JP5943694B2 - Motor with brake - Google Patents
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Description
本発明はブレーキ付きモータに関するものである。 The present invention relates to a motor with a brake.
モータとしては、停止時にモータ軸が負荷とともに回転するのを防止することを目的に、モータ部に対してモータ軸線方向の反出力側に電磁式のブレーキが設けられたブレーキ付きモータが提案されている。また、ブレーキ付きモータとして、ブレーキに対してモータ軸線方向の反出力側に磁気式のエンコーダが配置された構成が提案されている（特許文献１参照）。 As a motor, for the purpose of preventing the motor shaft from rotating together with the load at the time of stopping, a motor with a brake is proposed in which an electromagnetic brake is provided on the opposite side of the motor axis in the motor axis direction. Yes. As a motor with a brake, a configuration has been proposed in which a magnetic encoder is disposed on the opposite side of the motor axial direction with respect to the brake (see Patent Document 1).
また、特許文献１に記載のブレーキ付きモータでは、ブレーキとエンコーダとの間にブレーキの周りを囲むブラケットの反出力側端部に形成された端板部や、ベアリング押さえ部材が配置されている。ここで、ブラケットはアルミニウム製であるが、ベアリング押さえ部材は磁性材料からなるため、ブレーキからエンコーダへの漏れ磁束を低減することができる。 Further, in the motor with a brake described in Patent Document 1, an end plate portion formed at the opposite end portion of the bracket surrounding the brake and a bearing pressing member are disposed between the brake and the encoder. Here, although the bracket is made of aluminum, since the bearing pressing member is made of a magnetic material, the leakage magnetic flux from the brake to the encoder can be reduced.
しかしながら、特許文献１に記載のブレーキ付きモータでは、ブレーキとエンコーダとの間のうち、内周側には磁性材料からなるベアリング押さえ部材が配置されているため、ブレーキの内周側からエンコーダへの漏れ磁束を低減することができるが、外周側にはアルミニウム製のブラケットの端板部しか存在しないため、ブレーキの外周側からエンコーダへの漏れ磁束を低減することができないという問題点がある。 However, in the motor with a brake described in Patent Document 1, a bearing pressing member made of a magnetic material is disposed on the inner peripheral side between the brake and the encoder. Although the leakage magnetic flux can be reduced, there is a problem that the leakage magnetic flux from the outer peripheral side of the brake to the encoder cannot be reduced because only the end plate portion of the bracket made of aluminum exists on the outer peripheral side.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ブレーキ側からエンコーダへの漏れ磁束の影響を効果的に低減することができるブレーキ付きモータを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a motor with a brake that can effectively reduce the influence of leakage magnetic flux from the brake side to the encoder.
上記課題を解決するために、本発明は、モータ用ロータおよびモータ用ステータを備えたモータ部と、該モータ部に対してモータ軸線方向における反出力側でモータ軸の周りに設けられた電磁式のブレーキと、該ブレーキに対してモータ軸線方向における反出力側に設けられた磁気式のエンコーダと、を有するブレーキ付きモータにおいて、前記ブレーキを外周側で囲む非磁性の筒状ケース部材と、前記モータ軸が貫通する開孔部が形成され、前記ブレーキと前記エンコーダとの間で前記筒状ケース部材の反出力側開口を塞ぐように配置された磁性材料からなる仕切り板と、を有していることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a motor unit including a motor rotor and a motor stator, and an electromagnetic type provided around the motor shaft on the opposite output side in the motor axial direction with respect to the motor unit. A non-magnetic cylindrical case member that surrounds the brake on the outer peripheral side, and a magnetic encoder provided on the opposite side of the motor axial direction with respect to the brake. A partition plate made of a magnetic material, formed with an opening portion through which the motor shaft passes, and disposed between the brake and the encoder so as to close the counter-output side opening of the cylindrical case member. It is characterized by being.
本発明では、電磁式のブレーキと磁気式のエンコーダとの間に、筒状ケース部材の反出力側開口を塞ぐように磁性材料からなる仕切り板が設けられているので、ブレーキからエンコーダの側に磁束が漏れるのを低く抑えることができる。また、筒状ケース部材は、非磁性であるため、ブレーキからエンコーダの側に筒状ケース部材を介して磁束が漏れるのを低く抑えることができる。それ故、ブレーキからエンコーダへの漏れ磁束の影響を効果的に低減することができる。 In the present invention, a partition plate made of a magnetic material is provided between the electromagnetic brake and the magnetic encoder so as to close the counter-output side opening of the cylindrical case member. Leakage of magnetic flux can be kept low. Moreover, since the cylindrical case member is non-magnetic, leakage of magnetic flux from the brake to the encoder side via the cylindrical case member can be suppressed low. Therefore, the influence of leakage magnetic flux from the brake to the encoder can be effectively reduced.
