JP5709481B2 - モータ - Google Patents
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ータ軸線方向の一方側の面に前記センサ基板が固定され、前記内側筒部によって、前記センサマグネットおよび前記感磁素子を径方向外側で覆う筒状のシールド部が構成されていることを特徴とする。
図1は、本発明の実施の形態1に係るモータの外観を示す説明図であり、図1(a)、(b)はモータの側面図、およびモータを反出力側からみた背面図である。図2は、本発明の実施の形態1に係るモータからカバーを外した状態を示す説明図であり、図2(a)、(b)はモータからカバーを外した状態の側面図、およびモータからカバーを外した状態を反出力側からみた背面図である。図3は、本発明の実施の形態1に係るモータの内部構造等を示す説明図であり、図3(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)はモータからセンサ基板および基板ホルダを外した状態の断面図、モータからセンサ基板および基板ホルダを外した状態の反出力側からみた背面図、センサ基板を基板ホルダに固定した状態の側面図、センサ基板を基板ホルダに固定した状態を反出力側からみた背面図、基板ホルダの断面図、および基板ホルダを反出力側からみた背面図である。
本形態において、モータハウジング10は、ステータ20が内側に嵌められた筒状ケース11と、筒状ケース11に対して反出力側L1で隣接する位置で筒状ケース11に連結された第1軸受ホルダ12と、筒状ケース11に対して出力側L2で隣接する位置で筒状ケース11に連結された第2軸受ホルダ13とを備えており、筒状ケース11の両端開口は、第1軸受ホルダ12および第2軸受ホルダ13で概ね塞がれた構造になっている。また、モータハウジング10には、反出力側L1の端部を覆うように有底筒状のカバー19がネジ97により取り付けられている。
ステータ20は、特開2009−290915号公報に記載のモータと同様、円環状のステータコア21を備えており、ステータコア21は、外周面がモータハウジング10の内周面に当接した状態で固定されている。ステータコア21は、半径方向内側に突出する複数の突極を周方向において等角度間隔に備えており、かかる突極には絶縁部材22を介して駆動コイル23が巻回されている。ここで、ステータコア21は、複数の分割コアを環状に配列してなり、複数の分割コアの各々に突極が形成されている。分割コアは、薄板状の磁性鋼板が型抜きされた同一形状の板材を積層し、ダボかしめ等により接合することにより形成されている。
ロータ30は、モータ軸線L方向に延在する回転出力軸31と、回転出力軸31の外周に固着された永久磁石からなるロータマグネット32とを備えている。本形態において、ロータマグネット32の外周側に保護テープ39が巻回されている。回転出力軸31は、ロータマグネット32が固着されている部分が最も大径であり、かかる大径部分310より出力側L2は、複数個所の段部によって段階的に小径になっている。本形態では、大径部分310に隣接する小径部分311に第2軸受42の内輪422が装着されている。
図4は、本発明の実施の形態1に係るモータに構成したエンコーダ周辺を拡大して示す断面図である。図5は、本発明の実施の形態1に係るモータに構成したエンコーダの説明図であり、図5(a)、(b)、(c)はエンコーダの構成を示す説明図、エンコーダに用いた磁気抵抗素子521からの出力信号の説明図、および磁気抵抗素子521からの出力信号に基づいて回転出力軸31の角度位置を求める方法を示す説明図である。
図5(a)に示すように、本形態のエンコーダ5は、センサマグネット51と感磁素子52とによって磁気式のロータリーエンコーダとして構成されており、センサマグネット51は、感磁素子52と対向する面にS極とN極が一対、周方向で着磁されている。また、磁気抵抗素子521(感磁素子52)には、互いに直交する方向に磁気抵抗パターンが形成されている。
以上説明したように、本形態のモータ1では、回転出力軸31の反出力側L1の端部に保持されたセンサマグネット51と、このセンサマグネット51に反出力側L1で対向する感磁素子52とによって磁気式のエンコーダ5が構成されており、かかるエンコーダ5において、感磁素子52は、センサ基板55の反出力側L1の面に実装されている。このため、センサ基板55に穴を設けて回転出力軸31の端部を貫通させる必要がない等、簡素な構成でセンサマグネット51とセンサ基板55とを配置することができる。
図6は、本発明の実施の形態2に係るモータの説明図であり、図6(a)、(b)はモータからカバーを外した状態の側面図、およびモータからカバーを外した状態を反出力側からみた背面図である。図7は、本発明の実施の形態2に係るモータの内部構造等を示す説明図であり、図7(a)、(b)、(c)、(d)はモータからセンサ基板および基板ホルダを外した状態の断面図、モータからセンサ基板および基板ホルダを外した状態の反出力側からみた背面図、基板ホルダの断面図、および基板ホルダを反出力側からみた背面図である。図8は、本発明の実施の形態2に係るモータに構成したエンコーダ周辺を拡大して示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と略同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施することができる。例えば、上記実施の形態では、ステータコア21として分割コアを用いたが、全体で一体のステータコアを用いたモータに本発明を適用してもよい。
