JP5829863B2 - Motor module unit and actuator - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、アクチュエータの動力源として用いられるモータモジュールユニットと、このモータモジュールユニットを用いたアクチュエータに係り、特に、ケース内にモータとコントローラ基板等を内装したものにあって、上記モータから発せられた熱が上記コントローラ基板等に実装された各種電子部品に影響を及ぼさないように工夫したものに関する。 The present invention relates to, for example, a motor module unit used as a power source for an actuator and an actuator using the motor module unit. Particularly, the present invention relates to a motor and a controller board that are housed in a case. The present invention relates to a device devised so that the generated heat does not affect various electronic components mounted on the controller board or the like.
この種のアクチュエータは、概略、次のような構成になっている。まず、モータモジュールユニットがあり、このモータモジュールユニットは、ケースと、このケース内に内装されたモータと、コントローラ基板等から構成されている。一方、アクチュエータ本体があり、このアクチュエータ本体はボールネジを備えている。このボールネジはカップリング機構を介して上記モータの回転軸に連結されている。上記ボールネジにはボールネジナットが螺合されており、このボールネジナットにはスライダが取付・固定されている。又、このスライダには任意の機器が取り付けられている。そして、上記モータを適宜の方向に回転させることにより、ボールネジを同方向に回転させ、それによって、ボールネジナットひいては機器を移動させるものである。 This type of actuator is generally configured as follows. First, there is a motor module unit, and the motor module unit includes a case, a motor built in the case, a controller board, and the like. On the other hand, there is an actuator body, which is provided with a ball screw. This ball screw is connected to the rotating shaft of the motor via a coupling mechanism. A ball screw nut is screwed onto the ball screw, and a slider is attached and fixed to the ball screw nut. An arbitrary device is attached to the slider. Then, by rotating the motor in an appropriate direction, the ball screw is rotated in the same direction, thereby moving the ball screw nut and thus the device.
このような構成のアクチュエータを開示するものとして、例えば、特許文献１がある。 For example, Patent Literature 1 discloses an actuator having such a configuration.
上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、アクチュエータのモータモジュールユニットは、ケース内にモータとコントローラ基板が収納されているため、モータから放出される熱がコントローラ基板やエンコーダ基板等に実装されている各種電子部品に影響を与えてしまい、大容量のモータを使用することができないという問題があった。
The conventional configuration has the following problems.
In other words, since the motor module unit of the actuator contains the motor and the controller board in the case, the heat released from the motor affects various electronic components mounted on the controller board, encoder board, etc. There was a problem that a large capacity motor could not be used.
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、ケース内にモータとコントローラ基板を収納することによりコンパクト化を図る構成において、大容量のモータを使用しても、モータから放出される熱がコントローラ基板等に実装されている各種電子部品に影響を及ぼすことを防止することができるモータモジュールユニットとアクチュエータを提供することにある。 The present invention has been made on the basis of such points, and the object of the present invention is to use a motor with a large capacity in a configuration that achieves compactness by housing the motor and the controller board in a case. An object of the present invention is to provide a motor module unit and an actuator that can prevent heat emitted from a motor from affecting various electronic components mounted on a controller board or the like.
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるモータモジュールユニットは、金属製のベース部と、樹脂製のモータカバー部と、天井部と後端部とからなる金属製の基板収納部と、からなるケースと、上記ベース上であって上記モータカバーの内側に設置されモータケース内にステータとロータからなるモータ本体を収容してなるモータと、上記モータと上記基板収納部の天井部との間に配置されたコントローラ基板と、上記モータと上記基板収納部の後端部との間に配置されたエンコーダ基板と、上記モータカバー部に設けられ上記モータと上記コントローラ基板の間及び上記モータと上記エンコーダ基板との間に配置された断熱用隔壁と、を具備したことを特徴とするものである。 又、請求項２によるモータモジュールユニットは、請求項１記載のモータモジュールユニットにおいて、上記基板収納部と上記ベース部の接触部には合成樹脂製の断熱部材が介挿されていることを特徴とするものである。 又、請求項３によるモータモジュールユニットは、請求項２記載のモータモジュールユニットにおいて、上記基板収納部と上記ベース部の接触部はネジによって取付・固定される構成になっていて、このネジが合成樹脂製又はセラミック製であることを特徴とするものである。 又、請求項４によるアクチュエータは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のモータモジュールユニットと、上記モータモジュールユニットに連結され上記モータによって駆動されるアクチュエータ本体と、を具備することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a motor module unit according to claim 1 of the present invention includes a metal base portion, a resin motor cover portion, a metal substrate storage portion including a ceiling portion and a rear end portion, a case made of a motor comprising housing the motor body of the stator and the rotor in the motor casing is installed inside of the motor cover above said base, the ceiling portion of the motor and the board housing portion A controller board arranged between the motor and an encoder board arranged between the rear end portions of the board housing part, a motor cover part provided between the motor and the controller board, and the motor. And a heat insulating partition disposed between the encoder substrate and the encoder substrate . The motor module unit according to claim 2, in the motor module unit according to claim 1, and characterized that you have the contact portion of the substrate housing portion and the base portion is inserted is made of synthetic resin heat insulating member To do. According to a third aspect of the present invention, there is provided the motor module unit according to the second aspect, wherein the contact portion between the substrate housing portion and the base portion is attached and fixed by screws, and the screws are combined. a resin or ceramic der Rukoto those characterized. According to a fourth aspect of the present invention, an actuator includes the motor module unit according to any one of the first to third aspects, and an actuator body connected to the motor module unit and driven by the motor. It is what.