また、本発明では、前記モータ軸の外周面のうち、前記開孔部内に位置する部分は、段
部を挟んで外径寸法が切り換わる段付きの軸部になっており、前記開孔部の内周面は、前記モータ軸の外径寸法に連動して内径寸法が切り換わる段付きの孔になっている。かかる構成によれば、モータ軸の外周面と仕切り板の開孔部の内周面との隙間は、屈曲したラビリンス構造となる。従って、ブレーキやモータ部で発生した磁性粉等がエンコーダに侵入することを防止することができる。
Further, in the present invention, a portion of the outer peripheral surface of the motor shaft that is located in the opening is a stepped shaft that switches the outer diameter across the step, and the opening the inner peripheral surface of, the system is in the hole of the stepped switched inside diameter dimension in conjunction with the outside diameter of the motor shaft. According to such a configuration, the gap between the outer peripheral surface of the motor shaft and the inner peripheral surface of the opening portion of the partition plate has a bent labyrinth structure. Therefore, it is possible to prevent magnetic powder generated in the brake and the motor unit from entering the encoder.
本発明において、前記エンコーダの磁気センサは、前記仕切り板に保持されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the magnetic sensor of the encoder is held by the partition plate.
本発明において、前記仕切り板の反出力側端面には、磁性材料からなる基板保持板が固定され、前記磁気センサは、前記基板保持板に保持された基板に搭載されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that a substrate holding plate made of a magnetic material is fixed to a counter output side end face of the partition plate, and the magnetic sensor is mounted on a substrate held by the substrate holding plate.
本発明において、前記モータ部の反出力側端面と前記ブレーキの出力側端面との間には、磁性材料からなるブレーキ位置決め板が挟まれていることが好ましい。かかる構成によれば、モータ部からエンコーダの側に磁束が漏れるのを低く抑えることができる。 In the present invention, it is preferable that a brake positioning plate made of a magnetic material is sandwiched between the counter output side end surface of the motor unit and the output side end surface of the brake. According to such a configuration, leakage of magnetic flux from the motor unit to the encoder side can be suppressed low.
本発明では、電磁式のブレーキと磁気式のエンコーダとの間に、筒状ケース部材の反出力側開口を塞ぐように磁性材料からなる仕切り板が設けられているので、ブレーキからエンコーダの側に磁束が漏れるのを低く抑えることができる。また、筒状ケース部材は、非磁性であるため、ブレーキからエンコーダの側に筒状ケース部材を介して磁束が漏れるのを低く抑えることができる。それ故、ブレーキからエンコーダへの漏れ磁束の影響を効果的に低減することができる。さらに、モータ軸の外周面と仕切り板の開孔部の内周面との隙間は、屈曲したラビリンス構造となる。従って、ブレーキやモータ部で発生した磁性粉等がエンコーダに侵入することを防止することができる。 In the present invention, a partition plate made of a magnetic material is provided between the electromagnetic brake and the magnetic encoder so as to close the counter-output side opening of the cylindrical case member. Leakage of magnetic flux can be kept low. Further, since the cylindrical case member is non-magnetic, leakage of magnetic flux from the brake to the encoder side via the cylindrical case member can be suppressed low. Therefore, the influence of leakage magnetic flux from the brake to the encoder can be effectively reduced. Further, the gap between the outer peripheral surface of the motor shaft and the inner peripheral surface of the opening of the partition plate has a bent labyrinth structure. Therefore, it is possible to prevent magnetic powder generated in the brake and the motor unit from entering the encoder.
以下に、図面を参照して、本発明を適用したブレーキ付きモータの一例を説明する。なお、以下の説明では、モータ軸線Ｌ方向を指示する際、モータ軸が突出している側を出力側Ｌ１とし、モータ軸が突出している側とは反対側を反出力側Ｌ２とする。また、図面において、ボルト１０１、１０３、１０７が重なる位置に表されているが、ボルト１０１、１０３、１０７は周方向で異なる位置に配置されている。
Hereinafter, an example of a motor with a brake to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In the following description, when instructing the direction of the motor axis L, the side from which the motor shaft protrudes is referred to as output side L1, and the side opposite to the side from which the motor shaft protrudes is referred to as counter-output side L2. Further, in the drawing, the
（モータの全体構成）
図１は、本発明を適用したモータの断面図であり、図２は、本発明を適用したモータの要部を拡大して示す断面図である。
(General configuration of motor)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor to which the present invention is applied, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the motor to which the present invention is applied.