5・・エンコーダ
10・・モータハウジング
11・・筒状ケース
12・・第1軸受ホルダ
13・・第2軸受ホルダ
20・・ステータ
21・・ステータコア
23・・駆動コイル
25・・給電線
30・・ロータ
31・・回転出力軸
32・・ロータマグネット
36・・マグネットホルダ
50・・シールド部(電磁シールド部)
51・・センサマグネット
52・・感磁素子
55・・センサ基板
57・・絶縁スペーサ
58・・センサ出力線
61・・環状フランジ部
62・・外側筒部
63・・環状底板部
64・・内側筒部
60・・基板ホルダ
66・・開口部
521・・磁気抵抗素子
522、523・・ホール素子
550・・穴
L・・モータ軸線
L1・・反出力側(モータ軸線方向の一方側)
L2・・出力側(モータ軸線方向の他方側)
Claims (10)
- モータ軸線方向に延在する筒状のモータハウジングと、
前記モータハウジングの内側に固定された筒状のステータと、
前記ステータの内側に回転可能に配置された回転出力軸を備えたロータと、
を有するモータであって、
前記回転出力軸の前記モータ軸線方向における一方側の端部に保持されたセンサマグネットと、
該センサマグネットに前記モータ軸線方向の一方側で対向する感磁素子を前記モータ軸線方向の他方側の面に備えたセンサ基板と、
前記モータ軸線方向の一方側に前記センサ基板が固定された状態で前記モータハウジングの端部に固定され、前記感磁素子にモータ軸線方向で重なる部分に開口部を備えた基板ホルダと、
を有し、
前記基板ホルダは磁性金属からなり、
当該基板ホルダは、前記モータハウジングの端部に固定された環状フランジ部と、該環状フランジ部の内周縁から前記モータ軸線方向の一方側に突出した外側筒部と、該外側筒部の先端部から径方向内側に屈曲した環状底板部と、該環状底板部の内周縁からモータ軸線方向の他方側に向けて突出した内側筒部と、を備え、
前記環状底板部の前記モータ軸線方向の一方側の面に前記センサ基板が固定され、
前記内側筒部によって、前記センサマグネットおよび前記感磁素子を径方向外側で覆う筒状のシールド部が構成されていることを特徴とするモータ。 - 前記センサ基板において、前記ロータの外周面に前記モータ軸線方向で重なる位置に径方向外側で接する位置には、周方向の複数個所に貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
- 前記センサマグネットは、周方向にS極とN極が各々1極ずつ設けられており、
前記センサ基板は、前記感磁素子として、少なくとも前記センサマグネットに前記モータ軸線方向で重なる位置に磁気抵抗素子を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載のモータ。 - 前記センサマグネットは、前記回転出力軸の前記モータ軸線方向における一方側の端面に円盤形状をもって固着されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のモータ。
- 前記回転出力軸の前記モータ軸線方向における一方側の端部には、当該端部より大径のマグネットホルダが固着され、
前記センサマグネットは、当該マグネットホルダを介して前記回転出力軸の端部に保持されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のモータ。 - 前記センサマグネットは、前記マグネットホルダの前記モータ軸線方向の一方側の端面に円盤形状をもって固着されていることを特徴とする請求項5に記載のモータ。
- 前記基板ホルダと前記センサ基板との間には絶縁性のスペーサが配置されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載のモータ。
- 前記ステータに対する給電線、および前記センサ基板に電気的に接続されたセンサ出力線は、周方向の同一角度方向で前記モータハウジングの外周面に沿って前記モータ軸線方向の他方側に向けて延在している部分が当該モータハウジングに固定されていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載のモータ。
- 前記モータハウジングは、前記ステータが内側に嵌められた筒状ケースと、該筒状ケースに対して前記モータ軸線方向の一方側で隣接する位置で前記筒状ケースに連結され、前記回転出力軸を回転可能に支持する第1軸受を保持する第1軸受ホルダと、前記筒状ケースに対して前記モータ軸線方向の他方側で隣接する位置で前記筒状ケースに連結され、前記回転出力軸を回転可能に支持する第2軸受を保持する第2軸受ホルダと、を備え、
前記基板ホルダは、前記第1軸受ホルダに固定されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載のモータ。 - 前記筒状ケースは鉄系金属からなり、
前記第2軸受ホルダは、前記筒状ケースより熱伝導率が高い金属材料からなり、
前記第2軸受ホルダは、前記ステータが内側に嵌る筒部を備えていることを特徴とする請求項9に記載のモータ。
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