以上述べたように本願発明の請求項１に記載されたモータモジュールユニットによると、ケースと、上記ケース内部に設置されたモータと、上記ケース内部に設置されたコントローラ基板と、上記モータと上記コントローラ基板との間に設けられた断熱用隔壁と、を具備した構成になっているので、上記モータから発生した熱を上記断熱用隔壁によって遮断することができ、上記モータから発生した熱がコントローラ基板に実装されている各種電子部品に影響を与えることを防止することができる。
又、請求項２に記載されたモータモジュールユニットによると、請求項１記載のモータモジュールユニットにおいて、上記ケースは、上記モータが設置されたベース部と、上記モータを覆うように設置されるモータカバー部と、上記コントローラ基板が設置された基板収納部とから構成されていて、上記断熱用隔壁は上記モータカバー部に設けられている構成になっているので、ベース部とモータカバー部と基板収納部の３つの部材を組み合わせることにより、断熱用隔壁を備えたケースを容易に得ることができる。
又、請求項３に記載されたモータモジュールユニットによると、請求項２記載のモータモジュールユニットにおいて、上記モータカバー部は上記ベース部と上記基板収納部との間に介挿されるものであり、上記ベース部及び上記基板収納部が金属製であるとともに、上記モータカバー部が合成樹脂製となっているため、上記モータカバー部によって、モータが設置された上記ベース部からコントローラ基板が設置された基板収納部への熱の伝達を防止することができる。
又、請求項４に記載されたモータモジュールユニットによると、請求項３記載のモータモジュールユニットにおいて、上記基板収納部と上記ベース部の接触部には合成樹脂製の断熱部材が介挿されている構成になっているので、金属製のベース部から接触部を介して同じく金属製の基板収納部にモータから発せられた熱が伝達されることを防止することができる。
又、請求項５に記載されたモータモジュールユニットによると、請求項３又は請求項４記載のモータモジュールユニットにおいて、上記基板収納部と上記ベース部の接触部はネジによって取付・固定される構成になっていて、このネジが合成樹脂製又はセラミック製である構成になっているので、モータから発せられた熱が上記ネジを介して上記ベース部から上記基板収納部へ伝達されることを防止することができる。
又、請求項６に記載されたモータモジュールユニットによると、請求項１〜請求項５の何れかに記載のモータモジュールユニットにおいて、上記モータの後方にはエンコーダ基板が設置されており、上記断熱用隔壁は上記モータと上記エンコーダ基板を隔てるように設けられた構成になっているので、上記モータから発せられた熱による上記エンコーダ基板への影響を防止することができる。
又、請求項７によるアクチュエータは、請求項１〜請求項６の何れかに記載のモータモジュールユニットと、上記モータモジュールユニットに連結され上記モータによって駆動されるアクチュエータ本体と、を具備することを特徴とするものであるため、上記効果を有し、且つ、上記モータモジュールユニットのモータから発生した熱を上記アクチュエータ本体を通じて放出させることもできるものである。
As described above, according to the motor module unit described in claim 1 of the present invention, the case, the motor installed in the case, the controller board installed in the case, the motor and the controller And a heat insulating partition provided between the substrate and the heat generated by the motor can be blocked by the heat insulating partition. It is possible to prevent various electronic components mounted on the board from being affected.
According to the motor module unit described in claim 2, in the motor module unit according to claim 1, the case includes a base portion on which the motor is installed and a motor cover installed so as to cover the motor. And a substrate storage part in which the controller board is installed, and the heat insulating partition is provided in the motor cover part. Therefore, the base part, the motor cover part, and the board storage part are provided. By combining the three members of the section, a case having a heat insulating partition can be easily obtained.
According to the motor module unit described in claim 3, in the motor module unit according to claim 2, the motor cover portion is interposed between the base portion and the substrate storage portion, Since the base part and the board storage part are made of metal, and the motor cover part is made of synthetic resin, the board on which the controller board is installed from the base part on which the motor is installed by the motor cover part. Heat transfer to the storage portion can be prevented.
According to the motor module unit described in claim 4, in the motor module unit described in claim 3, a heat insulating member made of synthetic resin is inserted in the contact portion between the substrate housing portion and the base portion. Since it is configured, it is possible to prevent the heat generated from the motor from being transmitted from the metal base portion to the metal substrate housing portion via the contact portion.
According to the motor module unit described in
According to the motor module unit described in claim 6, in the motor module unit according to any one of claims 1 to 5, an encoder board is installed behind the motor, Since the partition is provided so as to separate the motor and the encoder board, it is possible to prevent the encoder board from being affected by the heat generated from the motor.
