JP6780854B2 - モータカバとアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、モータカバとアクチュエータに係り、特に、モータカバをセルフタップねじで組み立てる際、切粉がモータカバ内に落下・飛散しないように工夫したものに関する。

電子部品が実装された回路基板を収容するケース構造を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。この特許文献１に記載されているケース構造は概略次のような構成になっている。
まず、横断面形状がＵ字形状をなすボディがあり、このボディ内には電子部品が実装された回路基板が収容されている。上記ボディの両端開口部には固定板がそれぞれ取り付けられている。
すなわち、上記ボディの下部であって左右角部には内側に開口したＣ字形状溝が長手方向に延長された状態で設けられていて、その内面には雌ねじ部が形成されている。一方、上記固定板の下部であって左右角部には貫通孔が形成されている。

そして、左右の組立ねじを上記貫通孔を通して上記Ｃ字形状溝の雌ねじ部に螺合させることにより、上記固定板を上記ボディの両開口部にそれぞれ固定している。

特開２００８−２７０２８８号公報

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、組立ねじを貫通孔を通してＣ字形状溝の雌ねじ部に螺合させる際、摩耗粉等がボディ内に落下・飛散してしまうことがあり、収容されている回路基板、回路基板に実装されている各種電子部品に悪影響を与えてしまうという問題があった。
上記問題は組立ねじがセルフタップねじの場合に顕著である。すなわち、上記Ｃ字形状溝に予め雌ねじ部が形成されておらず、上記組立ねじによりセルフタッピングで上記Ｃ字形状溝に螺合させていくため、多量の切粉が発生してボディ内に落下・飛散してしまうからである。

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、モータカバをセルフタップねじで組み立てる際、切粉がモータカバ内に落下・飛散しないモータカバとアクチュエータを提供することにある。

上記課題を解決するべく本願発明の請求項１によるモータカバは、モータカバ本体を備えていて、上記モータカバ本体は、第１カバ部材と第２カバ部材とからなり、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材とは係合部を介して一体化されるものであり、上記係合部は、略Ｃ字形状溝と、上記略Ｃ字形状溝の開口部を閉塞する凸部とからなり、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか一方には上記略Ｃ字形状溝が形成され、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか他方には上記凸部が形成され、上記略Ｃ字形状溝には、被タッピング部が設けられ、上記被タッピング部にタップねじを螺合することで、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の一方が他方に固定され、上記第１カバ部材の２辺と上記第２カバ部材の２辺とを係合させることで、上記モータカバ本体は、筒状に形成されるものであり、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか一方の２辺には、上記略Ｃ字形状溝が形成され、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか他方の２辺には、上記凸部が形成され、上記略Ｃ字形状溝は、上記２辺の全域に形成され、上記凸部は、上記２辺の全域に形成されることを特徴とするものである。
又、請求項２によるモータカバは、請求項１記載のモータカバにおいて、上記略Ｃ字形状溝の開口部は、上記モータカバ本体の外側に向かって形成されていることを特徴とするものである。
又、請求項３によるモータカバは、請求項１記載のモータカバにおいて、上記略Ｃ字形状溝の開口部は、上記モータカバ本体の内側に向かって形成されていることを特徴とするものである。
又、請求項４によるモータカバは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のモータカバにおいて、上記凸部が形成された上記カバ部材には、上記略Ｃ字形状溝の開口部を狭める方向に付勢する肉盛部が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項５によるモータカバは、請求項１〜請求項４の何れかに記載のモータカバにおいて、上記モータカバ本体には回路基板が内装されることを特徴とするものである。
又、請求項６によるアクチュエータは、請求項１〜請求項５の何れかに記載のモータカバを備えたことを特徴とするものである。

