JP4844538B2 - 転がり軸受装置およびこれを備える薄型モータ - Google Patents
転がり軸受装置およびこれを備える薄型モータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4844538B2 JP4844538B2 JP2007289852A JP2007289852A JP4844538B2 JP 4844538 B2 JP4844538 B2 JP 4844538B2 JP 2007289852 A JP2007289852 A JP 2007289852A JP 2007289852 A JP2007289852 A JP 2007289852A JP 4844538 B2 JP4844538 B2 JP 4844538B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resolver
- rotor
- inner ring
- rolling bearing
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Support Of The Bearing (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
図15は、従来の薄型モータ200の軸方向の断面図である。
薄型モータ200は、図15に示すように、固定子であるハウジングインナ220と、回転子であるロータ12と、ロータ12とハウジングインナ220の間に介在してロータ12を回転可能に支持するクロスローラ軸受14とを有して構成されている。
レゾルバ30は、クロスローラ軸受14の軸心に対して偏心させた内周を有する円環状のレゾルバロータ18と、レゾルバロータ18と所定間隔をもって対向して配置され、レゾルバロータ18との間のリラクタンス変化を検出するレゾルバステータ20とを有して構成されている。レゾルバロータ18はロータ12の内周面に、レゾルバステータ20はハウジングインナ220の外周面に一体に取り付けられている。レゾルバロータ18を偏心させてレゾルバロータ18とレゾルバステータ20の間の距離を円周方向に変化させることにより、リラクタンスがレゾルバロータ18の位置により変化するようになっている。したがって、ロータ12の1回転につきリラクタンス変化の基本波成分が1周期となるため、レゾルバ30は、ロータ12の回転角度位置に応じて変化するレゾルバ信号を出力する。
転がり軸受装置にモーメント荷重が加わると、転がり軸受装置が転がり軸受を中心として傾くが、回転センサが転がり軸受と径方向同一平面上に配置されているので、回転センサのギャップ変化を小さくすることができる。
さらに、回転センサ、転がり軸受および駆動体が径方向同一平面上に配置されているので、転がり軸受装置の高さ(軸方向の長さ)を小さくすることができる。
ここで、内輪被支持体および外輪被支持体は、転がり軸受により相対的に回転可能に支持されていればよく、内輪被支持体が固定されて外輪被支持体が回転可能に支持されていてもよいし、外輪被支持体が固定されて内輪被支持体が回転可能に支持されていてもよいし、両者が回転可能に支持されていてもよい。以下、発明6の駆動体の軸受幅内配置構造を有する転がり軸受装置において同じである。
また、回転センサとしては、例えば、内輪被支持体と外輪被支持体の間のリラクタンスがそれらの相対位置により変化するレゾルバ、または円周方向に形成されたマークを検出するテープスケールが該当する。以下、発明6の駆動体の軸受幅内配置構造を有する転がり軸受装置において同じである。
このような構成であれば、駆動体の固定子と回転子のギャップ面が軸受幅内(軸方向において転がり軸受の軸受幅の範囲内)に位置するように駆動体が配置されているので、駆動体のギャップ変化をさらに小さくすることができる。
このような構成であれば、回転センサが転がり軸受を挟んで駆動体の反対側に配置されているので、回転センサが駆動体からのノイズや熱の影響を受けにくい。
また、外輪被支持体の内壁体または外壁体は、外輪被支持体と一体に構成してもよいし、外輪被支持体とは別体に構成してもよい。別体で構成する場合、外輪押え等の部材が外輪被支持体の外壁体を構成してもよい。
このような構成であれば、モーメント荷重、アキシャル荷重およびラジアル荷重を同時に受けることができる。
転がり軸受装置にモーメント荷重が加わると、転がり軸受装置が転がり軸受を中心として傾くが、回転センサが転がり軸受と径方向同一平面上に配置されているので、回転センサのギャップ変化を小さくすることができる。
さらに、回転センサ、転がり軸受および駆動体が径方向同一平面上に配置されているので、転がり軸受装置の高さ(軸方向の長さ)を小さくすることができる。
このような構成であれば、2つの固定手段により第1レゾルバロータおよび第2レゾルバロータが独立に固定される。
このような構成であれば、配線管の高さが小さくなる。また、回転センサの複数の配線について1回のクロス分が許容される。
このような構成であれば、内輪押えのボルト穴にボルトをねじ込むと、内輪押えの外周面が内輪側に押し出され、内輪を係止するので、内輪を隙間なく固定することができる。
このような構成であれば、外輪押えのボルト穴にボルトをねじ込むと、外輪押えの内周面が外輪側に押し出され、外輪を係止するので、外輪を隙間なく固定することができる。
さらに、発明3の駆動体の接触角内配置構造を有する転がり軸受装置によれば、回転センサが転がり軸受を挟んで駆動体の反対側に配置されているので、回転センサが駆動体からのノイズや熱の影響を受けにくく、高い検出精度を実現することができるという効果も得られる。
一方、発明6の駆動体の軸受幅内配置構造を有する転がり軸受装置によれば、転がり軸受装置にモーメント荷重が加わっても、ギャップ変化が小さい位置に回転センサが配置されているので、従来に比して、回転センサのギャップ変化を小さくすることができ、回転センサが誤検出する可能性を低減することができるという効果が得られる。また、駆動体のギャップ変化も小さくすることができ、コギングトルクを低減することができるという効果も得られる。さらに、回転センサ、転がり軸受および駆動体が径方向同一平面上に配置されているので、転がり軸受装置の高さを小さくすることができるという効果も得られる。さらに、転がり軸受の予圧を高くする等の方法に比して、転がり軸受の長寿命化を図ることができるという効果も得られる。
