(57)【要約】【課題】組立性、分解性、および耐環境性に優れたダイレクトドライブモータを実現する。【解決手段】  ハウジングに固定された第１のステータコアと、回転側のハブに固定され前記ステータコアと同心状に配置された第１のロータコアを備え、前記第１のロータコアと前記第１のステータコアとの間に磁気回路を発生させて前記第１のロータコアを回転させるダイレクトドライブモータにおいて、  前記第１のステータコアと前記第１のロータコアは、それぞれ個別に密封状態にユニット化されたことを特徴とするダイレクトドライブモータ。【選択図】図１
2011125077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに固定された第１のステータコアと、回転側のハブに固定され前記ステータコアと同心状に配置された第１のロータコアを備え、前記第１のロータコアと前記第１のステータコアとの間に磁力を発生させて前記第１のロータコアを回転させるダイレクトドライブモータにおいて、
前記第１のステータコアと前記第１のロータコアは、それぞれ個別に密封状態にユニット化されたことを特徴とするダイレクトドライブモータ。
【請求項２】
前記第１のステータコアは、
前記同心の軸方向の両側から前記第１のステータコアを挟み込む第１のカバーと、
前記第１のステータコアの歯先面を覆い、前記第１のカバーに全周にわたって密着接続された第１の隔壁とを備え、
前記第１のロータコアは、
前記同心の軸方向の両側から前記第１のロータコアを挟み込む第２のカバーと、
前記第１のロータコアの歯先面を覆い、前記第２のカバーに全周にわたって密着接続された第２の隔壁とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項３】
前記第１および第２の隔壁は、非磁性材の金属箔で構成されたことを特徴とする請求項２に記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項４】
密封状態にユニット化され、前記ハウジングに固定された第２のステータコアと、
密封状態にユニット化され、前記ハブに固定された第２のロータコアとからなるレゾルバを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項５】
前記第２のステータコアは、前記第１のステータコアの前記ハウジングに対する取り付け寸法と共通の取り付け寸法で形成され、
前記第２のロータコアは、前記第１のロータコアの前記ハブに対する取り付け寸法と共通の取り付け寸法で形成されたことを特徴とする請求項４に記載のダイレクトドライブモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダイレクトドライブモータに関し、詳しくは、ハウジングに固定されたステータコアと、回転側のハブに固定され前記ステータコアと同心状に配置されたロータコアを備え、前記ロータコアと前記ステータコアとの間に磁力を発生させて前記ロータコアを回転させるダイレクトドライブモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来のダイレクトドライブモータの一例を示す図である。図４はダイレクトドライブモータの部分断面図であり、１００は固定側のハウジング、２００は回転側のハブである。５００はハブ２００をハウジング１００に回転可能に支持するベアリングである。
【０００３】
３００ａはモータコア、３００ｂはモータコア３００ａの周りに巻きつけられたコイル、３１０はステータコア３００と対向するロータコアである。モータコア３００ａとコイル３００ｂでステータコア３００を構成する。また、ステータコア３００とロータコア３１０でモータを構成する。
【０００４】
さらに、４００はステータコア、４１０はステータコア４００と対向するロータコアであり、これらステータコア４００とロータコア４１０でレゾルバを構成している。
【０００５】
モータのステータコア３００、レゾルバのステータコア４００は、ハウジング１００に圧入（または接着）されて固定されている。モータのロータコア３１０、レゾルバのロータコア４１０は、ハブ２００に圧入（または接着）されて固定されている。また、ハブ２００は、ハウジング１００とハブ２００の間に圧入（または接着）されたベアリング５００によって回転支持されている。
【０００６】
モータのステータコア３００とロータコア３１０の間に磁力を発生させ、ロータコア３１０をステータコア３００に対して回転させることにより、ハブ２００が中心線Ｃを回転軸としてハウジング１００に対して回転する。また、レゾルバはロータコア４１０がステータコア４００に対して回転することにより生じる磁気インピーダンス変化をもとにモータの回転角の検出を行う。
【０００７】
下記特許文献１には、一次側コアと二次側コアを備えベアリングにより回転支持されたダイレクトドライブモータが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１３９０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、モータの磁気回路（ステータコア３００とロータコア３１０）やレゾルバの磁気回路（ステータコア４００とロータコア４１０）、ベアリング５００は、それぞれハウジング１００とハブ２００に圧入（または接着）されているため、一旦組み立ててしまうとこれらの構成を分解することは困難であり、ベアリング５００の交換や、コアの修理、調整ができなかった。
