JP7294976B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、モータに関する。

下記の特許文献１には、ステータコア（モータケース）と、ステータコアの一端側に設けられるエンコーダと、ステータコアとエンコーダとの間をシールするシート状のガスケット（シール部材）とを備えるモータが開示されている。

エンコーダは、ハウジング（外側ケース）を有し、ハウジングには、ロータの回転軸の回転角を検出する検出素子、および、ロータの回転軸を支持する軸受などが収容される。

特開２０１９－００９８８５号公報

ところで、エンコーダにおける軸受などの一部は、ロータが配置されるステータコアの貫通孔に突出する。すなわち、エンコーダは、ステータコアの貫通孔に突出する突出部を有する。この突出部と、ステータコアとの間に空隙が形成される場合、振動などに応じて、突出部がステータコアに接触することが懸念される。

そこで、本発明は、ステータコアとエンコーダとの相対位置の変化を抑制し得るモータを提供することを目的とする。

本発明の態様は、ロータが配置される貫通孔を有するステータコアと、前記ステータコアの一端側に設けられ、前記貫通孔に突出する突出部を有するエンコーダと、前記貫通孔と連通する連通孔を有し、前記ステータコアと前記エンコーダとの間をシールするシート状のガスケットと、を備えるモータであって、前記ガスケットは、金属板と前記金属板を被覆するシール部材とを含む構造であり、少なくとも前記ステータコアの一端側の端面と前記エンコーダとの間に配置される第１部位と、前記金属板がなく前記シール部材を含む構造であり、前記第１部位から内側に延び、前記突出部と接する第２部位とを有する。

本発明の態様によれば、ガスケットでステータコアとエンコーダとの相対位置の変化を抑制することができる。

モータの一部を示す分解斜視図である。 ガスケットを示す図である。 ガスケットを含む周辺のモータの断面図である。 変形例１のガスケットを示す図である。 変形例２のエンコーダを示す図である。 変形例３のエンコーダを示す図である。

本発明について、好適な実施形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

〔実施形態〕
図１を用いて、本実施形態のモータ１０について説明する。図１は、モータ１０の一部を示す分解斜視図である。モータ１０は、ステータコア１２と、ステータコア１２の一端側に設けられるエンコーダ１４と、ステータコア１２とエンコーダ１４との間をシールするガスケット１６と、を備える。

ステータコア１２は、ロータが配置される貫通孔１２Ｈと、複数のボルト孔ＢＨとを有する。貫通孔１２Ｈは、ステータコア１２の一端側の端面１２ＦＡから、ステータコア１２の他端側の端面１２ＦＢまで、ステータコア１２の中心軸ＡＸに沿って延びている。複数のボルト孔ＢＨの各々は、ステータコア１２の一端側の端面１２ＦＡから、ステータコア１２の他端側の端面１２ＦＢに向かって延びている。なお、ステータコア１２の中心軸ＡＸは、モータ１０の回転軸と一致する。

エンコーダ１４は、ロータの回転軸の回転角を検出する検出素子や、ロータの回転軸を支持する軸受などが収容されたハウジング１８を有する。ハウジング１８には、ステータコア１２の端面１２ＦＡに沿ってハウジング１８から外側に延びる板状のフランジ２０が形成される。フランジ２０は、ステータコア１２のボルト孔ＢＨに嵌合するボルトＢＴのボルトねじが挿通可能な複数のボルト挿通孔２０Ｈを有する。複数のボルト挿通孔２０Ｈの各々に挿通されたボルトＢＴのボルトねじがステータコア１２のボルト孔ＢＨに嵌合されることで、ステータコア１２の一端側の端面１２ＦＡ側にハウジング１８が固定される。

エンコーダ１４は、ハウジング１８からハウジング１８の外側に突出する突出部２２を有する。突出部２２は、ハウジング１８に収容される軸受および検出素子の少なくとも一部を含んでもよい。突出部２２は、ステータコア１２の端面１２ＦＡにハウジング１８が固定された状態では、ステータコア１２の貫通孔１２Ｈに突出する。すなわち、突出部２２は、ステータコア１２の端面１２ＦＡにハウジング１８が固定された状態では、ステータコア１２の一端側における貫通孔１２Ｈの開口面よりも貫通孔１２Ｈの内部に入り込む。