さらに、発明8の駆動体の接触角内配置構造を有する転がり軸受装置によれば、配線管の高さが小さくなるので、転がり軸受装置の高さを小さくすることができるという効果が得られる。また、回転センサの複数の配線について1回のクロス分が許容されるので、回転センサの配線を配線管に収容する作業性が低下する可能性を低減することができるという効果も得られる。
さらに、発明10の駆動体の接触角内配置構造を有する転がり軸受装置によれば、外輪を隙間なく固定することができるので、検出精度を向上することができるという効果が得られる。
以下、本発明の第1の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る駆動体の接触角内配置構造を有する転がり軸受装置および駆動体の軸受幅内配置構造を有する転がり軸受装置の第1の実施の形態を示す図である。
まず、本発明を適用する薄型モータ100の構成を説明する。
薄型モータ100は、図1に示すように、固定子であるステータ22と、回転子であるロータ12と、ロータ12とステータ22の間に介在してロータ12を回転可能に支持するクロスローラ軸受14と、ロータ12に回転トルクを付与するモータ部16と、ロータ12の回転角度位置を検出するレゾルバ30とを有して構成されている。
ステータ22には、軸方向上方(図1の上方向)に突出した円環状の内壁体22aが形成され、内壁体22aよりも径方向外側には、軸方向上方に突出した円環状の外壁体22bが形成されている。一方、ロータ12には、軸方向下方(図1の下方向)に突出した円環状の内壁体12aが形成され、内壁体12aよりも径方向外側には、軸方向下方に突出した円環状の外壁体12bが形成されている。そして、ステータ22およびロータ12は、ステータ22の内壁体22aがロータ12の内壁体12aと外壁体12bの間に、ロータ12の外壁体12bがステータ22の内壁体22aと外壁体22bの間に位置するように互いに跨って配置されている。
内輪14aは、ステータ22の内壁体22aに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、ステータ22の内壁体22aの上端を内輪14aの下面に当接させ、内輪押え26の押圧部26bを内輪14aの上面に接触させ、内輪押え26をボルト26aでステータ22の内壁体22aに締結することにより固定される。
なお、ステータ22は、ボルト24aにより固定板24に固定され、ロータ12は、出力軸の外周面に嵌合している。
次に、本実施の形態の動作を説明する。
コイル16bに通電すると、ロータ12に回転トルクが付与され、ロータ12が回転する。そして、レゾルバ30により、ロータ12と一体に回転するレゾルバロータ18との間のリラクタンス変化が検出され、制御器(不図示)により回転速度や位置決めの制御が行われる。
また、モータ部16のギャップ面が2つの接触角内でかつ軸受幅内に位置するようにモータ部16が配置されているので、モータ部16のギャップ変化を小さくすることができる。
さらに、レゾルバ30がクロスローラ軸受14を挟んでモータ部16の反対側に配置されているので、レゾルバ30がモータ部16からのノイズや熱の影響を受けにくい。
このようにして、本実施の形態では、内輪14aおよび外輪14bを有するクロスローラ軸受14と、内輪14aに支持されるステータ22と、外輪14bに支持されるロータ12と、ロータ12に回転トルクを付与するモータ部16と、ロータ12の回転角度位置を検出するレゾルバ30とを備え、レゾルバ30、クロスローラ軸受14およびモータ部16を径方向の同一平面上に配置し、モータ部16のギャップ面が2つの接触角内に位置するようにモータ部16を配置した。
これにより、モータ部16のギャップ変化をさらに小さくすることができ、コギングトルクをさらに低減することができる。
さらに、本実施の形態では、レゾルバ30、クロスローラ軸受14およびモータ部16を径方向内側からその順序で径方向の同一平面上に配置した。
さらに、本実施の形態では、クロスローラ軸受14を採用した。
これにより、モーメント荷重、アキシャル荷重およびラジアル荷重を同時に受けることができるので、アキシャル荷重およびラジアル荷重に対する剛性を維持しつつ、モーメント荷重によるギャップ変化を低減することができる。
このように、1回転につきリラクタンス変化の基本波成分が1周期となるタイプのレゾルバ30では、モーメント荷重によるギャップ変化の影響が大きいので、ギャップ変化の低減は、誤検出防止に効果的である。
次に、本発明の第2の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図2ないし図4は、本発明に係る駆動体の接触角内配置構造を有する転がり軸受装置および駆動体の軸受幅内配置構造を有する転がり軸受装置の第2の実施の形態を示す図である。
図2は、本実施の形態に係る薄型モータ100の軸方向の断面図である。
レゾルバ30は、図2に示すように、中空環状の成層鉄心からなるレゾルバロータと、レゾルバロータと所定間隔をもって対向して配置され、複数のステータポールが円周方向に等間隔に形成された環状の成層鉄心からなるレゾルバステータとを有して構成されるアウターロータ式のレゾルバである。図2において、一方のレゾルバ30(軸方向上方)は、クロスローラ軸受14の軸心に対して偏心させた内周を有する円環状のレゾルバロータ18raと、レゾルバロータ18raに対向して配置されたレゾルバステータ20saとを有し、レゾルバロータ18raの1回転につきリラクタンス変化の基本波成分が1周期となる単極レゾルバ信号を出力するABS型の単極レゾルバである。他方のレゾルバ30(軸方向下方)は、突極状の複数の歯が円周方向に等間隔に形成されたレゾルバロータ18riと、レゾルバロータ18riに対向して配置されたレゾルバステータ20siとを有し、レゾルバロータ18riの1回転につきリラクタンス変化の基本波成分が多周期となる多極レゾルバ信号を出力するINC型の多極レゾルバである。