An actuator according to
以下、図１〜図９を参照して本願発明の一実施の形態について説明する。
図１に示すように、本実施の形態によるモータモジュールユニット１は、アクチュエータ本体２と連結された状態でアクチュエータとして使用される。
このアクチュエータ本体２は、ハウジング２ａ内に設置された図示しないボールネジと、このボールネジに螺合された図示しないボールネジナットと、このボールネジナットに固着されたスライダ２ｂとから構成されている。そして、上記ボールネジをいずれかの方向に回転させることにより、上記ボールネジナットひいては上記スライダ２ｂを前後方向（図１中左右方向）に移動させるものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the motor module unit 1 according to the present embodiment is used as an actuator while being connected to an actuator body 2.
The actuator body 2 includes a ball screw (not shown) installed in the
次に、本実施の形態によるモータモジュールユニット１の構成について説明する。
まず、図２及び図３に示すように、上記モータモジュールユニット１はケース３を備えている。上記ケース３は、図４に示すように、ベース部５とモータカバー部７と基板収納部９と断熱部材１１とから構成されている。
上記ベース部５と上記基板収納部９は、例えば、アルミ合金のような金属等の熱伝導性の高い材料によって構成されているものである。又、上記モータカバー部７と上記断熱部材１１は合成樹脂等の熱伝導性の低い材料によって構成されている。
Next, the configuration of the motor module unit 1 according to the present embodiment will be described.
First, as shown in FIGS. 2 and 3, the motor module unit 1 includes a case 3. As shown in FIG. 4, the case 3 includes a
The
以下、上記ベース部５とこれに付属する構成について説明する。
上記ベース部５は、図４及び図５に示すように、底板１３と、この底板１３に垂直に立設された連結部１５とから構成されている。図３及び図５に示すように、上記連結部１５には前方（図３中左方向）に向けて連結用凸部１７が突出・形成されている。この連結用凸部１７は略円柱状の形状を成しており、モータモジュールユニット１とアクチュエータ本体２とを連結するために用いられるものである。又、上記連結用凸部１７の中央には出力軸用貫通孔１９が形成されている。
Hereinafter, the
As shown in FIGS. 4 and 5, the
又、上記ベース部５にはモータ２１が設置されている。このモータ２１はモータケース２２と、このモータケース２２内に内装されたモータ本体２４と、このモータ本体２４から突出・配置された出力軸２３とから構成されている。上記モータ本体２４は、上記モータケース２２の内周面に固定されたステータ２４ａと、このステータ２４ａの内側に回転可能に配置されたロータ２４ｂとから構成されている。このロータ２４ｂに上記出力軸２３が固着されている。又、図５に示すように、上記モータケース２２の前端側（図５中左側）が上記出力軸用貫通孔１９の内周に係合されている。又、上記出力軸２３は上記出力軸用貫通孔１９内に配置されている。又、上記出力軸２３の前端側（図５中左側）と上記アクチュエータ本体２のボールネジとはカップリング機構を介して着脱可能に連結されている。
尚、図５では、カップリング機構の内、上記出力軸２３側に固着されている一方のカップリング機構要素２５のみを示している。他方の図示しないカップリング機構要素は上記ボールネジ側に固着されている。
A
FIG. 5 shows only one
又、図５に示すように、上記モータ２１の出力軸２３の後端側（図５中右側）にはエンコーダホイール２７が固着されている。そして、図４及び図５に示すように、上記エンコーダホイール２７の後方（図５中右側）にはエンコーダ基板２９が設置されている。このエンコーダ基板２９は上記モータ２１にスペーサ３１、３１、３１を介して取り付けられている。上記エンコーダ基板２９上には、上記エンコーダホイール２７の回転を読み取るためのセンサ等の図示しない電子部品が実装されている。又、上記エンコーダ基板２９にはコネクタ３２も取り付けられている。又、上記エンコーダ基板２９の後方（図５中右側）の面にはクッション部材３３が固定されている。このクッション部材３３は上記エンコーダ基板２９や上記電子部品を保護するためのものである。
As shown in FIG. 5, an
又、底板１３の後端側（図４中右下側）には、取り付けネジ用貫通孔３５、３５が形成されている。又、連結部１５には、取り付けネジ用貫通孔３７、３７と雌ネジ部３９、３９が形成されている。又、上記連結部１５には貫通孔４１が設けられており、位置決め用ピン４３が上記貫通孔４１内に挿入されていると共に、上記連結部１５から前方（図３中左下方向）に突出している。この位置決め用ピン４３は、モータモジュールユニット１にアクチュエータ本体２を連結する際の位置決めに用いられる。又、図４に示すように、上記連結部１５には切欠き４４が形成されている。この切欠き４４は図示しないブレーキ用のケーブルを通すためのものである。
以上がベース部５とこれに付属する構成についての説明である。
Further, mounting screw through
The above is the description of the
次に、モータカバー部７の構成について説明する。