図１に示すように、本例のブレーキ付きモータ１は、モータ軸２０の軸線方向（モータ軸線Ｌ方向）の一方側（出力側Ｌ１）から他方側（反出力側Ｌ２）に向かって、モータ部２、ブレーキ４、およびエンコーダ６がこの順に配列されており、モータ部２、ブレーキ４、およびエンコーダ６は、ハウジング８により周りが囲まれている。本形態において、ハウジング８は、モータ部２の周りを囲む円筒状のモータケース８１、ブレーキ４の周りを囲む円筒状のブレーキケース８２（筒状ケース部材）、およびエンコーダケース８３を備えている。
As shown in FIG. 1, the brake motor 1 of this example is configured such that the
（モータ部２の構成）
モータ部２は、モータ軸２０の周りにロータマグネット２４が固着されたモータ用ロータ２５と、モータ用ロータ２５の周りを囲む円筒状のモータ用ステータ２１とを備えており、モータ用ステータ２１の周りはモータケース８１によって囲まれている。本形態において、モータケース８１は、鉄系金属等の磁性材料からなる。モータ軸２０は、長さ方向の全体が鉄系金属等の磁性材料からなり、ロータマグネット２４のバックヨークとして機能する。
(Configuration of motor unit 2)
The
モータ用ステータ２１は、積層コアからなるステータコア２１１と、ステータコア２１１の複数の突極の各々にインシュレータ２１３を介して巻回されたコイル２１２とを有しており、ステータコア２１１は、モータケース８１の内側に焼嵌め等の方法により固定されている。
The
モータケース８１の出力側Ｌ１の端部には、アルミニウムダイカスト等からなるフレーム２６が取り付けられており、モータケース８１の出力側Ｌ１の開口部はフレーム２６によって塞がれている。フレーム２６は、モータケース８１の出力側Ｌ１の端部に溶接やネジ止め等により固定された円筒部２６１と、円筒部２６１の出力側Ｌ１の端部に形成された端板部２６２とを備えている。端板部２６２の中央にはモータ軸２０の出力側Ｌ１の端部を突出させる開口部２６４が形成されており、開口部２６４は、端板部２６２から反出力側Ｌ２に突出した筒部２６３により形成されている。筒部２６３には、モータ軸２０を出力側Ｌ１で支持するラジアル軸受２７が保持されており、フレーム２６は、ハウジング８の一部として用いられているとともに、軸受ホルダとしても用いられている。本形態において、ラジアル軸受２７は、内輪２７１、ボール２７２および外輪２７３を備えたベアリングからなり、内輪２７１がモータ軸２０の外周面に嵌められ、外輪２７３が筒部２６３に嵌められている。フレーム２６には、開口部２６４のうち、外輪２７３およびボール２７２が配置されている部分に出力側Ｌ１で重なる環状の突部２６５が形成されており、かかる突部２６５を利用して、ラジアル軸受２７に与圧を印加する与圧バネ（図示せず）が組付けられている。また、突部２６５は、異物が出力側Ｌ１からラジアル軸受２７を通って内部に侵入することを防止する機能も担っている。
A
図２に示すように、モータ部２は、反出力側Ｌ２の端部に軸受ホルダ２８を有しており、軸受ホルダ２８の端板部２８０の反出力側端面２８１によって、モータ部２の反出力側端面が構成されている。軸受ホルダ２８の外周部分は、後述するブレーキ位置決め板３の外周部分とともに、モータケース８１の反出力側Ｌ２の端部とブレーキケース８２の出力側Ｌ１の端部との間に挟まれている。本形態において、軸受ホルダ２８は、鉄系金属等の磁性材料からなる。
As shown in FIG. 2, the
軸受ホルダ２８において、端板部２８０は、ブレーキ位置決め板３、およびモータケース８１の端板部８１０に重なっており、端板部２８０の中央に形成された開口部の縁から出力側Ｌ１に向けて円筒部２８３が突出している。本形態において、端板部２８０は、ブレーキ位置決め板３とともに、ボルト１０１によってモータケース８１の端板部８１０に固定されている。円筒部２８３には、モータ軸２０を反出力側Ｌ２で支持するラジアル軸受２９が保持されている。ラジアル軸受２９は、内輪２９１、ボール２９２および外輪２９３を備えたベアリングからなり、内輪２９１がモータ軸２０の外周面に嵌められ、外輪２９３が円筒部２８３に嵌められている。
In the
このようにして、モータ軸２０は、出力側Ｌ１のラジアル軸受２７および反出力側Ｌ２のラジアル軸受２９によって回転可能に支持されている。なお、出力側Ｌ１のラジアル軸受２７において、内輪２７１は、モータ軸２０の外周面において出力側Ｌ１を向く段部に当接し（図１参照）、反出力側Ｌ２のラジアル軸受２９において、内輪２９１は、モータ軸２０の外周面において反出力側Ｌ２を向く段部に当接している。
In this way, the
（ブレーキ位置決め板３およびブレーキ４の構成）
本形態においては、モータ部２の反出力側端面（軸受ホルダ２８の反出力側端面２８１）にブレーキ位置決め板３が重ねて配置されており、かかるブレーキ位置決め板３の反出力側Ｌ２にブレーキ４が配置されている。本形態において、ブレーキ４は、ボルト１０７によってモータ部２に固定されている。