以上述べたように本願発明の請求項１によるモータカバによると、モータカバ本体を備えていて、上記モータカバ本体は、第１カバ部材と第２カバ部材とからなり、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材とは係合部を介して一体化さるものであり、上記係合部は、略Ｃ字形状溝と、上記略Ｃ字形状溝の開口部を閉塞する凸部とからなり、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか一方には上記略Ｃ字形状溝が形成され、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか他方には上記凸部が形成され、上記略Ｃ字形状溝には、被タッピング部が設けられ、上記被タッピング部にセルフタップねじを螺合することで、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の一方が他方に固定されるように構成されているので、セルフタッピング時に発生する切粉がモータカバ内に落下・飛散することはなく、内装されているモータが切粉によって悪影響を受けることを防止することができ、又、仮に、回路基板が内装されていれば、回路基板、回路基板に実装されている各種電気・電子部品が切粉によって悪影響を受けることを防止することができる。
又、請求項２によるモータカバによると、請求項１記載のモータカバにおいて、上記第１カバ部材の２辺と上記第２カバ部材の２辺とを係合させることで、上記モータカバ本体は、筒状に形成されるものであり、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか一方の２辺には、上記略Ｃ字形状溝が形成され、上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか他方の２辺には、上記凸部が形成される構成になっているので、上記と同様の効果を奏することができる。
又、請求項３によるモータカバによると、請求項２記載のモータカバにおいて、上記略Ｃ字形状溝は、上記２辺の全域に形成され、上記凸部は、上記２辺の全域に形成されているので、切粉の落下・飛散により周囲が汚れてしまうことを防止することができ、特に、略Ｃ字形状溝と凸部が全域に設けられているので、切粉が周囲に飛散することを確実に防止できる。
又、請求項４によるモータカバによると、請求項１〜請求項３の何れかに記載のモータカバにおいて、上記略Ｃ字形状溝の開口部は、上記モータカバ本体の外側に向かって形成されているので、上記した効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項５よるモータカバによると、請求項１〜請求項３の何れかに記載のモータカバにおいて、上記略Ｃ字形状溝の開口部は、上記モータカバ本体の内側に向かって形成されており、このような構成でも同様の効果を奏することができる。
又、請求項６によるモータカバによると、請求項１〜請求項５の何れかに記載のモータカバにおいて、上記凸部が形成された上記カバ部材には、上記略Ｃ字形状溝の開口部を狭める方向に付勢する肉盛部が設けられているので、上記開口部を狭くしてより強固な固定状態を得ることができる。
又、請求項７によるモータカバによると、請求項１〜請求項６の何れかに記載のモータカバにおいて、上記モータカバ本体には回路基板が内装されているので、回路基板、回路基板に実装されている各種電気・電子部品が切粉によって悪影響を受けることを防止することができる。
又、請求項８によるアクチュエータによると、請求項１〜請求項６の何れかに記載のモータカバを備えているので、上記した効果を提供できるアクチュエータを得ることができる。

本発明の一実施の形態を示す図で、アクチュエータ全体をモータカバ側から視た斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、アクチュエータ全体を反モータカバ側から視た斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、モータカバのモータカバ本体及び周辺の構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、モータカバのモータカバ本体内に回路基板が内装される様子を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、モータカバのモータカバ本体とモータカバキャップとの関係を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、モータカバのモータカバ本体からモータカバキャップを外した状態を示す正面図である。

以下、図１乃至図７を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
まず、ベース１があり、このベース１は、底壁３と、この底壁３の左右両側に立設された側壁５、７とから構成されている。上記ベース１の一端（図３中左端）にはフロントキャップ９が取り付けられているとともに、他端（図３中右端）には軸受支持部材１１が取り付けられている。又、上記ベース１の上面側には開口部１２が形成されている。又、上記底壁３にはストッパ用ねじ４、４が取り付けられている。