図２を用いてガスケット１６について説明する。図２は、ガスケット１６を示す図である。ガスケット１６は、シート状に形成され、ステータコア１２の貫通孔１２Ｈと連通する連通孔１６Ｈを有する。ガスケット１６がステータコア１２とエンコーダ１４との間に配置された状態では、連通孔１６Ｈは、ステータコア１２の中心軸ＡＸ（図１）に沿って延びている。ガスケット１６は、外周側の第１部位２４と、内周側の第２部位２６とを有する。第１部位２４と第２部位２６とは隙間なく連結される。第１部位２４は、ボルトＢＴのボルトねじが挿通可能な複数のボルト挿通孔２４Ｈを有する。

図３を用いてガスケット１６についてさらに詳しく説明する。図３は、ガスケット１６を含む周辺のモータ１０の断面図である。なお、図３では、ガスケット１６およびステータコア１２のみが、ステータコア１２の中心軸ＡＸ（モータ１０の回転軸）に沿った断面で示されている。

第１部位２４は、金属板ＭＰと金属板ＭＰを被覆するシール部材ＳＭとを含む構造である。シール部材ＳＭとしては、天然ゴムや合成ゴムなどが挙げられる。なお、金属板ＭＰとシール部材ＳＭとは接着剤で固定されてもよい。また、シール部材ＳＭの表面は、被膜でコーティングされてもよい。第１部位２４は、少なくともステータコア１２の端面１２ＦＡとエンコーダ１４のフランジ２０との間に配置される。なお、第１部位２４は、ステータコア１２の端面１２ＦＡから内側（貫通孔１２Ｈ側）へ僅かにはみ出てもよい。

第２部位２６は、金属板ＭＰがなく、シール部材ＳＭを含む構造であり、第１部位２４から内側に延びる。つまり、第２部位２６は、金属板ＭＰにおける内側（ステータコア１２の貫通孔１２Ｈ側）の端面よりも内側の部位である。第２部位２６は、第１部位２４のシール部材ＳＭを内側に延長することで形成してもよい。また、第２部位２６におけるシール部材ＳＭの表面は、第１部位２４と同様に、被膜でコーティングされてもよい。

第１部位２４から内側に延びる第２部位２６は、エンコーダ１４の突出部２２と接している。なお、第２部位２６は、ステータコア１２の周方向に沿った突出部２２の側面周りに隙間なく接してもよく、当該突出部２２の側面周りに隙間を有してもよい。また、第２部位２６は、突出部２２を押し付けた状態で突出部２２と接してもよい。

このように本実施形態のガスケット１６は、金属板ＭＰと金属板ＭＰを被覆するシール部材ＳＭとを含む構造の第１部位２４と、第１部位２４から内側に延びる第２部位２６とを有する。第２部位２６は、金属板ＭＰがなくシール部材ＳＭを含む構造であり、エンコーダ１４の突出部２２と接する。

これにより、ガスケット１６は、ステータコア１２とエンコーダ１４との相対位置の変化を抑制することができる。したがって、モータ１０に加わる振動などに応じて、エンコーダ１４の突出部２２がステータコア１２に接触することを防止することができる。

また、ステータコア１２の端面１２ＦＡにガスケット１６が取り付けられた状態で、ステータコア１２の貫通孔１２Ｈに配置されたロータの回転軸にエンコーダ１４の突出部２２を取り付ける場合、ガスケット１６の第２部位２６は突出部２２を支えることができる。したがって、モータ１０を組み立てる際に、突出部２２が所定位置からロータ側に脱落することを防止することができる。