図3は、ロータ間座42の下面図である。
ロータ間座42の下面には、図3に示すように、ボルト18aが挿通するボルト穴46aと、ボルト18bが挿通するボルト穴46bとが形成されている。ボルト穴46aは、ロータ間座42の周方向に60°間隔に6つ形成されているとともに、図3真下のボルト穴46aから反時計回りに15°間隔で2つ形成されている。ボルト穴46bは、60°間隔で形成された各ボルト穴46aから時計回りに15°の位置にそれぞれ形成されている。
一方、レゾルバステータ20sa、20siは、図2に示すように、ステータ間座44を介して微小な間隔をもって配置されている。レゾルバステータ20saは、ボルト20aにより、内輪押え26の内周面とステータ間座44の上面の間に固定されて取り付けられている。レゾルバステータ20siは、ボルト20bにより、ステータ間座44の下面に取り付けられている。したがって、レゾルバステータ20sa、20siは、内輪押え26と一体にステータ22の内壁体22aの内周面側に固定されている。
ステータ22には、図2に示すように、ステータ22の径方向内側から径方向外側に貫通する配線管48が形成されている。配線管48には、レゾルバ30の配線が収容されている。
配線管48の高さDは、レゾルバ30の1本の配線の直径をd、所定の余裕をα(0<α<d)とすると、下式(1)により得られる値に設定されている。
D=2d+α …(1)
レゾルバ30の配線は、電力線、グランド線等の複数本の配線から構成されている。これら配線をねじれなく水平に並べて配線することができれば、配線管の高さDはdですむ。しかし、実際は、配線同士が軸方向でクロスする。そこで、1回のクロス分(d)を考慮し、2d+αとして設定するのが好ましい。
内輪押え26には、図2に示すように、ボルト26aを挿通するボルト穴26cが形成されている。上記第1の実施の形態では、内輪押え26の外周面とボルト穴26cの内壁面の肉厚は、ボルト穴26cの略3ピッチ分の長さに相当する厚さとなっている。これに対し、本実施の形態では、内輪押え26の外周面とボルト穴26cの内壁面の肉厚tiは、ボルト穴26cの1ピッチ分の長さをpiとすると、下式(2)の範囲の値に設定されている。そのため、ボルト穴26cにボルト26aをねじ込むと、内輪押え26の外周面が内輪14a側に押し出され、内輪14aを係止するので、内輪14aを隙間なく固定することができる。したがって、検出精度を向上することができる。
pi<ti<2pi …(2)
上式(2)において、肉厚tiを2pi以上とすると、内輪押え26の外周面を押し出す作用が小さくなり、内輪14aを隙間なく固定することが難しくなる一方、肉厚tiをpi以下とすると、ボルト穴26cの内壁を破壊する可能性がある。したがって、上式(2)により得られる値に設定するのが好ましい。
po<to<2po …(3)
上式(3)において、肉厚toを2po以上とすると、外輪押え28の内周面を押し出す作用が小さくなり、外輪14aを隙間なく固定することが難しくなる一方、肉厚toをpo以下とすると、ボルト穴28cの内壁を破壊する可能性がある。したがって、上式(3)により得られる値に設定するのが好ましい。
H=1/2B …(4)
これにより、レゾルバ30のギャップが変化する可能性を低減することができるので、レゾルバ30が誤検出する可能性を低減することができる。
このようにして、本実施の形態では、レゾルバロータ18ra、18riは、ロータ間座42を介して微小な間隔をもって配置されているとともに2つのボルト18a、18bによりそれぞれ取り付けられている。
これにより、レゾルバロータ18ra、18riを独立に固定することができるので、レゾルバロータ18ra、18riの軸方向の位置をそれぞれ調整することができる。
これにより、レゾルバステータ20sa、20siを独立に固定することができるので、レゾルバステータ20sa、20siの軸方向の位置をそれぞれ調整することができる。
これにより、ギャップ変化の影響を効果的に低減することができる。
さらに、本実施の形態では、配線管48の高さDは、上式(1)により得られる値に設定されている。
さらに、本実施の形態では、内輪押え26の外周面とボルト穴26cの内壁面の肉厚tiは、上式(2)により得られる値に設定されている。
さらに、本実施の形態では、外輪押え28の内周面とボルト穴28cの内壁面の肉厚toは、上式(3)により得られる値に設定されている。
これにより、外輪14bを隙間なく固定することができるので、検出精度を向上することができる。
これにより、レゾルバ30のギャップが変化する可能性を低減することができるので、レゾルバ30が誤検出する可能性を低減することができる。
上記第2の実施の形態において、クロスローラ軸受14は、発明7ないし11の転がり軸受に対応し、ステータ22は、発明8、9または11の内輪被支持体に対応し、ロータ12は、発明10の外輪被支持体に対応し、レゾルバ30は、発明7、8または11の回転センサに対応している。また、レゾルバロータ18raは、発明7の第1レゾルバロータに対応し、レゾルバロータ18riは、発明7の第2レゾルバロータに対応し、ボルト18a、18bは、発明7の固定手段に対応している。
まず、第1の構成を説明する。
クロスローラ軸受14は、図5に示すように、異なる2つの接触角θ1、θ2を有している。そして、モータ部16は、接触角の頂点Oから接触角θ1の方向に延長する直線L1と、頂点Oから接触角θ2の方向に延長する直線L2との間で、かつ、内輪14aの側にそのギャップ面が位置するように配置されているとともに、軸受幅内にそのギャップ面が位置するように配置されている。また、モータ部16、クロスローラ軸受14およびレゾルバ30は、径方向の同一平面上に配置されている。
