JP4839591B2 - ダイレクトドライブモータ - Google Patents

Description

本発明は、ノイズによる影響を小さくした配線構造を有するダイレクトドライブモータに関する。

従来から各種の電動機が開発されており、例えば特許文献１に示すような電磁ブレーキ付モータ１００は、図３に示すように、クロスローラ形軸受１０２を介してベース１０４に回転自在に支持された円筒状出力軸１０６と、この出力軸１０６の回転角度をフィードバック制御する各種駆動制御系(例えば、割出制御機構１０８)とを備えており、割出制御機構１０８には、ベース１０４に固定された円筒状ステータ１１０と、この円筒状ステータ１１０の内周に対向するように出力軸１０６に固定されたロータ１１２と、このロータ１１２の回転角度を検出するレゾルバ１１４とが設けられている。

このような電磁ブレーキ付モータ１００によれば、モータ駆動時にレゾルバ１１４で検出されたロータ１１２の回転角度に基づいて、出力軸１０６の回転角度をフィードバック制御することにより、出力軸１０６を正確に位置決めすることが可能となる。

ところで、上述したような従来の電動機には、外部電源から各種駆動制御系に電力（例えば、電動機や割出制御機構の駆動制御用電力、レゾルバ駆動用電力など）を供給するための配線が這い回されており、かかる配線には、電気的或いは磁気的なノイズによる影響を考慮した構成が施されている。

例えば特許文献１の電磁ブレーキ付モータ１００では、割出制御機構１０８から比較的接近した位置に配線１１６が這い回されているが、ノイズによる影響を更に小さくするには、配線１１６の這い回し位置を割出制御機構１０８から比較的離間させる必要があり、そうするとモータ１００を大型化せざるを得ない。また、配線１１６の這い回し位置はそのままにして、例えば配線１１６にノイズ防止用カバー(図示しない)を被覆させることも考えられるが、そうするとモータ１００の部品点数が増加すると共に、カバーを被覆する工程が増えた分だけモータ製造に要する時間が増加し、製造コストが上昇してしまう。
特開平７−２４５９０９号公報

本発明は、このような問題を解決するために成されており、その目的は、簡単な配線構造でノイズによる影響を小さくすると共に、低価格化と小型化を実現可能なダイレクトドライブモータを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、ベースに固定された円筒状ステータ、及び、前記ベースに対して相対的に回転する円筒状出力軸に固定されたロータ、並びに、前記ロータの回転を検出する回転検出器が設けられた各種駆動制御系を備え、前記各種駆動制御系に電力を供給するための配線と、その他の配線とが、外部電源に接続される１つのコネクタ部に配線されているダイレクトドライブモータにおいて、前記電力を供給するための配線は、前記１つのコネクタ部まで、前記ベース内を連通して形成された連通孔に配され、前記連通孔は、前記各種駆動制御系からのノイズの影響を受けない領域に沿って、且つ、前記各種駆動制御系から最も離間した位置を経由して配置されている。

本発明によれば、簡単な配線構造でノイズによる影響を小さくすると共に、低価格化と小型化を実現可能なダイレクトドライブモータを実現することができる。

以下、本発明の一実施の形態に係る電動機について図１を参照して説明する。
本実施の形態では、電動機の一例として、ダイレクトドライブモータを例示する。なお、ダイレクトドライブモータとは、ギヤやベルト及びローラなどの伝達機構を全く介在させないモータ負荷直結形駆動方式を採用した電動機である。

図１に示すように、本実施の形態に適用したダイレクトドライブモータ２は、互いに相対的に回転する複数の部材と、複数の部材の回転を制御する各種駆動制御系と、各種駆動制御系に電力を供給するための配線Ｌとを備えている。
複数の部材としては、転がり軸受(例えば、クロスローラ形軸受)４を介して相対的に回転自在に連結されたベース６と円筒状出力軸８とが該当し、円筒状出力軸８は、ベース６に対して回転することができるように構成されている。
各種駆動制御系としては、円筒状出力軸８の回転角度をフィードバック制御する例えば割出制御機構１０が該当し、割出制御機構１０には、ベース６に固定された円筒状ステータ１２と、この円筒状ステータ１２の内周に対向するように円筒状出力軸８に固定されたロータ１４と、このロータ１４の回転角度を検出するレゾルバ１６とが設けられている。
このような構成によれば、モータ駆動時にレゾルバ１６で検出されたロータ１４の回転角度に基づいて、円筒状出力軸８の回転角度をフィードバック制御することにより、円筒状出力軸８を所定角度だけ回転させて位置決めすることができる。