図３に示すように、上記ベース１内にはボールねじ軸１３が内装されていて、このボールねじ軸１３の外周には螺旋溝１５が形成されている。又、上記軸受支持部材１１内には軸受１７、１９が内装されていて、上記ボールねじ軸１３はその他端（図３中右端）をこれら軸受１７、１９によって軸支されている。一方、上記ボールねじ軸１３の一端（図３中左端）は自由端でいわゆる片持ちの状態になっている。

上記ボールねじ軸１３にはボールねじナット２１がその回転を規制された状態で螺合・配置されている。上記ボールねじナット２１の内面には螺旋溝２３が形成されている。上記ボールねじナット２１は、ボールねじナット本体２５と、このボールねじナット２５の両端に取り付けられたエンドキャップ２７、２９と、から構成されている。

上記ボールねじナット本体２５には無負荷循環路（図示せず）が形成されているとともに、上記エンドキャップ２７、２９には図示しないリターン路が形成されている。そして、上記ボールねじ軸１３の螺旋溝１５と上記ボールねじナット２１の螺旋溝２３の間、一方のリターン路、無負荷循環路、他方のリターン路からボール循環路が構成されていて、このボール循環路内を複数個のボール３１が循環する。それによって、上記ボールねじ軸１３とボールねじナット２１の動作を円滑なものとしている。

上記ボールねじナット２１にはスライダ３３が取り付けられている。上記スライダ３３はスライダ本体３４と、両端のエンドキャップ３６、３６と、から構成されている。上記スライダ本体３４の左右両側には、図４に示すように、ガイドレール３２、３２が取り付けられているとともに、ベース１の両側壁５、７側にもガイドレール４０、４０が取り付けられている。又、上記スライダ本体３４の左右両側部にはそれぞれ無負荷循環路４４、４４が形成されている。又、上記エンドキャップ３６、３６においても左右にそれぞれ図示しないリターン路が形成されている。

そして、スライダ本体３４側の左右のガイドレール３２、３２と側壁５、７のガイドレール４０、４０との間、一方のエンドキャップの左右のリターン路、スライダ本体の左右の無負荷循環路４４、４４、他方のエンドキャップの左右のリターン路により、左右にそれぞれボール循環路が構成されている。これら両ボール循環路内には複数個のボール４６が循環する構成になっている。それによって、スライダ３３の動作を円滑なものとしている。

既に説明したベース１の開口部１２はステンレスシート３７によって閉塞されている。このステンレスシート３７は上記スライダ本体３４のシートスライダ３４ａ、３４ａとスライダカバ３５との間を挿通した状態で設置されている。又、上記ステンレスシート３７の一端（図３中左端）はフロントキャップ９に覆われた内側でベース１に固定されており、他端（図２中右端）は固定プレート４６、固定ねじ４８、４８によって、既に説明した軸受支持部材１１に固定されている。又、上記スライダ３３の左右の一部は上記スライダカバ３５から上方に露出していて機器取付け座３８、３８となっている。上記機器取付け座３８、３８にはそれぞれ３個の雌ねじ部３８ａが設けられている。これら両機器取付け座３８、３８上に上記雌ねじ部３８ａを利用して図示しない各種機器が取り付けられる。

上記軸受支持部材１１の図３中右側にはモータカバ４１が着脱可能に取り付けられている。このモータカバ４１内には駆動モータ４３が内装されている。この駆動モータ４３の出力軸４５と既に説明したボールねじ軸１３は、オルダム式カップリング４７を介して連結されている。このオルダム式カップリング４７は、ボールネジ軸側要素４９と、駆動モータ側要素５１と、これらボールネジ軸側要素４９及び駆動モータ側要素５１間に介挿される中間ディスク５３と、から構成されている。又、上記駆動モータ４３にはエンコーダ５５が設置されている。

上記モータカバ４１は、中空形状をなすモータカバ本体５７と、このモータカバ本体５７の図３中右端に着脱されるモータカバキャップ５９と、から構成されている。上記モータカバ本体５７は、図７にも示すように、上側カバ部材６１と、下側カバ部材６３と、から構成されている。