外輪14bは、ステータ22の外壁体22bに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、ステータ22の外壁体22bの上端を外輪14bの下面に当接させ、外輪押え28の押圧部28bを外輪14bの上面に接触させ、外輪押え28をボルト28aでステータ22の外壁体22bに締結することにより固定される。
レゾルバ30は、単極レゾルバ信号および多極レゾルバ信号を出力するABS/INC一体型のレゾルバであって、上記第1および第2の実施の形態におけるレゾルバ30とは、一体に構成されている点を除き同等の機能を有する。レゾルバロータ18は、ボルト18aによりロータ12の外壁体12bに取り付けられている。一方、レゾルバステータ20は、ボルト20aにより外輪押え28の外周面に取り付けられ、外輪押え28と一体にステータ22の外壁体22bの外周面側に固定されている。
これにより、レゾルバ30の誤検出の可能性を低減する効果およびクロスローラ軸受14の長寿命化を図る効果のほか、レゾルバ30がクロスローラ軸受14を挟んでモータ部16の反対側に配置されているので、レゾルバ30がモータ部16からのノイズや熱の影響を受けにくく、高い検出精度を実現することができる。また、レゾルバ30を径方向の最も外側に配置したことにより、レゾルバ30の直径を大きくすることができるので、金型加工時等の精度を安定化でき、さらに高い検出精度を実現することができる。
図6は、クロスローラ軸受14、モータ部16およびレゾルバ30を径方向内側からその順序で径方向の同一平面上に配置した薄型モータ100の軸方向の断面図である。
クロスローラ軸受14は、図6に示すように、異なる2つの接触角θ1、θ2を有している。そして、モータ部16は、接触角の頂点Oから接触角θ1の方向に延長する直線L1と、頂点Oから接触角θ2の方向に延長する直線L2との間で、かつ、外輪14bの側にそのギャップ面が位置するように配置されているとともに、軸受幅内にそのギャップ面が位置するように配置されている。また、クロスローラ軸受14、モータ部16およびレゾルバ30は、径方向の同一平面上に配置されている。
外輪14bは、ロータ12の内壁体12aに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、ロータ12の内壁体12aの下端を外輪14bの上面に当接させ、外輪押え28の押圧部28bを外輪14bの下面に接触させ、外輪押え28をボルト28aでロータ12の内壁体12aに締結することにより固定される。
レゾルバ30は、単極レゾルバ信号および多極レゾルバ信号を出力するABS/INC一体型のレゾルバであって、上記第1および第2の実施の形態におけるレゾルバ30とは、一体に構成されている点を除き同等の機能を有する。レゾルバロータ18は、ボルト18aによりロータ12の外壁体12bに取り付けられている。一方、レゾルバステータ20は、ボルト20aによりステータ22の外壁体22bの外周面に取り付けられている。
これにより、レゾルバ30の誤検出の可能性を低減する効果およびクロスローラ軸受14の長寿命化を図る効果のほか、レゾルバ30を径方向の最も外側に配置したことにより、レゾルバ30の直径を大きくすることができるので、金型加工時等の精度を安定化でき、さらに高い検出精度を実現することができる。また、クロスローラ軸受14が径方向の最も内側に配置されているので、クロスローラ軸受14のサイズを小さくすることにより薄型モータ100の高さを小さくすることができるとともに、モータ部16またはレゾルバ30への配線がしやすく、クロスローラ軸受14のグリースが漏れにくい。
図7は、クロスローラ軸受14、レゾルバ30およびモータ部16を径方向内側からその順序で径方向の同一平面上に配置した薄型モータ100の軸方向の断面図である。
クロスローラ軸受14は、図7に示すように、異なる2つの接触角θ1、θ2を有している。そして、モータ部16は、接触角の頂点Oから接触角θ1の方向に延長する直線L1と、頂点Oから接触角θ2の方向に延長する直線L2との間で、かつ、外輪14bの側にそのギャップ面が位置するように配置されているとともに、軸受幅内にそのギャップ面が位置するように配置されている。また、クロスローラ軸受14、レゾルバ30およびモータ部16は、径方向の同一平面上に配置されている。
外輪14bは、ロータ12の内壁体12aに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、ロータ12の内壁体12aの下端を外輪14bの上面に当接させ、外輪押え28の押圧部28bを外輪14bの下面に接触させ、外輪押え28をボルト28aでロータ12の内壁体12aに締結することにより固定される。
レゾルバ30は、単極レゾルバ信号および多極レゾルバ信号を出力するABS/INC一体型のレゾルバであって、上記第1および第2の実施の形態におけるレゾルバ30とは、一体に構成されている点を除き同等の機能を有する。レゾルバロータ18は、ボルト18aにより外輪押え28の外周面に取り付けられ、外輪押え28と一体にロータ12の内壁体12aの外周面側に固定されている。一方、レゾルバステータ20は、ボルト20aによりステータ22の外壁体22bの内周面に取り付けられている。
これにより、レゾルバ30の誤検出の可能性を低減する効果およびクロスローラ軸受14の長寿命化を図る効果のほか、クロスローラ軸受14が径方向の最も内側に配置されているので、クロスローラ軸受14のサイズを小さくすることにより薄型モータ100の高さを小さくすることができるとともに、モータ部16またはレゾルバ30への配線がしやすく、クロスローラ軸受14のグリースが漏れにくい。また、モータ部16が径方向の最も外側に配置されているので、巻線を巻くスペースを大きく確保することができ、高い出力トルクを実現することができる。さらに、モータ部16の極数を増やすことができ、低速から超低速の運転を実現することができる。
図8は、モータ部16、レゾルバ30およびクロスローラ軸受14を径方向内側からその順序で径方向の同一平面上に配置した薄型モータ100の軸方向の断面図である。