上記モータカバー部７は、まず、側壁部４５、４５を備えている。この側壁部４５、４５は、互いに平行になるように配置されており、その外側面には複数個の溝４７が形成されている。又、上記側壁部４５、４５は、上記モータカバー部７をベース部５に取り付けた際、モータ２１の両側面側（図４中左下側及び右上側）を覆うものである。又、個々の側壁部４５、４５の上端（図４中上側端）には、その長さ方向に沿って係合部４８、４８が延長・形成されている。これら係合部４８、４８は基板収納部９と上記モータカバー部７とを係合させるためのものである。
Next, the configuration of the
First, the
又、上記側壁部４５、４５の間には、略Ｌ字型の断熱用隔壁４９が形成されている。この断熱用隔壁４９は、上記モータカバー部７を上記ベース部５に取り付けた際、上記モータ２１の上側（図４中上側）を覆う上側断熱用隔壁５１と、上記モータ２１の後方を覆う後方断熱用隔壁５３とから構成されている。上記後方断熱用隔壁５３は上記上側断熱用隔壁５１に対して垂直に形成されている。又、上記後方断熱用隔壁５３には、図４、図６、図７に示すように、上記モータカバー部７を上記ベース部５に取り付けた際に、上記モータ２１の後端側（反出力軸２３側、図４中右側）及びエンコーダホイール２７やスペーサ３１が貫通するように、開口部５５が形成されている。
A substantially L-shaped heat insulating
上記開口部５５は、図６及び図７に示すように、出力軸２３とエンコーダホイール２７が貫通する中央開口部５５ａと、この中央開口部５５ａの外側であって三方に延長・形成され、三本のスぺーサ３１、３１、３１が貫通する外側開口部５５ｂ、５５ｂ、５５ｂとから構成されている。
なお、開口部５５の下部には下部開口部５５ｃが形成されているが、これについては後述する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
A
又、上記後方断熱用隔壁５３の幅方向両端側（図４中左下側及び右上側）には、図４、図７、図８に示すように、後方（図４中右下方向）に向けて、上記側壁部４５に平行な板状凸部５７、５７が突出・形成されている。この板状凸部５７、５７と上記側壁部４５、４５との間のスペースを利用して図示しないケーブル等が配設されることになる。
Further, on both ends in the width direction of the rear heat insulating partition wall 53 (lower left side and upper right side in FIG. 4), as shown in FIGS. 4, 7, and 8, it is directed rearward (lower right side in FIG. 4). Thus, plate-like
又、上記モータカバー部７の前端（図４中左上側端）には、図６及び図８に示すように、前端部５９が設けられていて、この前端部５９には係合凹部５９ａが形成されている。そして、この係合凹部５９ａに、既に説明したベース部５の連結部１５が係合されることになる。又、上記前端部５９の上側（図４中上側）に突出した部分には取り付けネジ用貫通孔６１、６１、６３、６３、及び、ケーブル用貫通孔６５が形成されている。このケーブル用貫通孔６５は図示しないブレーキ用のケーブルを通すためのものである。
以上が、モータカバー部７の構成である。
Further, as shown in FIGS. 6 and 8, a
The above is the configuration of the
次に、基板収納部９、及び、これに付属する構成について説明する。
まず、基板収納部９は、図４に示すように、天井部６７と後端部６９とから構成されている。上記天井部６７は、略Ｕ字型の断面形状を成しており、図５に示すように、内部にはコントローラ基板７１が収納されている。上記コントローラ基板７１の上下両面には、外部コネクタ７２や電源基板用コネクタ７４の他、図示しない電子部品が実装されている。又、上記コントローラ基板７１には、取付用貫通孔７３が穿孔されている。上記取付用貫通孔７３には、基板取付用部材７５の雄ネジ部７７が貫通しており、この雄ネジ部７７にナット７９が螺合されている。又、上記天井部６７には段付貫通孔８１が穿孔されており、この段付貫通孔８１を貫通して上記基板取付用部材７５の雌ネジ部８５に取付用ネジ８３が螺合されている。このようにして、上記基板取付用部材７５を介して上記コントローラ基板７１が上記基板収納部９の天井部６７に固定されている。
Next, the board |
First, as shown in FIG. 4, the
又、上記基板収納部９の後端部６９内には、図５に示すように、電源基板８７と外部インターフェース用基板８９が収納されている。上記電源基板８７には、コントローラ基板用コネクタ９１、モータ用コネクタ９３、エンコーダ用コネクタ９５、及び、外部インターフェース基板用コネクタ９６の他、図示しない電子部品が実装されている。上記コントローラ基板用コネクタ９１は上記コントローラ基板７１の電源基板用コネクタ７４に接続されており、上記モータ用コネクタ９３は図示しないケーブルを介してモータ２１と接続されており、上記エンコーダ用コネクタ９５は図示しないケーブルを介してエンコーダ基板２９のコネクタ３２と接続されている。
Further, as shown in FIG. 5, a
又、上記外部インターフェース基板８９には、電源基板用コネクタ１０１や外部コネクタ１０３のほか、図示しない電子部品が実装されている。上記電源基板用コネクタ１０１は上記電源基板８７の外部インターフェース基板用コネクタ９６に接続されている。
In addition to the power
上記基板収納部９の後端面（図４中右下側の面）には、図４及び図５に示すように、開口部１０５、１０７が形成されている。上記開口部１０５からは外部コネクタ７２の接続端子が露出しており、上記開口部１０７からは外部コネクタ１０３の接続端子が露出している。又、上記基板収納部９の後端面（図４中右下側の面）には、放熱用フィン１０９が形成されている。又、上記基板収納部９の側面（図４中右上側の面及び左下側の面）には、複数個の放熱用溝１１１が形成されている。