また、本実施の形態における配線Ｌは、各種駆動制御系からのノイズの影響を受けない領域に沿って且つ各種駆動制御系から離間した位置に配置されている。具体的には、配線Ｌは、各種駆動制御系(例えば割出制御機構１０)からのノイズの影響を受けない領域に沿って複数の部材(ベース６、円筒状出力軸８)のいずれかに形成された連通孔に挿通されている。

本実施の形態に適用したダイレクトドライブモータ２において、配線Ｌは、その一例として、ベース６に形成された連通孔６ａに挿通されている。この連通孔６ａは、レゾルバ１６から割出制御機構１０を回避した位置（割出制御機構１０から最も離間した位置）を経由してコネクタ部１８まで形成されている。なお、コネクタ部１８は、外部電源(図示しない)に接続されるようになっており、外部電源からの電力は、コネクタ部１８から配線Ｌを介して各種駆動制御系(例えば割出制御機構１０)に供給されるようになっている。

以上、本実施の形態によれば、配線Ｌを各種駆動制御系からのノイズの影響を受けない領域に沿って且つ各種駆動制御系から離間した位置に配置したことにより、電気的或いは磁気的なノイズによる影響を小さくすることができると共に、回転する複数の部材(例えば、ベース６や円筒状出力軸８など)に対する接触(例えば、断線や地絡など)に対する保護効果も確保できる。
また、配線Ｌを各種駆動制御系(例えば割出制御機構１０)からのノイズの影響を受けない領域に沿ってベース６に形成された連通孔６ａに挿通したことにより、ダイレクトドライブモータ２の構成はそのままで且つ大型化すること無く、電気的或いは磁気的なノイズによる影響を小さくすることができる。
更に、ベース６に連通孔６ａを形成するだけで例えば配線Ｌにノイズ防止用カバー(図示しない)を被覆させる必要がないので、ダイレクトドライブモータ２の部品点数が増加することは無く、モータ製造に要する時間もかからないため、製造コストの上昇を抑えることができる。

ここで、円筒状出力軸８のネジ穴８ａを介して割出テーブル２０をダイレクトドライブモータ２に装着してインデックステーブル(図２参照)を構成し、割出テーブル２０を回転させることで加工位置Ｐ１にセットした被加工品２２を所定間隔に規定された他の加工位置P1,P2,P4に順次位置決めする場合を想定する。この場合でも、本実施の形態のように、配線Ｌを各種駆動制御系からのノイズの影響を受けない領域に沿って且つ各種駆動制御系から離間した位置に配置したことにより、電気的或いは磁気的なノイズによる影響を抑えた割出テーブル２０の位置決め制御が確保される。つまり、ノイズの影響を小さくした状態での配線Ｌから各種駆動制御系への電力供給が可能になるため、例えば割出制御機構１０の割出動作を高精度に制御することができる。この結果、割出テーブル２０の回転制御を高精度に行うことができるようになるため、加工位置Ｐ１にセットした被加工品２２を他の加工位置P1,P2,P4に順次高精度で位置決めすることが可能となる。

なお、配線Ｌを挿通するための連通孔６ａを形成する領域として、上述した実施の形態では、その一例としてベース６を想定したが、これに限定されることは無く、電動機の種類や内部構成によって、連通孔６ａを形成する部材も変化することは言うまでもない。例えば複数の部材を通して連通孔６ａを形成する場合もある。

本発明の一実施の形態に係るダイレクトドライブモータの内部構成を示す部分断面図。 本発明のダイレクトドライブモータを適用したインデックステーブルの外観斜視図。 従来の電動機の内部構成を示す部分断面図。

符号の説明

６ ベース
６ａ 連通孔
８ 円筒状出力軸
１０ 割出制御機構
Ｌ 配線

Claims (1)

1. ベースに固定された円筒状ステータ、及び、前記ベースに対して相対的に回転する円筒状出力軸に固定されたロータ、並びに、前記ロータの回転を検出する回転検出器が設けられた各種駆動制御系を備え、
   前記各種駆動制御系に電力を供給するための配線と、その他の配線とが、外部電源に接続される１つのコネクタ部に配線されているダイレクトドライブモータにおいて、
   前記電力を供給するための配線は、前記１つのコネクタ部まで、前記ベース内を連通して形成された連通孔に配され、
   前記連通孔は、前記各種駆動制御系からのノイズの影響を受けない領域に沿って、且つ、前記各種駆動制御系から最も離間した位置を経由して配置されていることを特徴とするダイレクトドライブモータ。
   

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