クロスローラ軸受14は、図8に示すように、異なる2つの接触角θ1、θ2を有している。そして、モータ部16は、接触角の頂点Oから接触角θ1の方向に延長する直線L1と、頂点Oから接触角θ2の方向に延長する直線L2との間で、かつ、内輪14aの側にそのギャップ面が位置するように配置されているとともに、軸受幅内にそのギャップ面が位置するように配置されている。また、モータ部16、レゾルバ30およびクロスローラ軸受14は、径方向の同一平面上に配置されている。
外輪14bは、ロータ12の外壁体12bに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、ロータ12の外壁体12bの下端を外輪14bの上面に当接させ、外輪押え28の押圧部28bを外輪14bの下面に接触させ、外輪押え28をボルト28aでロータ12の外壁体12bに締結することにより固定される。
レゾルバ30は、単極レゾルバ信号および多極レゾルバ信号を出力するABS/INC一体型のレゾルバであって、上記第1および第2の実施の形態におけるレゾルバ30とは、一体に構成されている点を除き同等の機能を有する。レゾルバロータ18は、ボルト18aによりロータ12の内壁体12aの外周面に取り付けられている。一方、レゾルバステータ20は、ボルト20aにより内輪押え26の内周面に取り付けられ、内輪押え26と一体にステータ22の外壁体22bの内周面側に固定されている。
これにより、レゾルバ30の誤検出の可能性を低減する効果およびクロスローラ軸受14の長寿命化を図る効果のほか、クロスローラ軸受14が径方向の最も外側に配置されているので、大径のクロスローラ軸受14を収容することができ、高い剛性を実現することができる。
図9は、レゾルバ30、モータ部16およびクロスローラ軸受14を径方向内側からその順序で径方向の同一平面上に配置した薄型モータ100の軸方向の断面図である。
クロスローラ軸受14は、図9に示すように、異なる2つの接触角θ1、θ2を有している。そして、モータ部16は、接触角の頂点Oから接触角θ1の方向に延長する直線L1と、頂点Oから接触角θ2の方向に延長する直線L2との間で、かつ、内輪14aの側にそのギャップ面が位置するように配置されているとともに、軸受幅内にそのギャップ面が位置するように配置されている。また、レゾルバ30、モータ部16およびクロスローラ軸受14は、径方向の同一平面上に配置されている。
外輪14bは、ロータ12の外壁体12bに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、ロータ12の外壁体12bの下端を外輪14bの上面に当接させ、外輪押え28の押圧部28bを外輪14bの下面に接触させ、外輪押え28をボルト28aでロータ12の外壁体12bに締結することにより固定される。
レゾルバ30は、単極レゾルバ信号および多極レゾルバ信号を出力するABS/INC一体型のレゾルバであって、上記第1および第2の実施の形態におけるレゾルバ30とは、一体に構成されている点を除き同等の機能を有する。レゾルバロータ18は、ボルト18aによりロータ12の内壁体12aの内周面に取り付けられている。一方、レゾルバステータ20は、ボルト20aによりステータ22の内壁体22aの外周面に取り付けられている。
これにより、レゾルバ30の誤検出の可能性を低減する効果およびクロスローラ軸受14の長寿命化を図る効果のほか、クロスローラ軸受14が径方向の最も外側に配置されているので、大径のクロスローラ軸受14を収容することができ、高い剛性を実現することができる。
また、上記第2の実施の形態においては、レゾルバ30、クロスローラ軸受14およびモータ部16を径方向内側からその順序で径方向の同一平面上に配置したが、これに限らず、レゾルバ30、クロスローラ軸受14およびモータ部16の配置順序は任意とすることができ、例えば、次の5つの構成を採用することができる。
図10は、上記第2の実施の形態に図5の構成を適用した場合の薄型モータ100の軸方向の断面図である。
レゾルバ30は、図10に示すように、ABS/INC一体型のレゾルバではなく、上記第2の実施の形態におけるABS型およびINC型のレゾルバとして構成されている。
レゾルバステータ20sa、20siは、ステータ間座44を介して微小な間隔をもって配置されている。レゾルバステータ20saは、ボルト20aにより、外輪押え28の外周面とステータ間座44の上面の間に固定されて取り付けられている。レゾルバステータ20siは、ボルト20bにより、ステータ間座44の下面に取り付けられている。したがって、レゾルバステータ20sa、20siは、外輪押え28と一体にステータ22の外壁体22bの外周面側に固定されている。
内輪押え26の外周面とボルト穴26cの内壁面の肉厚tiは、上式(2)の範囲の値に、外輪押え28の内周面とボルト穴28cの内壁面の肉厚toは、上式(3)の範囲の値にそれぞれ設定されている。
外輪押え28の押圧部28bの高さHは、上式(4)により得られる値に設定されている。
図11は、上記第2の実施の形態に図6の構成を適用した場合の薄型モータ100の軸方向の断面図である。
レゾルバ30は、図11に示すように、ABS/INC一体型のレゾルバではなく、上記第2の実施の形態におけるABS型およびINC型のレゾルバとして構成されている。
レゾルバステータ20sa、20siは、ステータ間座44を介して微小な間隔をもって配置されている。レゾルバステータ20siは、ボルト20aにより、ステータ22の外壁体22bの外周面とステータ間座44の下面の間に固定されて取り付けられている。レゾルバステータ20saは、ボルト20bにより、ステータ間座44の上面に取り付けられている。
内輪押え26の外周面とボルト穴26cの内壁面の肉厚tiは、上式(2)の範囲の値に、外輪押え28の内周面とボルト穴28cの内壁面の肉厚toは、上式(3)の範囲の値にそれぞれ設定されている。
図12は、上記第2の実施の形態に図7の構成を適用した場合の薄型モータ100の軸方向の断面図である。
レゾルバ30は、図12に示すように、ABS/INC一体型のレゾルバではなく、上記第2の実施の形態におけるABS型およびINC型のレゾルバとして構成されている。