又、図９に示すように、上記基板収納部９の天井部６７の前面（図４中左側の面）には、雌ネジ部１１０、１１０が形成されている。
又、上記基板収納部９の上面（図４中上側の面）の後端（図４中右下端）には、表示部１１２が設けられている。この表示部１１２はＬＥＤによって発光し、モータモジュールユニット１ひいてはアクチュエータの動作状態等を表示するようになっている。
以上が基板収納部９と、これに付属する構成についての説明である。
As shown in FIGS. 4 and 5,
As shown in FIG. 9,
A
The above is the description of the
次に、断熱部材１１の構成について説明する。
上記断熱部材１１は、図５に示すように、ベース部５と基板収納部９との間に介挿される部材である。上記断熱部材１１には係合部１１３、１１３が形成されており、図５に示すように、この係合部１１３、１１３にモータカバー部７の断熱用隔壁４９の開口部５５の下部開口部５５ｃが係合される。又、上記係合部１１３、１１３のモータ２１側（図４中左側）には凸部１１３ａ、１１３ａが突出・形成されている。この凸部１１３ａ、１１３ａが上記下部開口部５５ｃの内周面に係合し、上記係合部１１３、１１３が上記下部開口部５５ｃを反モータ２１側（図４中右側）から閉塞するようになっている。
又、上記係合部１１３、１１３間には切欠き部１１４が形成されており、この切欠き部１１４に図示しないケーブルを通すことになる。上記切欠き部１１４の後方（図４中右下側）には板状凸部１１６が突出・形成されており、ケース３を構成した際に、上記板状凸部１１６と基板収納部９の内壁との間に図示しないケーブルを通すことができるようになっている。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 5, the
Further, a
又、上記断熱部材１１にはネジ用貫通孔１１５、１１５が形成されている。又、上記断熱部材１１には下側（図４中下方向側）及び後ろ側（図４中右下側）に開口した係合凹部１１７が形成されている。この係合凹部１１７が、上記ベース部５の後端（図４中右下側端）に係合される。
以上が、断熱部材１１の構成についての説明である。本実施の形態において、このような断熱部材１１を使用しているのは、アルミ合金製のベース部５と基板収納部９との間における熱伝導を規制するためである。この点については追って詳細に説明する。
The
The above is the description of the configuration of the
次に、ベース部５、モータカバー部７、基板収納部９、及び、断熱部材１１を組み合わせてケース３を構成することについて説明する。
まず、断熱部材１１を上記ベース部５に取り付ける。すなわち、上記ベース部５の後端（図４中右下側端）に上記断熱部材１１の係合凹部１１７を係合させる。
Next, it will be described that the case 3 is configured by combining the
First, the
次に、上記ベース部５に上記モータカバー部７を取り付ける。このとき、上記モータカバー部７の前端部５９の係合凹部５９ａ内に上記ベース部５の連結部１５を係合させるとともに、上記断熱部材１１の係合部１１３、１１３を上記モータカバー部７の後方断熱用隔壁５３の下部開口部５５ｃに係合させる。
そして、上記モータカバー部７の取り付けネジ用貫通孔６１、６１を貫通して、ネジ１２１、１２１を上記ベース部５の雌ネジ部３９、３９に螺合させることで上記ベース部５に上記モータカバー部７を固定させる。
上記ネジ１２１、１２１は合成樹脂製又はセラミック製であり、熱伝導性が低く、上記ベース部５からの熱による影響を防止している。
Next, the
Then, through the mounting screw through
The
次に、基板収納部９を、上記ベース部５、上記モータカバー部７、及び、上記断熱部材１１を組み合わせた部材に取り付ける。すなわち、上記基板収納部９の天井部６７の下端（図４中下側端）を上記モータカバー部７の係合部４８、４８に係合させるとともに、上記基板収納部９の後端部６９の前端（図４中左上側端）を上記モータカバー部７の後端（図４中右下側端）に当接させる。そして、上記ベース部５の取り付けネジ用貫通孔３７、３７及び上記モータカバー部７の取り付けネジ用貫通孔６３、６３を貫通して、ネジ１１９、１１９を上記基板収納部９の雌ネジ部１１０、１１０に螺合させて固定する。
又、ネジ１２３、１２３を上記ベース部５の取り付けネジ用貫通孔３５、３５及び上記断熱部材１１の取り付けネジ用貫通孔１１５、１１５を貫通させて、上記基板収納部９の図示しない雌ネジ部に螺合させて固定する。上記ネジ１１９、１１９及び上記ネジ１２３、１２３は合成樹脂製又はセラミック製であり、熱伝導性が低く、上記ベース部５から上記基板収納部９への熱の伝達を防止している。
以上のようにして、上記ベース部５、モータカバー部７、断熱部材１１、及び、基板収納部９を一体化させてケース３とする。
以上が、本実施の形態によるモータモジュールユニット１の構成の説明である。
上記構成をなすモータモジュールユニット１は、既に説明したように、アクチュエータ本体２と連結されて、アクチュエータとして使用されるものである。
Next, the
Further, the
As described above, the
The above is the description of the configuration of the motor module unit 1 according to the present embodiment.
As already described, the motor module unit 1 having the above configuration is connected to the actuator body 2 and used as an actuator.