(Configuration of
In the present embodiment, the
ブレーキ位置決め板３およびブレーキ４は、周りが円筒状のブレーキケース８２によって囲まれており、ブレーキケース８２は、後述する仕切り板５をボルト１０３で軸受ホルダ２８およびモータケース８１に止めた際、モータケース８１との間に軸受ホルダ２８およびブレーキ位置決め板３の外周部分を挟んだ状態でモータケース８１に連結されている。本形態において、ブレーキケース８２は、アルミニウム等の非磁性の金属製であり、ブレーキ位置決め板３は、鉄系金属等の磁性材料からなる。
The
ブレーキ４に用いたブレーキ用ステータ４０は、以下に説明するように、円筒状であり、ブレーキ位置決め板３は、モータ部２の反出力側端面（軸受ホルダ２８の反出力側端面２８１）とブレーキ用ステータ４０の出力側端面４０１との間に挟まれた環状端板部３１と、モータ軸２０の外径寸法より大なる内径寸法をもって環状端板部３１の内周縁から反出力側Ｌ２に垂直に突出してブレーキ用ステータ４０の内周面４０２に接する筒部３２とを備えている。
The
本形態において、ブレーキ４は電磁式ブレーキであり、モータ軸２０に固定された円環状の摩擦板４５（ブレーキ用ロータ）と、摩擦板４５に出力側Ｌ１で対向する円環状のアーマチュア４６と、摩擦板４５に反出力側Ｌ２で対向する円環状のプレート４７と、アーマチュア４６に出力側Ｌ１で対向する位置でモータ軸２０の周りに配置された円筒状のブレーキ用ステータ４０とを備えている。本形態において、摩擦板４５は、モータ軸２０の周りに固定された連結部材４８を介してモータ軸２０に固定されている。
In this embodiment, the brake 4 is an electromagnetic brake, and an annular friction plate 45 (brake rotor) fixed to the
モータ軸２０は、モータ部２に位置する部分からブレーキ用ステータ４０で囲まれた部分までが大径部２０１になっているのに対して、連結部材４８が固定されている部分は、大径部２０１より細い中径部２０２になっている。また、モータ軸２０において、中径部２０２より先端側は、中径部２０２より細い小径部２０３になっている。ここで、大径部２０１は断面円形であるのに対して、中径部２０２の外周面には、平坦面が２個所に形成されている。連結部材４８の内形は四角形であり、側方から止められたネジ（図示せず）によって、中径部２０２と連結部材４８とが連結されている。また、連結部材４８の外形は四角形であり、摩擦板４５の内形は四角形である。このため、モータ軸２０に対して大きな制動力が加わっても、連結部材４８や摩擦板４５が空周りすることがないようになっている。なお、プレート４７は、ブレーキ用ステータ４０にブシュ４９を介してボルト１０５により固定されている。また、中径部２０２と連結部材４８とを連結するにあたっては、ネジとともに、キーを利用してもよい。
The
モータ軸２０において、大径部２０１は、モータ部２に位置する部分が第１大径部２０１ａになっており、ブレーキ用ステータ４０で囲まれた部分は、第１大径部２０１ａより小径の第２大径部２０１ｂになっている。また、モータ軸２０において、モータ部２に位置する第１大径部２０１ａと、ブレーキ用ステータ４０で囲まれた第２大径部２０１ｂとの間は、第１大径部２０１ａや第２大径部２０１ｂより小径であるが、中径部２０２より大径の第３大径部２０１ｃになっている。第３大径部２０１ｃは、出力側Ｌ１から反出力側Ｌ２に向けて多段に縮径しており、第３大径部２０１ｃの段部と第２大径部２０１ｂとの間に止め輪２９０が保持されている。
In the
ブレーキ４において、ブレーキ用ステータ４０は、円筒状のヨーク４０４と、ヨーク４０４に巻回されたコイル４０３とを備えており、コイル４０３に通電してブレーキ用ステータ４０を励磁させたとき、電磁石として機能する。ブレーキ用ステータ４０には、アーマチュア４６を摩擦板４５に向けて付勢するコイルバネからなるトルク・スプリング（図示せず）が内蔵されている。このため、ブレーキ用ステータ４０のコイル４０３に通電しない非通電時（非励磁時）においては、トルク・スプリングによって摩擦板４５がアーマチュア４６とプレート４７との間に挟まれる結果、その摩擦力によってモータ軸２０に負荷が印加される。これに対して、ブレーキ用ステータ４０のコイル４０３に通電する通電時（励磁時）においては、アーマチュア４６がトルク・スプリングに抗してブレーキ用ステータ４０に吸引される結果、アーマチュア４６と摩擦板４５との間に隙間が発生し、摩擦板４５はフリーになる。
In the brake 4, the
かかる構成のブレーキ４では、モータ軸２０に固定された摩擦板４５と、プレート４７、アーマチュア４６およびブレーキ用ステータ４０とが平行に対向配置されている必要があり、それ故、本形態では、ブレーキ位置決め板３を介してモータ部２にブレーキ用ステータ４０を固定する。より具体的には、ブレーキ位置決め板３において、環状端板部３１は、モータ部２の反出力側端面（軸受ホルダ２８の反出力側端面２８１）とブレーキ用ステータ４０の出力側端面４０１との間に挟まれており、かかる環状端板部３１によって、ブレーキ用ステータ４０は、モータ部２に対して高い垂直度をもって配置されている。また、ブレーキ位置決め板３において、筒部３２は、ブレーキ用ステータ４０の内周面４０２に接しており、かかる筒部３２によって、ブレーキ用ステータ４０は、モータ部２およびモータ軸２０に対して高い同軸度をもって配置されている。従って、モータ軸２０に対してブレーキ４を適正に配置することができる。それ故、ブレーキ４では、モータ軸２０に固定された摩擦板４５（ブレーキ用ロータ）と、モータ部２の周りに配置された筒状のブレーキ用ステータ４０との相対的な位置精度が高い。
In the brake 4 having such a configuration, the
本形態では、ブレーキ位置決め板３の環状端板部３１の出力側端面３１１のうち、軸受ホルダ２８の端板部２８０と重なる全面が軸受ホルダ２８の端板部２８０と面接触している。これに対して、ブレーキ位置決め板３の環状端板部３１の反出力側端面３１２のうち、内周縁から径方向外側に離間した外周側環状領域３１３は、外周側環状領域３１３より内側の内周側環状領域３１４より反出力側Ｌ２に位置しており、環状端板部３１の外周側環状領域３１３のみがブレーキ用ステータ４０の出力側端面４０１と接する基準面になっている。このため、内周側環状領域３１４は、外周側環状領域３１３より出力側Ｌ１に凹んだ環状の凹部になっており、ブレーキ用ステータ４０の出力側端面４０１とは接していない。従って、環状端板部３１の反出力側端面３１２のうち、基準面となる外周側環状領域３１３については、研磨等の二次加工により、筒部３２と精度よく直角にしておけば、内周側環状領域３１４の形状精度が低い場合でも、ブレーキ用ステータ４０をモータ軸２０に対して平行に配置することができる。なお、軸受ホルダ２８やモータケース８１の部品精度が低い場合には、環状端板部３１の形状精度を高めても、ブレーキ用ステータ４０とモータ軸２０とを平行に配置することができない場合があり、このような場合には、軸受ホルダ２８とブレーキ位置決め板３との間にスペーサを挟んだ構成や、環状端板部３１にレース加工等の二次加工を施した構成が採用される。
In this embodiment, of the output
本形態では、環状端板部３１の出力側端面３１１にフェルト状あるいは多孔性の潤滑油吸着部材９が取り付けられており、潤滑油吸着部材９は、環状端板部３１の出力側端面３１１のうち、内周縁から径方向外側に離間した位置に設けられている。本形態では、環状端板部３１の出力側端面３１１には、内周縁から径方向外側に離間した位置に環状の凹部３１６が形成されており、かかる凹部３１６の内部に潤滑油吸着部材９が取り付けられている。ここで、潤滑油吸着部材９は、凹部３１６の深さ寸法と等しい厚さ寸法、あるいは凹部３１６の深さ寸法より薄い厚さ寸法であり、潤滑油吸着部材９は凹部３１６から突出していない。本形態において、凹部３１６の外周側部分は、周方向の全体にわたって軸受ホルダ２８の端板部２８０に一部が重なっており、潤滑油吸着部材９の外周側部分は、周方向の全体にわたって端板部２８０と凹部３１６とによって挟まれている。また、凹部３１６の内周側部分は、周方向の全体にわたって端板部２８０から出力側Ｌ１に向けて露出しており、隙間を介してラジアル軸受２９に対して反出力側Ｌ２で対向している。なお、潤滑油吸着部材９としては、凹部３１６の深さ寸法より大の厚さ寸法を有するものを用いてもよい。
In this embodiment, a felt-like or porous lubricating
（仕切り板５およびエンコーダ６の構成）
ブレーキ４に対して反出力側Ｌ２には仕切り板５がボルト１０３によって固定されており、仕切り板５は、外周部分でブレーキケース８２と連結し、ブレーキケース８２の反出力側Ｌ２の開口部を塞いだ状態にある。また、ブレーキ付きモータ１の反出力側Ｌ２では、仕切り板５の反出力側Ｌ２の面で覆うようにカップ状のエンコーダケース８３が設けられており、エンコーダケース８３はボルト１０９によって仕切り板５に固定されている。本形態では、仕切り板５とエンコーダケース８３とによって囲まれた空間８３０を利用して、以下に説明するエンコーダ６が構成されている。
(Configuration of
A
まず、仕切り板５には、モータ軸２０が貫通する開孔部５１が形成されており、モータ軸２０の反出力側Ｌ２の端部は、仕切り板５の開孔部５１を貫通して空間８３０の内部まで突出している。ここで、モータ軸２０の外周面のうち、開孔部５１内に位置する部分は、段部２０４を挟んで、外径寸法が切り換わる段付きの軸部になっている。すなわち、モータ軸２０の外周面のうち、中径部２０２と小径部２０３との間に位置する段部２０４は開孔部５１内に位置する。また、開孔部５１の内周面は、モータ軸２０の外径寸法に連動して内径寸法が切り換わる段付きの孔になっており、中径部２０２に径方向外側で重なる大径部５１ａと、小径部２０３に径方向外側で重なる小径部５１ｂと、大径部５１ａと小径部２０３との間に位置する段部５１ｃとを備えている。このため、モータ軸２０の外周面と開孔部５１の内周面との隙間は、途中で屈曲したラビリンス構造になっている。