レゾルバロータ18ra、18riは、ロータ間座42を介して微小な間隔をもって配置されている。レゾルバロータ18raは、ボルト18aにより、外輪押え28の外周面とロータ間座42の上面の間に固定されて取り付けられている。レゾルバロータ18riは、ボルト18bによりロータ間座42の下面に取り付けられている。
内輪押え26の外周面とボルト穴26cの内壁面の肉厚tiは、上式(2)の範囲の値に、外輪押え28の内周面とボルト穴28cの内壁面の肉厚toは、上式(3)の範囲の値にそれぞれ設定されている。
外輪押え28の押圧部28bの高さHは、上式(4)により得られる値に設定されている。
図13は、上記第2の実施の形態に図8の構成を適用した場合の薄型モータ100の軸方向の断面図である。
レゾルバ30は、図13に示すように、ABS/INC一体型のレゾルバではなく、上記第2の実施の形態におけるABS型およびINC型のレゾルバとして構成されている。
レゾルバステータ20sa、20siは、ステータ間座44を介して微小な間隔をもって配置されている。レゾルバステータ20saは、ボルト20aにより、内輪押え26の内周面とステータ間座44の上面の間に固定されて取り付けられている。レゾルバステータ20siは、ボルト20bにより、ステータ間座44の下面に取り付けられている。したがって、レゾルバステータ20sa、20siは、内輪押え26と一体にステータ22の外壁体22bの内周面側に固定されている。
内輪押え26の外周面とボルト穴26cの内壁面の肉厚tiは、上式(2)の範囲の値に、外輪押え28の内周面とボルト穴28cの内壁面の肉厚toは、上式(3)の範囲の値にそれぞれ設定されている。
内輪押え26の押圧部26bの高さHは、上式(4)により得られる値に設定されている。
図14は、上記第2の実施の形態に図9の構成を適用した場合の薄型モータ100の軸方向の断面図である。
レゾルバ30は、図14に示すように、ABS/INC一体型のレゾルバではなく、上記第2の実施の形態におけるABS型およびINC型のレゾルバとして構成されている。
レゾルバステータ20sa、20siは、ステータ間座44を介して微小な間隔をもって配置されている。レゾルバステータ20siは、ボルト20aにより、ステータ22の内壁体22aの外周面とステータ間座44の下面の間に固定されて取り付けられている。レゾルバステータ20saは、ボルト20bにより、ステータ間座44の上面に取り付けられている。
内輪押え26の外周面とボルト穴26cの内壁面の肉厚tiは、上式(2)の範囲の値に、外輪押え28の内周面とボルト穴28cの内壁面の肉厚toは、上式(3)の範囲の値にそれぞれ設定されている。
なお、図10ないし図14の構成においては、ABS型およびINC型のレゾルバを設けて構成したが、これに限らず、ABS型のレゾルバのみから構成することもできるし、INC型のレゾルバのみから構成することもできるし、ABS/INC一体型のレゾルバから構成することもできる。
また、図5ないし図14の構成においては、薄型モータ100の外側が回転するアウターロータ型で構成したが、これに限らず、薄型モータ100の内側が回転するインナーロータ型で構成することもできる。この場合、ロータ12が内輪被支持体となり、ステータ22が外輪被支持体となる。
また、上記第1および第2の実施の形態においては、ステータ22の内壁体22aおよび外壁体22bをステータ22の一部として形成したが、これに限らず、ステータ22の内壁体22aまたは外壁体22bを別部材で構成し、これをステータ22に取り付けて構成することもできる。また、ステータ22の内壁体22aを形成せずに内輪押え26をステータ22に直接取り付けて構成することもできるが、この場合は、内輪押え26がステータ22の内壁体を構成することとなる。図5ないし図14の構成についても同様である。
また、上記第1および第2の実施の形態においては、クロスローラ軸受14を適用したが、これに限定するものではなく、4点接触玉軸受、アンギュラ玉軸受、深溝玉軸受、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受などを適用してもよい。この場合、モーメント荷重、アキシャル荷重およびラジアル荷重を同時に受けることができる転がり軸受を採用することが好ましい。かかる転がり軸受としては、例えば、4点接触玉軸受が該当する。図5ないし図14の構成についても同様である。
12 ロータ
14 クロスローラ軸受
14a 内輪
14b 外輪
14c クロスローラ
16 モータ部
16a 永久磁石
16b コイル
30 レゾルバ
18 レゾルバロータ
20 レゾルバステータ
42 ロータ間座
44 ステータ間座
22 ステータ
12a、22a 内壁体
12b、22b 外壁体
26 内輪押え
28 外輪押え
26b、28b 押圧部
16c、18a、20a、24a、26a、28a ボルト
24 固定板
220 ハウジングインナ
18ra、18ri レゾルバロータ
20sa、20si レゾルバステータ
18b、20b ボルト
26c、28c、46a、46b ボルト穴
42 ロータ間座
44 ステータ間座
48 配線管
Claims (9)
- 内輪および外輪を有する転がり軸受と、前記内輪に支持される内輪被支持体と、前記外輪に支持される外輪被支持体と、固定子および回転子を有し前記内輪被支持体および前記外輪被支持体を相対的に回転させる駆動体と、前記内輪被支持体と前記外輪被支持体の間に配置され、それらの相対位置により変化するセンサ信号を出力する回転センサとを備える転がり軸受装置において、
前記回転センサ、前記転がり軸受および前記駆動体を径方向の同一平面上に配置し、
前記転がり軸受は、異なる2つの接触角を有するクロスローラ軸受または4点接触玉軸受であり、
前記接触角の頂点から一方の前記接触角の方向に延長する第1直線と、前記接触角の頂点から他方の前記接触角の方向に延長する第2直線との間で、かつ、前記内輪および前記外輪の一方の側に、前記固定子と前記回転子のギャップ面が位置するように前記駆動体を配置した転がり軸受装置であって、