〔変形例〕
上記の実施形態は、以下のように変形してもよい。

（変形例１）
図４を用いて、変形例１について説明する。本変形例では、ガスケット１６の第２部位２６に、ステータコア１２の中心軸ＡＸの軸回り方向に沿って間隔をあけて複数の切り欠き３０が設けられる。つまり、複数の切り欠き３０は、ステータコア１２の周方向に沿って間隔をあけて第２部位２６に設けられている。

これにより、ステータコア１２の貫通孔１２Ｈに配置されたロータの回転軸にエンコーダ１４を取り付ける際に、ロータの位相に対してエンコーダ１４の位相が合う状態に位置決めすることができ、この結果、回転角を適切に検出するモータ１０を得ることができる。

（変形例２）
図５を用いて、変形例２について説明する。本変形例では、ステータコア１２の形状が上記の実施形態と相違する。ガスケット１６の第２部位２６の端部２６Ｅの形状が上記の実施形態と相違する。

第２部位２６の端部２６Ｅは、ステータコア１２の中心軸ＡＸ側の端部であり、弾性を有する。第２部位２６の端部２６Ｅは、ステータコア１２の中心軸ＡＸに沿った方向の断面を見た場合に、エンコーダ１４の突出部２２に非接触の状態では、図５の２点鎖線で示すように、第１部位２４の厚さＴよりも大きい直径の円弧をもつ外形に形成される。第１部位２４の厚さＴは、ステータコア１２の中心軸ＡＸに沿った方向の第１部位２４の長さである。

なお、第２部位２６は、可撓性を有する。このため、第２部位２６の端部２６Ｅは、エンコーダ１４の突出部２２に接触した状態では、図５の実線で示すように変形することで、ステータコア１２の中心軸ＡＸに沿った方向の断面が円弧の外形にはならない。

本変形例では、ステータコア１２の一端側の端面１２ＦＡは、段差を有する。段差の低い側の端面１２ＦＡは第２部位２６の端部２６Ｅの一部と接する。これにより、ステータコア１２とエンコーダ１４との相対位置の変化をより一段と抑制することができる。また、水や埃などの内部への侵入を防止するガスケット１６のシール性が高められる。

なお、ステータコア１２の一端側の端面１２ＦＡの段差は、ステータコア１２の内壁側からステータコア１２の中心軸ＡＸに向かって突出する凸部１２Ｘがステータコア１２に設けられることで形成される。凸部１２Ｘは、ステータコア１２の周方向に沿った内壁面周り全体にわたって設けられてもよく、当該内壁面周りの一部に設けられてもよい。また、凸部１２Ｘは、ステータコア１２の他端側の端面１２ＦＢ（図１）まで延びてもよく、当該端面１２ＦＢまで延びていなくてもよい。

（変形例３）
図６を用いて、変形例３について説明する。本変形例では、エンコーダ１４の突出部２２に溝２２Ｇが形成される。溝２２Ｇは、ステータコア１２の周方向に沿った突出部２２の側面周り全体にわたって形成されてもよく、当該突出部２２の側面周りの一部に形成されてもよい。溝２２Ｇには、エンコーダ１４の第２部位２６の先端部分が入り込む。この先端部分は、変形例２のように、ステータコア１２の中心軸ＡＸに沿った方向の断面が円弧の形状をもつ端部２６Ｅであってもよい。

このように、エンコーダ１４の突出部２２に、エンコーダ１４の第２部位２６の先端部分が入り込む溝２２Ｇが形成されることで、ステータコア１２とエンコーダ１４との相対位置の変化を抑制することができる。

（変形例４）
上記の実施形態および変形例は、矛盾の生じない範囲で任意に組み合わされてもよい。

〔技術的思想〕
上記の実施形態および変形例から把握しうる技術的思想として、以下に、本発明を記載する。

本発明は、ロータが配置される貫通孔（１２Ｈ）を有するステータコア（１２）と、ステータコア（１２）の一端側に設けられ、貫通孔（１２Ｈ）に突出する突出部（２２）を有するエンコーダ（１４）と、貫通孔（１２Ｈ）と連通する連通孔（１６Ｈ）を有し、ステータコア（１２）とエンコーダ（１４）との間をシールするシート状のガスケット（１６）と、を備えるモータ（１０）である。ガスケット（１６）は、金属板（ＭＰ）と金属板（ＭＰ）を被覆するシール部材（ＳＭ）とを含む構造であり、少なくともステータコア（１２）の一端側の端面（１２ＦＡ）とエンコーダ（１４）との間に配置される第１部位（２４）と、金属板（ＭＰ）がなくシール部材（ＳＭ）を含む構造であり、第１部位（２４）から内側に延び、突出部（２２）と接する第２部位（２６）とを有する。