First, the
本形態において、エンコーダ６は磁気式のエンコーダである。このため、モータ軸２０の反出力側Ｌ２の軸端部には円盤状のマグネットホルダ６１がバックヨークとして固定されており、かかるマグネットホルダ６１の反出力側Ｌ２の面に、Ｎ極とＳ極とが１極ずつ着磁されたエンコーダマグネット６８（永久磁石）が保持されている。本形態において、マグネットホルダ６１は、モータ軸２０の軸端部と連結される部分が大径の円盤部になっており、エンコーダマグネット６８が保持されている部分は、大径の円盤部より小径の円盤部になっている。このため、ブレーキ４からの磁界がエンコーダ６に影響を及ぼしにくい。
In this embodiment, the
仕切り板５の反出力側Ｌ２の端面には、マグネットホルダ６１およびエンコーダマグネット６８の周りを囲むようにプレス成形された基板保持板６５がボルト１０８によって固定されている。基板保持板６５において、エンコーダマグネット６８と対向する部分には基板６６がボルト１０６により固定されており、かかる基板６６において、エンコーダマグネット６８と対向する位置にＭＲ素子等の磁気センサ６７が搭載されている。本形態において、基板保持板６５は磁性材料からなる。
A
かかる構成の磁気式のエンコーダ６を設けた際、外部からの磁束がエンコーダ６に漏れてくると、誤検出を行う場合がある。そこで、本形態では、エンコーダケース８３については鉄系金属等の磁性板を加工したものが用いられており、外部からの磁束がエンコーダ６に漏れてくるのを防止してある。
When the
また、本形態では、仕切り板５としては鉄系金属等の磁性板を加工したものが用いられており、ブレーキ４やモータ部２からの磁束がエンコーダ６に漏れてくるのを防止してある。また、本形態では、モータ部２とブレーキ４との間に設けたブレーキ位置決め板３についても、鉄系金属等の磁性板を加工したものが用いられており、ブレーキ４やモータ部２からの磁束がエンコーダ６に漏れてくるのを防止してある。
In this embodiment, the
但し、ブレーキケース８２についてはアルミニウム等の非磁性材料を用い、全体の磁気抵抗を高めることにより、ブレーキ４やモータ部２からの磁束がブレーキケース８２を介してエンコーダ６に漏れてくるのを防止してある。
However, the
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のブレーキ付きモータ１においては、モータ部２の反出力側Ｌ２の端面（軸受ホルダ２８の反出力側端面２８１）とブレーキ用ステータ４０の出力側端面４０１との間にブレーキ位置決め板３が配置されており、かかるブレーキ位置決め板３は、モータ部２の反出力側Ｌ２の端面とブレーキ用ステータ４０の出力側端面４０１との間に挟まれた環状端板部３１と、環状端板部３１の内周縁から反出力側Ｌ２に垂直に突出してブレーキ用ステータ４０の内周面４０２に接する筒部３２とを備えている。このため、ブレーキ位置決め板３はモータ部２を基準に位置決めされ、ブレーキ用ステータ４０は、ブレーキ位置決め板３を介してモータ部２に位置決めされる。その結果、ブレーキ用ステータ４０は、ブレーキ位置決め板３の環状端板部３１によってモータ部２の反出力側Ｌ２の端面に対する垂直度が規定され、ブレーキ位置決め板３の筒部３２によってモータ部２やモータ軸２０との同軸度が規定される。従って、モータ軸２０に対してブレーキ４を適正に配置することができる。それ故、ブレーキ４では、モータ軸２０に固定される摩擦板４５（ブレーキ用ロータ）と、モータ部２の周りに配置された筒状のブレーキ用ステータ４０との相対的な位置精度が高いので、摩擦板４５は、プレート４７およびアーマチュア４６と平行に対向している。従って、ブレーキ４の作動時、摩擦板４５がプレート４７およびアーマチュア４６に対して傾いた姿勢で接する等の不具合が発生しないので、制動特性に優れているとともに、局部的な摩耗が発生しない等、ブレーキ４が適正に作動することになる。
(Main effects of this form)
As described above, in the motor 1 with a brake according to the present embodiment, the gap between the end face on the counter-output side L2 of the motor unit 2 (the counter-output