前記固定子と前記回転子のギャップ面が軸方向において前記転がり軸受の軸受幅の範囲内に位置するように前記駆動体を配置したことを特徴とする転がり軸受装置。 - 請求項1において、
前記回転センサを前記転がり軸受を挟んで前記駆動体の反対側に配置したことを特徴とする転がり軸受装置。 - 請求項1または2において、
前記内輪被支持体および前記外輪被支持体は、径方向内外に形成される内壁体および外壁体をそれぞれ有し、前記内輪被支持体の内壁体が前記外輪被支持体の内壁体と外壁体の間に、前記外輪被支持体の外壁体が前記内輪被支持体の内壁体と外壁体の間に位置するように互いに跨って配置され、
前記外輪被支持体の内壁体および前記内輪被支持体の内壁体の一方に前記回転センサの被検出体を、他方に前記回転センサの検出手段を固定し、
前記内輪被支持体の内壁体に前記内輪を、前記外輪被支持体の外壁体に前記外輪を固定し、
前記外輪被支持体の外壁体および前記内輪被支持体の外壁体の一方に前記回転子を、他方に前記固定子を固定したことを特徴とする転がり軸受装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記回転センサは、第1レゾルバロータを有する第1レゾルバと、第2レゾルバロータを有する第2レゾルバとからなり、
前記第1レゾルバロータおよび前記第2レゾルバロータは、ロータ間座を介して微小な間隔をもって配置されているとともに2つの固定手段によりそれぞれ取り付けられていることを特徴とする転がり軸受装置。 - 請求項1ないし4のいずれか1項において、
前記内輪被支持体には、当該内輪被支持体の径方向内側から径方向外側に貫通し前記回転センサの配線を収容する配線管が形成されており、
前記配線管の高さDは、前記回転センサの1本の配線の直径をd、所定の余裕をα(0<α<d)とすると、
D=2d+α
により得られる値に設定したことを特徴とする転がり軸受装置。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
さらに、前記内輪を前記内輪被支持体に軸方向に固定する内輪押えを備え、
前記内輪押えには、当該内輪押えを固定するためのボルトを挿通するボルト穴が軸方向に形成され、
前記内輪押えの外周面と前記ボルト穴の内壁面の肉厚tiは、前記ボルト穴の1ピッチ分の長さをpiとすると、
pi<ti<2pi
の範囲の値に設定したことを特徴とする転がり軸受装置。 - 請求項1ないし6のいずれか1項において、
さらに、前記外輪を前記外輪被支持体に軸方向に固定する外輪押えを備え、
前記外輪押えには、当該外輪押えを固定するためのボルトを挿通するボルト穴が軸方向に形成され、
前記外輪押えの内周面と前記ボルト穴の内壁面の肉厚toは、前記ボルト穴の1ピッチ分の長さをpoとすると、
po<to<2po
の範囲の値に設定したことを特徴とする転がり軸受装置。 - 請求項1ないし7のいずれか1項において、
さらに、前記内輪を前記内輪被支持体に軸方向に固定する内輪押えを備え、前記回転センサ、前記内輪押えおよび前記転がり軸受を径方向内側からその順序で径方向の同一平面上に配置し、
前記内輪押えの押圧部の高さHは、前記転がり軸受の高さをBとすると、
H=1/2B
により得られる値に設定したことを特徴とする転がり軸受装置。 - 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の転がり軸受装置を備えることを特徴とする薄型モータ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007289852A JP4844538B2 (ja) | 2007-03-05 | 2007-11-07 | 転がり軸受装置およびこれを備える薄型モータ |
PCT/JP2008/065956 WO2009060658A1 (ja) | 2007-11-06 | 2008-09-04 | 回転センサの径方向平面配置構造を有する転がり軸受装置 |
US12/741,129 US8651744B2 (en) | 2007-11-06 | 2008-09-04 | Roller bearing device having radial-plane arrangement structure of rotation sensor |
US13/616,979 US8662755B2 (en) | 2007-02-08 | 2012-09-14 | Roller bearing device having radial-plane arrangement structure of rotation sensor |
US13/616,851 US8616775B2 (en) | 2007-11-06 | 2012-09-14 | Roller bearing device having radial-plane arrangement structure of rotation sensor |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007054497 | 2007-03-05 | ||
JP2007054497 | 2007-03-05 | ||
JP2007289852A JP4844538B2 (ja) | 2007-03-05 | 2007-11-07 | 転がり軸受装置およびこれを備える薄型モータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008249133A JP2008249133A (ja) | 2008-10-16 |
JP4844538B2 true JP4844538B2 (ja) | 2011-12-28 |
Family