又、上記モータモジュールユニット１は、外部コネクタ１０３に接続された図示しないケーブルを介して図示しない電源装置及び図示しない制御装置と接続されるか、又は、上記外部コネクタ１０３に接続された電源ケーブルを介して図示しない電源装置と接続されると共に外部コネクタ７２に接続された図示しない信号ケーブルを介して図示しない制御装置と接続された状態で使用される。
The motor module unit 1 is connected to a power supply device (not shown) and a control device (not shown) via a cable (not shown) connected to the
図示しない電源装置から上記外部インターフェース基板８９を介して供給される電力を電源基板８７によって適宜変換させ、この電力によってモータ２１を駆動させるとともに、コントローラ基板７１やエンコーダ基板２９を動作させる。そして、上記コントローラ基板７１により、図示しない制御装置から上記外部コネクタ７２又は上記外部インターフェース基板８９の外部コネクタ１０３から入力された制御信号を処理して上記モータ２１の制御を行うとともに、上記エンコーダ基板２９からの信号を処理し図示しない制御装置に伝達する処理を行っている。
The power supplied from the power supply device (not shown) through the
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、アクチュエータとしての基本的な動作から説明する。すなわち、モータ２１を適宜方向に回転させることにより、ボールネジを同方向に回転させ、それによって、ボールネジに螺合・配置されているボールネジナットひいてはスライダ２ｂを前後方向（図１中左右方向）に移動させる。通常、上記スライダ２ｂには各種の機器やワークが搭載されており、上記動作によって、これら機器やワークを任意の場所に移動させるものである。
The operation will be described based on the above configuration.
First, the basic operation as an actuator will be described. That is, by rotating the
次に、上記動作時にモータ２１から発せられた熱がどのようにして伝達・放熱されるかについて説明する。すなわち、上記モータモジュールユニット１内のモータ２１を駆動させると、上記モータ２１から熱が発生する。上記モータ２１から発生された熱は上記ケース３内の空間に放出されるとともに、上記ケース３やアクチュエータ本体２へと伝達される。そこで、まず、上記ケース３内の空間に放出された熱の伝達と上記ケース３の外側表面からの放出について説明する。
Next, how the heat generated from the
上記モータ２１から上記ケース３内に放出された熱は、上記モータ２１が設置された空間であるモータカバー部７の側壁４５、４５と、断熱用隔壁４９（開口部５５は上記モータ２１の後端面及び断熱部材１１の係合部１１３、１１３によって閉塞されている）と、ベース部５によって囲まれた空間（以下、断熱用隔壁内空間という）に放出されるものと、上記断熱用隔壁４９の開口部５５に露出している上記モータ２１の後端部から上記断熱用隔壁内空間より外側の空間（以下、断熱用隔壁外空間という）に放出されるものに分けられる。
The heat released from the
まず、上記モータ２１から上記断熱用隔壁内空間に放出された熱について説明する。上記モータ２１から上記断熱用隔壁内空間に放出された熱は、合成樹脂製の上記断熱用隔壁４９によって、エンコーダ基板２９、コントローラ基板７１、電源基板８７、外部インターフェース基板８９側への移動を規制される。又、上記断熱用隔壁内空間は、その一部が金属（アルミ合金）製の上記ベース部５によって囲まれているため、上記モータ２１によって上記断熱用隔壁内空間に放出された熱の多くが上記ベース部５を通じてケース３の外へと放出される。
First, the heat released from the
次に、上記モータ２１から上記断熱用隔壁外空間に放出された熱について説明する。前述したように、上記後方断熱用隔壁５３の開口部５５から上記モータ２１の後端面（図４中右側の面）の一部が露出している。そのため、この上記モータ２１の露出した部分から、上記断熱用隔壁外空間に上記モータ２１から発生した熱が放出される。そして、図５に示すように、上記断熱用隔壁外空間、すなわち、上記断熱用隔壁４９の上側断熱用隔壁５１よりも上側（図５中上側）の空間、及び、上記断熱用隔壁４９の後方断熱用隔壁５３よりも後ろ側（図５中右側）の空間には、エンコーダ基板２９、コントローラ基板７１、電源基板８７、外部インターフェース基板８９が設置されている。
Next, heat released from the
しかし、上記モータ２１が上記断熱用隔壁内空間に露出している表面積の方が上記断熱用隔壁外空間に露出している表面積よりも大きいため、上記モータ２１より発生した熱の多くは、前述したように、上記断熱用隔壁内空間に放出され、更に上記ベース部５を介して上記ケース３の外部へと放出されてしまう。よって、上記断熱用隔壁外空間への熱の放出は僅かなものとなる。そのため、この熱による上記エンコーダ基板２９、上記コントローラ基板７１、上記電源基板８７、上記外部インターフェース基板８９への影響は小さいものであるといえる。
以上が、上記ケース３内の空間に放出された熱の伝達と上記ケース３の外側表面からの放出について説明である。
However, since the surface area of the
The above is the description of the transfer of heat released to the space in the case 3 and the release from the outer surface of the case 3.
