングに取付けられ且つ前記出力軸から延在するシャフトに当接するオイルシールとを備えたことを特徴としている。
また、前記防水カバーの外周面に取付けられたコネクタスペーサと防水カバーの間に介装されるパッキンを備え、前記パッキンは、薄板の弾性体からなり、該薄板の両面に一連の凸部を形成したことを特徴としている。
さらに、前記防水カバーの外周面に取付けられたコネクタスペーサと防水カバーの間にOリングを介装したことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the waterproof motor of the present invention is configured to be freely rotatable via a bearing facing the stator, a motor housing disposed on the base, a stator disposed on the housing, and the stator. In a waterproof motor comprising a supported rotor, an output shaft fixed to the rotor, and a waterproof cover that covers an outer surface of the motor, the outer peripheral portion of the umbrella portion formed on the output shaft is directed toward the waterproof cover side. A peripheral wall formed in the above manner, a dust seal and an oil seal attached to the waterproof cover and abutting against the inner surface of the umbrella, and a shaft attached to a seal housing disposed on the base and extending from the output shaft And an oil seal that comes into contact with.
In addition, a packing is provided between a connector spacer attached to the outer peripheral surface of the waterproof cover and the waterproof cover, the packing is made of a thin elastic body, and a series of convex portions are formed on both surfaces of the thin plate. It is characterized by that.
Furthermore, an O-ring is interposed between the connector spacer attached to the outer peripheral surface of the waterproof cover and the waterproof cover.
本発明によれば、モータ全体をオイルシールとダストシールを組付けた防水カバーで覆って完全密閉した構造により、非防水モータに対して防水性を持たせることができるという効果が有る。 According to the present invention, there is an effect that the non-waterproof motor can be waterproofed by the structure in which the entire motor is covered with the waterproof cover in which the oil seal and the dust seal are assembled and completely sealed.
図1は、本実施形態における防水モータ1の断面図である。図2は、図1における防水モータ1の上面図である。防水モータ1は、軸心に貫通孔を有してほぼ円筒形状であるハウジング2の底板の外周縁に、円筒状のモータステータ3を固定して取り付けてある。モータステータ3は、図示しない複数の歯列が形成されて熊手状に内側に突出した磁極を円周方向に等間隔に複数個有する電磁石を備えて構成されている。そして、モータステータ3の内側に、図示しない鉄心の歯を有するモータロータ4が同軸に配設されている。その鉄心の歯は、モータステータ3の電磁石の磁極の歯列とは異なるピッチでモータロータ4の外側に均一に突出して形成され、両歯列が僅かのギャップを隔てて対向する構造のダイレクトドライブモータを構成している。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
モータロータ4は、断面T字状の傘状に形成された出力軸6の円板状傘部7の内面に一体的に取り付けられている。出力軸6は、モータロータ4の内周に嵌着されたクロスローラ軸受5を介して回転自在にハウジング2に支持されており、この出力軸6を、例えばインデックステーブルなどの位置決め装置に接続して使用する。クロスローラ軸受5の外輪は、モータロータ4の内周段部に嵌めこまれて固定され、一方、クロスローラ軸受5の内輪はハウジング2の異形段部の中段に嵌めこまれて固定されている。
The
クロスローラ軸受5の上方の出力軸6の内側空間には、モータロータ4ひいては出力軸6を高精度に位置決めするため、高分解能の回転検出器であるレゾルバ9が内蔵されている。そして、モータロータ4の回転に伴ってレゾルバ9のロータ及びステータ間のリラクタンスが変化し、その変化を図示しないドライブユニットのレゾルバ制御回路によりデジタル化し、位置信号として利用することでモータロータ4の回転角ひいては出力軸6の回転位置を検出するようになっている。
In the inner space of the
上記の構成を有する本実施形態の防水モータ1において、ハウジング2は防水モータ1の底板であるベース30の上面に固定されており、ベース30上面には防水モータ1の外周面を覆う防止カバー20が取付けられている。防水カバー20の外周面は傾斜面となっており、水が流れ易い勾配を設けている。さらに、防水カバー20のベース30との接合面には、ベース30に当接するOリングが収納されており、防水性が確保されている。防水カバー20のベース30との接合面とは反対側の開口部21を出力軸6の円板状傘部7で覆い、更に円板状傘部7の周縁部から防水カバー20に向けて周縁壁14を立設し、この周縁壁14が防水カバー20の開口部21の外周を覆うことにより、防水カバー20内への水の浸入を抑制している。更に、防水カバー20の開口部21の外周にダストシール11が嵌入され、ダストシール11のリップが円板状傘部7の内面に当接して防水カバー20内への塵埃の侵入を防止している。そして、防水カバー20の開口部21の内周にはオイルシール12が嵌入され、オイルシール12のリップが円板状傘部7の内面に形成された円筒部外面に当接して防水カバー20内への水の浸入を防止している。
In the
一方、ベース30の中央開口部には、Oリングを介して、オイルシール13が嵌入されたシールハウジング10が取付けられている。出力軸6から延在する中空円筒形状のシャフト8は、ハウジング2の軸心貫通孔を貫いてベース30まで達し、シールハウジング10に嵌入されたオイルシール13のリップがシャフト8の外周面に当接して、防水モータ1内への塵埃及び液体の浸入を防止している。
On the other hand, a seal housing 10 into which the
さらに、モータステータ3への給電及びレゾルバ9からの信号受信などのために、防水コネクタ23を防水カバー20の外周部に設けている。防水カバー20の外周部に設けた配線用開口の周縁部にパッキン24をあてがい、そのパッキン24の外側からコネクタスペーサ22を押し付け、コネクタスペーサ22をボルトで防水カバー20の外周に固定する。コネクタスペーサ22には、更に外部コネクタに接続される防水コネクタ23を取付ける。パッキン24は、図3aに示すように、ゴム製の方形薄板状であり、中央部に配線を通すための開口部が形成されている。また、パッキン24の四隅には、ボルトを挿通するボルト穴26が開設されている。そして、図3bに示すように、中央開口部の周縁部及びボルト穴26の周縁部には、バッキン24の両面に突出する凸部25が一連に形成されており、凸部25が変形して密着することにより防水機能が発揮される。
Further, a
以上のように本実施形態の防水モータ1においては、モータ全体を金属製でオイルシール12とダストシール11を組付けた防水カバー20で覆い、底面のシーリングはオイルシール13を組付けたシールハウジング10とベース30で行ない、回転部はシール面を備えた中空孔のあるシャフト8によりモータ全体を完全密封した構造としている。
さらに、防水カバー20の外周面に水の流れ易い勾配を設けると共に、中空孔を有するシャフト8が排水溝として機能するので、モータ外面に水が溜まらないため、メンテナンス時に防水性のないモータに水が浸入することを回避することができる。
As described above, in the
Furthermore, since the outer peripheral surface of the
外部配線部の構造としては、落ち止めOリング溝を有するコネクタスペーサ22と防水カバー20の間にOリングを設置することもできる。落ち止めOリング溝によりOリングが脱落することがないので、メンテナンスが容易である。
また、ダイレクトドライブモ−タは出力軸6を上方に向けて設置されることが多いため、ベース30は、ハウジング2、防水カバー20及びシールハウジング10を設置できるようにした定盤で代用することができる。この場合、定盤には、ねじ穴やインロー穴をベース30と同様に設ける必要がある。
As the structure of the external wiring portion, an O-ring can be installed between the
Since the direct drive motor is often installed with the
本発明のダイレクトドライブモータは、機械部品等の用途に好適に適用できる。 The direct drive motor of the present invention can be suitably applied to uses such as machine parts.
1 防水モータ
2 ハウジング
3 モータステータ
4 モータロータ
5 軸受
6 出力軸
7 円板状傘部
8 シャフト
9 レゾルバ
10 シールハウジング
11 ダストシール
12,13 オイルシール
14 周縁壁
20 防水カバー
21 開口部
22 コネクタスペーサ
23 防水コネクタ
24 パッキン
25 凸部
26 ボルト穴
30 ベース
DESCRIPTION OF
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