また、モータ軸２０を反出力側Ｌ２で支持するラジアル軸受２９（反出力側ラジアル軸受）は、モータ部２に配置されているため、ラジアル軸受２９も含めてモータ部２を組み立てた時点で、モータ軸２０の位置や姿勢が既に定まっている。このため、モータ部２を組み立てた後、モータ部２の反出力側Ｌ２にブレーキ４を固定するという方法を採用でき、モータ軸２０に対してブレーキ４を適正に配置することができる。
Moreover, since the radial bearing 29 (anti-output side radial bearing) that supports the
また、モータ部２は、モータ用ステータ２１とブレーキ用ステータ４０との間でラジアル軸受２９を保持する軸受ホルダ２８を有しており、モータ部２の反出力側Ｌ２の端面は、軸受ホルダ２８の反出力側端面２８１からなる。このため、ブレーキ位置決め板３は軸受ホルダ２８を基準に適正に配置されるので、モータ軸２０に対してブレーキ４を適正に配置することができる。
Further, the
また、ブレーキ位置決め板３の反出力側端面３１２のうち、内周縁から径方向外側に離間した外周側環状領域３１３は、内周側環状領域３１４より反出力側Ｌ２に位置してブレーキ用ステータ４０の出力側端面４０１に面接触している。このため、環状端板部３１の反出力側端面３１２のうち、外周側環状領域３１３のみを精度よく構成すればよい。
Further, of the counter-output side end surface 312 of the
また、環状端板部３１の出力側端面３１１には潤滑油吸着部材９が取り付けられているため、モータ部２のラジアル軸受２９等に潤滑油が使用されている場合でも、潤滑油がブレーキ４側に侵入しにくい。それ故、ブレーキ４が潤滑油によって適正に作動しなくなるという事態が発生しにくい。また、環状端板部３１の出力側端面３１１には、内周縁から径方向外側に離間した位置に潤滑油吸着部材９が収容される凹部３１６が形成されているため、潤滑油吸着部材９に吸着されていた潤滑油がブレーキ４の内周側を通ってブレーキ４内に侵入するという事態を防止することができる。
Further, since the lubricating
また、本形態のブレーキ付きモータ１では、ブレーキ４とエンコーダ６との間に、ブレーキケース８２（筒状ケース部材）の反出力側Ｌ２の開口を塞ぐように磁性材料からなる仕切り板５が設けられている。このため、ブレーキ４からエンコーダ６の側に磁束が漏れるのを低く抑えることができる。また、ブレーキケース８２は、非磁性であるため、全体としての磁気抵抗が高い。このため、ブレーキ４からエンコーダ６の側にブレーキケース８２を介して磁束が漏れるのを低く抑えることができる。従って、電磁式のブレーキ４から磁気式のエンコーダ６への漏れ磁束の影響を効果的に低減することができる。また、本形態では、電磁式のブレーキ４から磁気式のエンコーダ６への漏れ磁束の影響を効果的に低減することができるため、モータ軸２０については、ブレーキ４やエンコーダ６が設けられている部分も含めて、長さ方向の全体を鉄系金属等の磁性材料によって一体に構成した場合でも、モータ軸２０を介して電磁式のブレーキ４から磁気式のエンコーダ６に漏れ磁束の影響が及びにくい。それ故、モータ軸２０については、ブレーキ４やエンコーダ６が設けられている部分を非磁性材料で構成し、かかる非磁性部分をモータ部２に位置する磁性材料部分と接合する必要がないので、モータ軸２０を安価に製造することができる。
Moreover, in the motor 1 with a brake of this form, the
また、モータ部２とブレーキ４との間には、磁性材料からなるブレーキ位置決め板３が挟まれているため、モータ部２からエンコーダ６の側に磁束が漏れるのを低く抑えることができる。また、モータ部２からブレーキ４の側に磁束が漏れるのを低く抑えることができる。なお、前記の構成でエンコーダ６への漏れ磁束の影響を十分に低減することができる場合には、ブレーキ位置決め板３については非磁性であってもよい。
Further, since the
さらに、本形態では、モータ軸２０の外周面のうち、仕切り板５の開孔部５１内に位置する部分は、段部２０４を挟んで外径寸法が切り換わる段付きの軸部になっており、開孔部５１の内周面は、モータ軸２０の外径寸法に連動して内径寸法が切り換わる段付きの孔になっている。このため、モータ軸２０の外周面と仕切り板５の開孔部５１の内周面との隙間は、屈曲したラビリンス構造となるので、ブレーキ４やモータ部２で発生した磁性粉等がエンコーダ６に侵入することを防止することができる。
Furthermore, in this embodiment, a portion of the outer peripheral surface of the
また、仕切り板５の反出力側Ｌ２の端面には基板保持板６５が固定され、エンコーダ６の磁気センサ６７は、基板保持板６５に保持された基板６６に搭載されている。このようにして、磁気センサ６７が仕切り板５に保持されている構成とすれば、磁気センサ６７を簡素な構成で設置することができる。
Further, a
１ ブレーキ付きモータ
２ モータ部
３ ブレーキ位置決め板
４ ブレーキ
５ 仕切り板
６ エンコーダ
９ 潤滑油吸着部材
２０ モータ軸
２１ モータ用ステータ
２５ モータ用ロータ
２８ 軸受ホルダ
２９ ラジアル軸受（反出力側ラジアル軸受）
３１ 環状端板部
３２ 筒部
４０ ブレーキ用ステータ
４５ 摩擦板（ブレーキ用ロータ）
５１ 開孔部
６５ 基板保持板
６６ 基板
６７ 磁気センサ
６８ エンコーダマグネット（永久磁石）
８２ ブレーキケース（筒状ケース部材）
２８１ 軸受ホルダの反出力側端面（モータ部の反出力側端面）
３１３ 外周側環状領域
３１４ 内周側環状領域
３１６ 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor with
31 Annular
51
82 Brake case (tubular case member)
281 Non-output side end face of bearing holder (anti-output side end face of motor part)
313 Outer peripheral side
Claims (4)
前記ブレーキを外周側で囲む非磁性の筒状ケース部材と、
前記モータ軸が貫通する開孔部が形成され、前記ブレーキと前記エンコーダとの間で前記筒状ケース部材の反出力側開口を塞ぐように配置された磁性材料からなる仕切り板と、
を有し、
前記モータ軸の外周面のうち、前記開孔部内に位置する部分は、段部を挟んで外径寸法が切り換わる段付きの軸部になっており、
前記開孔部の内周面は、前記モータ軸の外径寸法に連動して内径寸法が切り換わる段付きの孔になっていることを特徴とするブレーキ付きモータ。 A motor unit including a motor rotor and a motor stator, an electromagnetic brake provided around the motor shaft on the opposite side to the motor unit in the motor axial direction, and the motor axial direction with respect to the brake In a motor with a brake having a magnetic encoder provided on the non-output side in
A non-magnetic cylindrical case member surrounding the brake on the outer peripheral side;
A partition plate made of a magnetic material, formed with an opening through which the motor shaft passes, and disposed between the brake and the encoder so as to close an opening opposite to the output side of the cylindrical case member;
Have,
Of the outer peripheral surface of the motor shaft, the portion located in the opening is a stepped shaft portion whose outer diameter is switched across the step portion,
The motor with a brake , wherein the inner peripheral surface of the opening is a stepped hole whose inner diameter is switched in conjunction with the outer diameter of the motor shaft .
前記磁気センサは、前記基板保持板に保持された基板に搭載されていることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ付きモータ。 A substrate holding plate made of a magnetic material is fixed to the opposite end face of the partition plate,
The motor with a brake according to claim 2 , wherein the magnetic sensor is mounted on a substrate held by the substrate holding plate .
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