次に、上記モータ２１に接触しているケース３への熱の伝達と上記ケース３の外側表面からの熱の放出について説明する。
上記モータ２１から発生した熱は、モータケース２２から上記ベース部５へと伝達され、更に、連結部１５に連結されたアクチュエータ本体２に伝達されて、上記アクチュエータ本体２の外側表面から外部へと放出される。また、上記ベース部５に伝達された熱は、上記ベース部５の外側表面からもケース３の外部へと放出される。
又、上記ベース部５と基板収納部９との間には合成樹脂製のモータカバー部７が配置されているので、この合成樹脂製のモータカバー部７が断熱機能を発揮し、それによって、ベース部５から基板収納部９への熱の伝達は規制される。又、後端側においては上記ベース部５と上記基板収納部９の間に合成樹脂製の断熱部材１１が介挿されているとともに、上記ベース部５と上記断熱部材１１を貫通して上記基板収納部９に螺合されているネジ１２３、１２３や、上記ベース部５と上記モータカバー部７を貫通して上記基板収納部９に螺合されているネジ１１９、１１９が合成樹脂製又はセラミック製であるので、それによっても、ベース部５から基板収納部９への熱の伝達は規制される。
Next, heat transmission to the case 3 that is in contact with the
The heat generated from the
Further, since the synthetic resin
又、上記モータ２１のモータケース２２の後端（図５中右側端）は、モータカバー部７の後方断熱用隔壁５３及び断熱部材１１と接している。しかしながら、上記モータカバー部７と上記断熱部材１１は合成樹脂製であり熱伝導率が低いため、これらを介しての熱の伝達は極めて微量である。
以上が、熱源である上記モータ２１に接触しているケース３への熱の伝達と上記ケース３の外側表面からの熱の放出についての説明である。
Further, the rear end (right end in FIG. 5) of the
The above is the description of the transfer of heat to the case 3 that is in contact with the
なお、基板収納部９内に設置された上記コントローラ基板７１、上記電源基板８７、外部インターフェース基板８９、及び、上記モータ２１の上記後方断熱用隔壁５３よりも後方側（図５中右側）、すなわち、上記基板収納部９の近傍に設置された上記エンコーダ基板２９からも熱が発生する。この熱は、主に、上記基板収納部９の外側表面から放出されることになる。前述したように上記基板収納部９は金属製で熱伝導性が高く、複数の放熱用溝１１１や放熱用フィン１０９が形成されているため、効率よく熱を放出することができるからである。
以上が、本実施の形態によるモータモジュールユニット１及びアクチュエータの作用である。
The
The above is the operation of the motor module unit 1 and the actuator according to the present embodiment.
以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、本実施の形態によるモータモジュールユニット１は、ケース３と、上記ケース３内部に設置されたモータ２１と、上記ケース３内部に設置されたコントローラ基板７１、エンコーダ基板２９、電源基板８７、外部インターフェース用基板８９と、上記モータ２１と上記コントローラ基板７１、上記エンコーダ基板２９、上記電源基板８７、上記外部インターフェース用基板８９との間に設けられた断熱用隔壁４９と、を具備した構成になっているので、上記モータ２１から上記ケース３内の雰囲気中に放出された熱を上記断熱用隔壁４９によって遮断することができ、上記モータ２１から発生した熱が上記コントローラ基板７１、上記エンコーダ基板２９、上記電源基板８７、上記外部インターフェース用基板８９に実装されている各種電子部品に影響を与えることを防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
First, the motor module unit 1 according to the present embodiment includes a case 3, a
又、上記モータモジュールユニット１は、上記ベース部５及び上記基板収納部９が金属（アルミ合金）製であるとともに、上記モータカバー部７が合成樹脂製であり、上記基板収納部９と上記ベース部５の接触部には合成樹脂製の断熱部材１１が介挿されている構成になっているので、上記モータカバー部７及び上記断熱部材１１によって、上記モータ２１から発生し上記ベース部５に伝達された熱が上記基板収納部９には伝達しないようにすることができる。また、上記モータモジュールユニット１は、金属製の上記ベース部５によって、上記モータ２１から発生した熱を上記ケース３の外へ放出させることができる。
このことによっても、上記モータモジュールユニット１は、上記モータ２１から発生した熱が上記コントローラ基板７１、上記エンコーダ基板２９、上記電源基板８７、上記外部インターフェース用基板８９に実装されている各種電子部品に影響を与えることを防止することができる。
In the motor module unit 1, the
Also by this, the motor module unit 1 causes the heat generated from the
又、上記モータモジュールユニット１は、上記コントローラ基板７１等から発生した熱を、金属製の上記基板収納部９を通じて上記ケース３の外へ放出することができる。
又、上記モータモジュールユニット１は、上記基板収納部９に複数の放熱用溝１１１や放熱用フィン１０９が形成されているため、上記コントローラ基板７１等から発生した熱を効率よく外部へ放出することができる。
Further, the motor module unit 1 can release the heat generated from the
Further, since the motor module unit 1 has a plurality of
又、上記モータモジュールユニット１は、上記基板収納部９と上記ベース部５の接触部はネジ１１９、１１９、１２３、１２３によって取付・固定される構成になっていて、このネジ１１９、１１９、１２３、１２３が合成樹脂製又はセラミック製である構成になっているので、上記ネジ１１９、１１９、１２３、１２３を通した上記ベース部５から上記基板収納部９への熱の伝達を防止することができる。
又、上記モータモジュールユニット１は、モータカバー部７を上記ベース部５に固定するネジ１２１、１２１も合成樹脂製又はセラミック製であるため、上記ネジ１２１、１２１を通した熱の伝達も防止することができる。
Further, the motor module unit 1 is configured such that the contact portion between the
In the motor module unit 1, the
以上のように、上記モータ２１から発生する熱による上記コントローラ基板７１、上記エンコーダ基板２９、上記電源基板８７、及び、外部インターフェース基板８９上に設置された電子部品への影響を防ぐことにより、上記モータモジュールユニット１及び上記モータモジュールユニット１とアクチュエータ本体２によるアクチュエータをより優れた耐久性を有するものとすることができる。