上記上側カバ部材６１は、図５乃至図７に示すように、その横断面形状が逆Ｕ字形状をなしていて、天井壁６５と、左右の側壁６７、６７と、から構成されている。又、上記上側カバ部材６１の上部であって左右両角部には、内側に向かって開口したＣ字形状溝６９、６９が長手方向に延長された状態で形成されている。又、図６中右側のＣ字形状溝６９の左側にはＴ字型溝７１が長手方向に延長された状態で形成され、左側のＣ字形状溝６９の下側には凹部７２が長手方向に延長された状態で形成されている。又、上記上側カバ部材６１の下部であって左右両端には外側に向かって開口されたＣ字形状溝７３、７３が長手方向に延長された状態で全域に形成されている。図中外側に向かっている開口している外向開口部を符号７５、７５で示す。

一方、図７に示すように、下側カバ部材６３は、底壁７７と、この底壁７７の左右両端に立設された側壁７９、７９と、から構成されている。上記左右の側壁７９、７９の内側面には凸部８１、８１が長手方向に延長された状態で全域に突設されていて、これら凸部８１、８１が上記Ｃ字形状溝７３、７３の上記外向開口部７５、７５の全域に係合され、いわゆるラビリンス構造を構成している。

又、図８に示すように、上記下側カバ６３の底壁７７の左右両端には、肉盛部８３、８３が長手方向に延長された状態で全域に設けられている。これら肉盛部８３、８３によって上記Ｃ字形状溝７３、７３の外向開口部７５、７５を閉じる方向に付勢する。

又、図６乃至図８に示すように、上記上側カバ部材６１の内側には、回路基板９１が取り付けられている。この回路基板９１には複数個の電気・電子部品９３が実装されている。又、上記回路基板９１には貫通孔９５が形成されている。そして、上記回路基板９１は、取付ねじ９８を上記貫通孔９５を通して、既に説明したＴ字型溝７１内に内装されているナット９７に螺合させることにより、上記上側カバ部材６１の内面に取り付けられている。
尚、図６、図８示すように、上記上側カバ部材６１の内面には放熱シート９６が設けられていて、回路基板９１に形成された図示しない銅箔パターンに接触している。この放熱シート９６は、回路基板９１の一端が上記上側カバ部材６１の内側に形成された凹部７２に嵌め込まれることで、回路基板９１と上側カバ部材６１との間に挟まれるようになっている。そして、銅箔パターン、放熱シート９６、モータカバ４１の順に伝熱して、回路基板９１上の電気・電子部品で発生する熱を放熱するように構成されている。

又、図５に示すように、前記軸受支持部材１１の上部であって左右両端には穴９９、９９が形成されており、これら穴９９、９９には雌ねじ部が設けられている。そして、上記モータカバ本体５７は、２本の固定用ねじ１０１、１０１を上記モータカバ本体５７の上側カバ部材６１の左右のＣ字形状溝６９、６９を通して、上記穴９９、９９の雌ねじ部に螺合することにより、上記軸受支持部材１１に取り付けられている。

又、図７に示すように、上記モータカバキャップ５９の下部であって左右両端には貫通孔１０３、１０３が形成されている。そして、上記モータカバキャップ５９は、固定ねじ１０５、１０５を上記貫通孔１０３、１０３を通して、上記Ｃ字形状溝７３、７３にセルフタッピングにより螺合させることにより、上記モータカバ本体５７に取り付けられている。同時に、Ｃ字形状溝７３、７３にモータカバキャップ５９の固定ねじ１０５、１０５を螺合することで、下側カバ６３が上側カバ６１に固定される。
尚、本実施の形態における上記固定ねじ１０５、１０５は通常のセルフタップネジであるが、切粉飛散防止効果をさらに高める為に、表面に切粉飛散防止処理が施されたセルフタップねじを使用することも考えられ。そのようなものとしては、例えば、日東精工株式会社製の「ＣＰグリップ（登録商標）」がある。