ID=39974297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007289852A Active JP4844538B2 (ja) | 2007-02-08 | 2007-11-07 | 転がり軸受装置およびこれを備える薄型モータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4844538B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6285657A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-20 | Sanyo Electric Co Ltd | モ−タ |
JPH01146775A (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-08 | Canon Inc | 画像編集装置 |
JPH08205453A (ja) * | 1995-01-26 | 1996-08-09 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 磁気ディスク駆動装置 |
JP2005069252A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Nsk Ltd | 転がり軸受ユニット |
JP2006183787A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 動圧流体軸受装置および動圧流体軸受装置を備えた小型モータ |
JP4636432B2 (ja) * | 2005-01-27 | 2011-02-23 | 日本精工株式会社 | 回転駆動装置 |
JP2006250864A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 冗長系回転検出器 |
-
2007
- 2007-11-07 JP JP2007289852A patent/JP4844538B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008249133A (ja) | 2008-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8616775B2 (en) | Roller bearing device having radial-plane arrangement structure of rotation sensor | |
JP5292530B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
CN1783648A (zh) | 轴向气隙型电动机 | |
JP5673206B2 (ja) | ダイレクトドライブモータ、位置決め装置及び機械装置 | |
JP5672507B2 (ja) | 回転電機 | |
US9866157B2 (en) | Method and apparatus for a position sensor for a transmission integrated synchronous motor | |
EP2778642A2 (en) | Non-contacting torque sensor with injection molded magnets | |
JP2008253124A (ja) | 回転センサの径方向平面配置構造を有する転がり軸受装置 | |
JP4844538B2 (ja) | 転がり軸受装置およびこれを備える薄型モータ | |
JP4591682B2 (ja) | 磁気式エンコーダ付き永久磁石同期モータ | |
JP2008215514A (ja) | 補助転がり軸受を有する高剛性転がり軸受装置 | |
JP2008249136A (ja) | 回転センサの径方向平面配置構造を有する転がり軸受装置 | |
JP4849081B2 (ja) | 転がり軸受装置およびこれを備える薄型モータ | |
EP2544337A1 (en) | Drive motor for an electric vehicle | |
CN203180724U (zh) | 使用于电动自行车的轮毂马达的磁性编码器 | |
JP2006090831A (ja) | 回転センサ付軸受 | |
JP2008249134A (ja) | 回転センサの径方向平面配置構造を有する転がり軸受装置 | |
JP2008253125A (ja) | 複合レゾルバの径方向平面配置構造を有する転がり軸受装置 | |
JP2008215510A (ja) | 駆動体による予圧付与構造を有する転がり軸受装置 | |
JP2008215513A (ja) | 電磁石による予圧付与構造を有する転がり軸受装置 | |
KR20070113730A (ko) | 스위치드 릴럭턴스 모터 | |
JP2008249132A (ja) | 回転センサの径方向平面配置構造を有する転がり軸受装置 | |
JP2008249135A (ja) | 回転センサの径方向平面配置構造を有する転がり軸受装置 | |
JP2008253123A (ja) | 回転センサの径方向平面配置構造を有する転がり軸受装置 | |
JP2008216072A (ja) | 複合レゾルバの径方向平面配置構造を有する転がり軸受装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080903 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110614 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110810 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110913 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110926 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4844538 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |