JP7284578B2 - サーボモータ - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係るサーボモータ1の側面図である。サーボモータ1は、各種の被駆動部材を駆動する装置に用いられる。図1に示すように、サーボモータ1は、モータハウジング2と、モータハウジング2からZ1側へ突出する出力軸3Aを備えた回転軸3と、モータハウジング2に一部が収納される制御基板4を有する。例えば、サーボモータ1の回転を図示しないギアユニットによって減速して被駆動部材に伝達する場合、出力軸3Aにギアユニットの入力歯車が固定される。回転軸3は、モータハウジング2の中心に配置されており、Z方向に延びている。回転軸3は、Z方向に延びる回転軸線Lを中心として回転する。
図2に示すように、第1基板部分41は、ステータコイル30およびマグネット40のZ2側に配置される。図3に示すように、第1基板部分41の中央には円形の中央孔43が設けられている。図2に示すように、回転軸3は中央孔43に通され、中央孔43のZ2側において第2軸受部材62に保持される。第1基板部分41は、モータケース10のZ2方向の端部とエンドカバー20との間にZ方向(軸線方向)に挟まれてモータハウジング2に固定される。また、第1基板部分41とエンドカバー20との間には、弾性部材9が配置される。
図4は、サーミスタおよびホールICの配置図であり、制御基板4をZ1側から見た平面図である。図4において、破線はZ1側から見たステータコイル30の形状である。図2、図4に示すように、第1基板部分41は、ステータコイル30とZ方向(軸線方向)に対向する環状の対向領域Rを備える。第1基板部分41の切り欠き部44の周方向の中央部分は、対向領域Rに位置する。上記のように、3箇所の切り欠き部44の周方向の中央部分には、ステータコイル30から引き出されたU相、V相、W相の巻線31が配置される。
1側の面は、マグネット40と対向する側の面である。ホールIC7は、配線パターンを介して第2基板部分42に設けられた制御回路に接続される。制御回路は、ホールIC7の出力に基づき、ロータ1Aの回転位置を検出する。本実施形態では、ホールIC7は、120°間隔で3箇所に配置されている。各ホールIC7は、第1基板部分41の環状部46において、突出部45の周方向の中央と一致する角度位置に配置される。図2に示すように、各ホールIC7は、一部がマグネット40とZ方向に対向する。
図2に示すように、ステータコイル30とサーミスタ8との隙間には、空気より熱伝導率が高い熱伝導部材80が配置される。熱伝導部材80は、Z1側がステータコイル30に接し、Z2側はサーミスタ8に接した状態となるように配置される。これにより、ステータコイル30の熱がサーミスタ8に伝わりやすくなると共に、ステータコイル30の熱が第1基板部分41に逃げにくくなる。例えば、熱伝導部材80として、空気より熱伝導性が高い熱伝導性接着剤を用いることができる。あるいは、熱伝導部材80として、熱伝導テープを用いることができる。
回転軸3には、マグネット40のZ1側およびZ2側にそれぞれ、ロータ1AのZ方向の移動を制限するスペーサが取り付けられている。本実施形態では、スペーサとして、第1軸受部材61とマグネット40との間に配置されるスラストブッシュ71と、マグネット40と第1基板部分41との間に配置されるワッシャー72を備える。図2に示すように、スラストブッシュ71はマグネット40のZ1方向の面に接する。一方、ワッシャー72は、マグネット40のZ2方向の面から離間した位置に固定される。ワッシャー72とマグネット40のZ2方向の面との隙間には、接着剤73が配置される。
能するワッシャー72のZ方向(軸線方向)の高さH1は、ホールIC7のZ方向(軸線方向)の高さH2よりも大きい。このような寸法のワッシャー72をマグネット40の第1基板部分41側(Z2側)に配置することにより、マグネット40と第1基板部分41との距離がワッシャー72の高さH1より小さくなることがない範囲にロータ1Aの移動範囲を制限できる。従って、マグネット40がホールIC7に衝突することを防止できる。
以上のように、本実施形態のサーボモータ1は、Z方向(軸線方向)に延びる有底筒状のモータケース10、および、モータケース10の開口部11に固定されるエンドカバー20を備えるモータハウジング2と、モータケース10の内周側に配置されるステータコイル30と、ステータコイル30の内周側に配置されるマグネット40および回転軸3を備えるロータ1Aと、モータハウジング2の内部に配置される第1基板部分41、および、モータハウジング2の外部に配置される第2基板部分42を備える制御基板4と、第1基板部分41に配置されるサーミスタ8と、第2基板部分42に配置される回転制御用の電子部品5とを有する。第1基板部分41は、ステータコイル30とZ方向(軸線方向)に対向する対向領域Rを備え、サーミスタ8の少なくとも一部は、対向領域R内に配置される。
ができる。
図5は、変形例のサーミスタ8およびホールIC7の配置図である。上記形態では、サーミスタ8の一部のみが対向領域R内に配置されているが、図5に示す配置では、サーミスタ8の全体が対向領域R内に配置される。図5に示す配置では、ホールIC7は、Z方向(軸線方向)から見てステータコイル30より内周側に配置されている。このように、ステータコイル30より内周側にホールIC7の位置をずらしたことにより、対向領域R内にサーミスタ8の全体を配置するスペースを確保できる。
Claims (7)
- 有底筒状のモータケースと前記モータケースの開口部に固定されるエンドカバーを有するモータハウジングと、前記モータケースの内周側に配置される円筒状のステータコイルと、前記ステータコイルの内周側に配置されるロータであって回転軸と前記回転軸に固定されたマグネットを有するロータと、前記ステータコイルに電流を供給し前記ロータの回転を制御する制御基板を有するサーボモータであって、
前記制御基板は、前記モータハウジングの内部において前記エンドカバー上に配置される第1基板部分と、前記モータハウジングの外部に配置される第2基板部分を有し、
前記第1基板部分には、前記ロータの回転位置を検出するホールICが120度間隔で3個配置され、そのうちの1個のホールICであって前記第2基板部分に近いホールICの近傍に前記ステータコイルの温度を検出するサーミスタが配置され、前記第2基板部分には前記ロータの回転を制御するための電子部品が配置され、
前記第1基板部分と前記ステータコイル間には間隙を有し、前記3個のホールICおよび前記サーミスタの一部は、前記ステータコイルを前記回転軸方向から見た場合に前記第1の基板部分上の前記ステータコイルの形状である環状の対向領域に配置されたサーボモータ。 - 前記サーミスタは前記第2基板部分に近い位置に配置された請求項1に記載のサーボモータ。
- 前記サーミスタと前記ステータコイルとの間に空気より熱伝導率が高い熱伝導部材が配置された請求項1または2に記載のサーボモータ。
- 前記第1基板部分は、前記モータケースと前記エンドカバーとの間に挟まれて固定された請求項1から3の何れか一項に記載のサーボモータ。
- 前記エンドカバーと前記第1基板部分との間に弾性部材が配置された請求項4に記載のサーボモータ。
- 前記マグネットと前記第1基板部分との間に配置されるスペーサを有し、前記スペーサ
の前記回転軸方向の高さは、前記ホールICの前記軸線方向の高さより大きい請求項1から5の何れか一項に記載のサーボモータ。 - 前記サーミスタは、前記回転軸方向から見て、前記ステータコイルの中心に対して前記
第2基板部分と同じ側に位置する請求項1から6の何れか一項に記載のサーボモータ。
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