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一般的な作用から説明する。
駆動モータ４３が正・逆適宜の方向に回転することにより、オルダム式カップリング４７を介してボールねじ軸１３が同方向に回転する。このボールねじ軸１３の回転によりボールねじナット２１及びスライダ３３が、往・復適宜の方向に移動する。それによって、スライダ３３に搭載されている機器が所望の動作を行なう。

次に、モータカバ４１の組立について説明する。
まず、モータカバ４１のモータカバ本体５７であるが、二本の固定ねじ１０１、１０１を、上部カバ部材６１の左右のＣ字形状溝６９、６９を通して、軸受支持部材１１の左右の穴９９、９９の雌ねじ部に螺合させることにより、上記軸受支持部材１１に固定される。
又、モータカバキャップ５９であるが、二本の固定ねじ１０５、１０５を、上記モータカバキャップ５９の左右の貫通孔１０３、１０３を通して、上記モータカバ本体５７の上側カバ部材６１の左右のＣ字形状溝７３、７３に、セルフタッピングにより螺合させることにより、上記モータカバ本体５７に固定される。
その際、上記モータカバ本体の下側カバ部材６３の底壁７７の左右の肉盛部８３、８３により、上記Ｃ字形状溝７３、７３の外向開口部７５、７５は閉じられる方向に付勢される。

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、モータカバ４１内における切粉の落下・飛散を防止することができ、切粉の落下・飛散により、モータ４３、回路基板９１、回路基板９１に実装されている各種電気・電子部品が悪影響を受けることを防止することができる。これは、モータカバ本体５７の上側カバ部材６１の左右両端に設けられたＣ字形状溝７３、７３がその外向開口部７５、７５を文字通り外側に向けていて、そこに下側カバ部材６３を設置することにより、上記Ｃ字形状溝７３、７３内で発生した切粉がモータカバ４１内へ落下・飛散する可能性をなくしたからである。
又、上記外向開口部７５、７５には下側カバ部材６３の左右側壁７９、７９に設けられた凸部８１、８１が係合されているので、上記Ｃ字形状溝７３、７３内で発生した切粉がモータカバ４１の外側に落下・飛散することもなく、切粉の落下・飛散により周囲が汚れてしまうことを防止することができる。
特に、外向開口部７５、７５の全域を凸部８１、８１で塞いでいるので、通常のセルフタップねじを使用しても、切粉が周囲に飛散することを防止できる。
又、上記下側カバ部材６３の左右両端には上記左右のＣ字形状凹部７３、７３の外向開口部７５、７５を閉じる方向に付勢する肉盛部８３、８３が設けられているので、より強固な固定状態を得ることができる。
又、上記固定ねじ１０５、１０５として、その外表面に切粉飛散防止処理が施されたものを使用すれば、より切粉の飛散を防止することができる。
又、回路基板９１の取付構造において、モータカバ４１の上部カバ部材６１にＴ字型溝７１を設けそこにナット９７を内装する構成にしているので、回路基板９１の大きさに応じてナット９７の位置を適宜変更することができ、様々な大きさの回路基板９１に対応することができる。
又、モータカバ４１を２つの部材で構成したので、回路基板９１の取付、モータ４３との配線処理の作業性も向上させることができる。

尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
まず、前記一実施の形態の場合には、スライダタイプのアクチュエータを例に挙げそのモータカバに本願発明を適用した例を説明したが、それに限定されるものではない。例えば、ロッドタイプのアクチュエータのモータカバに対しても同様に適用可能である。
又、アクチュエータのモータカバに限定されるものではなく、別の種類の機器のモータカバに対しても同様に適用可能である。
又、前記一実施の形態においては、モータカバのモータカバ本体を構成する逆Ｕ字形状の上側カバ部材の左右両端にＣ字形状溝を形成するようにしたが、略平板形状の下側カバ部材の左右両端にＣ字形状溝を形成するようにしても良い。
又、前記一実施の形態においては、モータカバ本体が横断面形状が逆Ｕ字形状の上側カバ部材と略平板上の下側カバ部材とから構成されている例を挙げて説明したが、平板上の上側カバ部材と横断面形状がＵ字形状の下側カバ部材から構成されているモータカバ本体でも適用可能である。
又、その際、平板上の上側カバ部材と横断面形状がＵ字形状の下側カバ部材の何れにＣ字形状溝を形成するかは任意である。
又、前記一実施の形態においては、モータカバキャップを固定ねじでモータカバ本体に共締めする形態としたが、固定ねじで上側カバに下側カバを固定し、モータカバキャップを別の固定方法でモータカバ本体に装着しても良い。
又、前記一実施の形態においては、Ｃ字形状溝の開口部がモータカバ本体の外側を向いているが、Ｃ字形状溝がモータカバ本体の内側を向いていても良い。
その他、図示した構成はあくまで一例である。

本発明は、モータカバとアクチュエータに係り、特に、モータカバをセルフタップねじで組み立てる際、切粉がモータカバ内に落下・飛散しないように工夫したものに関し、例えば、一軸アクチュエータのモータカバに好適である。

４１ モータカバ
４３ 駆動モータ
５７ モータカバ本体
５９ モータカバキャップ
６１ 上側カバ部材（第１カバ部材）
６３ 下側カバ部材（第２カバ部材）
７３ Ｃ字形状溝（被タッピング部）
７５ 外向開口部（開口部）
８１ 凸部
８３ 肉盛部
９１ 回路基板
９３ 電子部品
１０３ 貫通孔
１０５ 固定用ねじ（タップねじ）

Claims (6)

1. モータカバ本体を備えていて、
   上記モータカバ本体は、第１カバ部材と第２カバ部材とからなり、
   上記第１カバ部材と上記第２カバ部材とは係合部を介して一体化されるものであり、
   上記係合部は、略Ｃ字形状溝と、上記略Ｃ字形状溝の開口部を閉塞する凸部とからなり、
   上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか一方には上記略Ｃ字形状溝が形成され、
   上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか他方には上記凸部が形成され、
   上記略Ｃ字形状溝には、被タッピング部が設けられ、
   上記被タッピング部にタップねじを螺合することで、
   上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の一方が他方に固定され、
   上記第１カバ部材の２辺と上記第２カバ部材の２辺とを係合させることで、
   上記モータカバ本体は、筒状に形成されるものであり、
   上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか一方の２辺には、上記略Ｃ字形状溝が形成され、
   上記第１カバ部材と上記第２カバ部材の何れか他方の２辺には、上記凸部が形成され、
   上記略Ｃ字形状溝は、上記２辺の全域に形成され、
   上記凸部は、上記２辺の全域に形成されることを特徴とするモータカバ。
2. 請求項１記載のモータカバにおいて、
   上記略Ｃ字形状溝の開口部は、上記モータカバ本体の外側に向かって形成されていることを特徴とするモータカバ。
3. 請求項１記載のモータカバにおいて、
   上記略Ｃ字形状溝の開口部は、上記モータカバ本体の内側に向かって形成されていることを特徴とするモータカバ。
4. 請求項１〜請求項３の何れかに記載のモータカバにおいて、
   上記凸部が形成された上記カバ部材には、
   上記略Ｃ字形状溝の開口部を狭める方向に付勢する肉盛部が設けられていることを特徴とするモータカバ。
5. 請求項１〜請求項４の何れかに記載のモータカバにおいて、
   上記モータカバ本体には回路基板が内装されることを特徴とするモータカバ。
6. 請求項１〜請求項５の何れかに記載のモータカバを備えたことを特徴とするアクチュエータ。

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