これにより、ガスケット（１６）を用いてステータコア（１２）とエンコーダ（１４）との相対位置の変化を抑制することができる。

第２部位（２６）は、ステータコア（１２）の周方向に沿った突出部（２２）の側面周りに隙間なく接してもよい。これにより、ステータコア（１２）とエンコーダ（１４）との相対位置の変化をより一段と抑制することができる。

第２部位（２６）には、ステータコア（１２）の周方向に沿って間隔をあけて複数の切り欠き（３０）が設けられてもよい。これにより、ステータコア（１２）の貫通孔（１２Ｈ）に配置されたロータの回転軸にエンコーダ（１４）を取り付ける際に、ロータの位相に対してエンコーダ（１４）の位相が合う状態に位置決めすることができる。したがって、回転角を適切に検出するモータ（１０）を得ることができる。

第２部位（２６）の端部（２６Ｅ）は、ステータコア（１２）の中心軸（ＡＸ）に沿った方向の断面を見た場合に、突出部（２２）に非接触の状態では、第１部位（２４）の厚さ（Ｔ）よりも大きい直径の円弧をもつ形状に形成され、ステータコア（１２）の一端側の端面（１２ＦＡ）は、段差を有し、段差の低い側の端面（１２ＦＡ）は第２部位（２６）の端部（２６Ｅ）の一部と接してもよい。これにより、ステータコア（１２）とエンコーダ（１４）との相対位置の変化をより一段と抑制することができる。また、ガスケット（１６）のシール性を高めることができる。

突出部（２２）には、第２部位（２６）の先端部分が入り込む溝（２２Ｇ）が形成されてもよい。これにより、ステータコア（１２）とエンコーダ（１４）との相対位置の変化をより一段と抑制することができる。

１０…モータ １２…ステータコア
１４…エンコーダ １６…ガスケット
１８…ハウジング ２０…フランジ
２２…突出部 ２４…第１部位
２６…第２部位 ３０…切り欠き

Claims (5)

1. ロータが配置される貫通孔を有するステータコアと、
   前記ステータコアの一端側に設けられ、前記貫通孔に突出する突出部を有するエンコーダと、
   前記貫通孔と連通する連通孔を有し、前記ステータコアと前記エンコーダとの間をシールするシート状のガスケットと、
   を備えるモータであって、
   前記ガスケットは、金属板と前記金属板を被覆するシール部材とを含む構造であり、少なくとも前記ステータコアの一端側の端面と前記エンコーダとの間に配置される第１部位と、前記金属板がなく前記シール部材を含む構造であり、前記第１部位から内側に延び、前記突出部と接する第２部位とを有する、モータ。
2. 請求項１に記載のモータであって、
   前記第２部位は、前記ステータコアの周方向に沿った前記突出部の側面周りに隙間なく接する、モータ。
3. 請求項１に記載のモータであって、
   前記第２部位には、前記ステータコアの周方向に沿って間隔をあけて複数の切り欠きが設けられる、モータ。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載のモータであって、
   前記第２部位の端部は、前記ステータコアの中心軸に沿った方向の断面を見た場合に、前記突出部に非接触の状態では、前記第１部位の厚さよりも大きい直径の円弧をもつ形状に形成され、
   前記ステータコアの一端側の端面は、段差を有し、前記段差の低い側の端面は前記第２部位の端部の一部と接する、モータ。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載のモータであって、
   前記突出部には、前記第２部位の先端部分が入り込む溝が形成される、モータ。
   
   

Images