又、上記効果により、上記モータ２１として、より多くの熱を発生する大容量のモータを使用することも可能となる。
As described above, by preventing the
In addition, due to the above effects, it is possible to use a large-capacity motor that generates more heat as the
又、上記モータモジュールユニット１において、上記ケース３は、上記モータ２１が設置されたベース部５と、上記モータ２１を覆うように設置されるモータカバー部７と、上記コントローラ基板７１等が設置された基板収納部９と、上記基板収納部９と上記ベース部５との間に介挿された断熱部材１１とから構成されていて、上記断熱用隔壁４９は上記モータカバー部７に設けられている構成になっているので、上記ベース部５と上記モータカバー部７と上記基板収納部９と上記断熱部材１１の４つの部材を組み合わせることにより、上記断熱用隔壁４９を備えたケース３を容易に得ることができる。
又、上記モータモジュールユニット１とアクチュエータ本体２とを連結してアクチュエータを構成しているため、上記アクチュエータは前述のような効果を奏するものである。また、上記アクチュエータは、上記モータモジュールユニット１のベース部５の連結部１５にアクチュエータ本体２が連結されているため、上記ベース部５に伝達された熱が上記アクチュエータ本体２側に伝達され、これにより上記モータ２１から発生した熱を上記ケース３の外へ放出させることができる。
以上が、本実施の形態によるモータモジュールユニット１及び上記モータモジュールユニット１と上記アクチュエータ本体２によるアクチュエータの効果についての説明である。
In the motor module unit 1, the case 3 is provided with a
Further, since the motor module unit 1 and the actuator body 2 are connected to form an actuator, the actuator has the above-described effects. Further, since the actuator body 2 is connected to the connecting
The above is the description of the motor module unit 1 according to the present embodiment and the effect of the actuator by the motor module unit 1 and the actuator body 2.
なお、本願発明は前述した一実施の形態に限定されない。
例えば、ケース３のモータカバー部７に放熱用の開口部を設けてもよい。係る場合は、上記開口部により上記ケース３の内部と外部が連通し、上記ケース３内部の熱が更に効率良く排出されるようになる。
又、上記モータカバー部７と断熱部材１１は合成樹脂製であるが、熱伝導性が低いものであれば、他の材質によるものを用いることができる。例えば、セラミック製のモータカバー部や断熱部材を用いることができる。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
For example, a heat radiating opening may be provided in the
Moreover, although the said
又、ネジ１１９、１１９、ネジ１２１、１２１、及び、ネジ１２３、１２３は合成樹脂製又はセラミック製であるが、他の材質のものを用いてもよい。これらのネジとして、例えば、金属製のものを使用したとしても、上記モータカバー部７や断熱部材１１により十分な断熱効果が得られるからである。
又、上記ケース３に上記断熱部材１１を設けない構成も考えられる。コントローラ基板７１等に実装された電子部品に影響を与える熱の殆どがモータ２１から上記ケース３内の雰囲気中に放出された熱であり、上記モータ２１からベース部５に伝達された熱の影響はそれほど大きいものではない。そのため、上記ベース部５と基板収納部９が直接接触していても、上記モータカバー部７の断熱用隔壁４９があれば、上記電子部品への熱による影響を十分に防ぐことができるからである。
又、各部材の形状・大きさ・個数などは様々な場合が考えられる。
The
A configuration in which the
In addition, there are various cases in the shape, size, number, etc. of each member.
本発明は、例えば、モータの回転力を動力として提供するモータモジュールユニットとアクチュエータに係り、特に、一つのケース内にモータと共にコントローラ基板なども収納することでコンパクト化を図ると共に、モータから放出される熱によるコントローラ基板等への影響を防止することができるように工夫したものに係り、例えば、一軸アクチュエータに好適である。 The present invention relates to, for example, a motor module unit and an actuator that provide the rotational force of a motor as power, and in particular, a controller board and the like are housed together with a motor in a single case, and the motor is released from the motor. The present invention relates to a device devised so as to prevent the influence on the controller board or the like due to the heat generated, and is suitable for, for example, a single-axis actuator.
１ モータモジュールユニット
２ アクチュエータ本体
３ ケース
５ ベース部
７ モータカバー部
９ 基板収納部
１１ 断熱部材
２１ モータ
２９ エンコーダ基板
４９ 断熱用隔壁
５１ 上側断熱用隔壁
５３ 後方断熱用隔壁
７１ コントローラ基板
８７ 電源基板
８９ 外部インターフェース基板
１１９ ネジ
１２１ ネジ
１２３ ネジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor module unit 2 Actuator main body 3
Claims (4)
上記モータモジュールユニットに連結され上記モータによって駆動されるアクチュエータ本体と、を具備することを特徴とするアクチュエータ。 An actuator body coupled to the motor module unit and driven by the motor.
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