【００１０】
また、モータの磁力を発生させるステータコア３００とロータコア３１０のギャップはおよそ４００μｍ以下と非常に狭量で、これらのコア同士を接触させずに磁気回路全体をユニット構造化することは困難であった。レゾルバも同様の理由で磁気回路全体をユニット構造化することは困難であった。
【００１１】
また、従来の構造では、モータコア３００ａが密封されていない構造であるため、切削油・オイル含有環境など特殊な環境下ではモータコア３００ａのワニスが侵食され、ダイレクトドライブモータを使用できないという問題があった。
【００１２】
本発明は、従来の問題をなくし、組立性、分解性、および耐環境性に優れたダイレクトドライブモータを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、
ハウジングに固定された第１のステータコアと、回転側のハブに固定され前記ステータコアと同心状に配置された第１のロータコアを備え、前記第１のロータコアと前記第１のステータコアとの間に磁力を発生させて前記第１のロータコアを回転させるダイレクトドライブモータにおいて、
前記第１のステータコアと前記第１のロータコアは、それぞれ個別に密封状態にユニット化されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のダイレクトドライブモータにおいて、
前記第１のステータコアは、
前記同心の軸方向の両側から前記第１のステータコアを挟み込む第１のカバーと、
前記第１のステータコアの歯先面を覆い、前記第１のカバーに全周にわたって密着接続された第１の隔壁とを備え、
前記第１のロータコアは、
前記同心の軸方向の両側から前記第１のロータコアを挟み込む第２のカバーと、
前記第１のロータコアの歯先面を覆い、前記第２のカバーに全周にわたって密着接続された第２の隔壁とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載のダイレクトドライブモータにおいて、
前記第１および第２の隔壁は、非磁性材の金属箔で構成されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載のダイレクトドライブモータにおいて、
密封状態にユニット化され、前記ハウジングに固定された第２のステータコアと、
密封状態にユニット化され、前記ハブに固定された第２のロータコアとからなるレゾルバを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載のダイレクトドライブモータにおいて、
前記第２のステータコアは、前記第１のステータコアの前記ハウジングに対する取り付け寸法と共通の取り付け寸法で形成され、
前記第２のロータコアは、前記第１のロータコアの前記ハブに対する取り付け寸法と共通の取り付け寸法で形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、
第１のステータコアと第１のロータコアがそれぞれ個別に密封状態にユニット化されたことにより、組立性、分解性、および耐環境性に優れたダイレクトドライブモータを実現できる。
【００１９】
モータのステータコアとロータコアを個別にユニット化することにより、コアユニットごとに取り付け、分解が可能となり、ダイレクトドライブモータの組立性、分解性が向上する。また、コアユニットごとに修理、調整ができ、メンテナンスも容易となる。また、ベアリングの交換も、コアユニットをハウジングおよびハブから取り外すことなく行うことが可能となる。
また、モータのステータコアとロータコアを個別にユニット化したことにより、これらダイレクトドライブモータの構成部品の配置変更が容易となり、レイアウトの自由度向上および設計の簡略化を図ることができる。
さらに、モータのステータコアとロータコアを個別に密封することにより、切削油・オイル含有環境対応だけでなく、高真空（１×１０−７Ｐａ）対応、防水・防塵対応、クリーン対応など、様々な特殊環境下で使用できる。
【００２０】
また、モータと同様に、レゾルバを構成するステータコアとロータコアも個別に密封状態にユニット化することにより、さらに組立性、分解性、および耐環境性に優れたダイレクトドライブモータを実現できる。
【００２１】
また、第１のステータコアと第２のステータコアのハウジングへの取り付け寸法を共通化すれば、ハウジング１の形状が単純になって加工性が向上し、加工コストを低減できる。同様に、第１のロータコアと第２のロータコアのハブへの取り付け寸法を共通化すれば、ハブの形状が単純になって加工性が向上し、加工コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】モータ３のステータコア３０の詳細な構成図である。
【図３】本実施例のダイレクトドライブモータのレイアウト変形例を示す図である。
【図４】従来のダイレクトドライブモータの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２３】
図１は本発明の一実施例を示す構成図である。図１はダイレクトドライブモータの部分断面図であり、１は固定側のハウジング、２は回転側のハブである。５はハブ２をハウジング１に対して回転可能に支持するベアリングである。
【００２４】
３０はステータコア、３１はステータコア３０と対向するロータコアであり、これらステータコア３０とロータコア３１でモータ３を構成している。
また、４０はステータコア、４１はステータコア４０と対向するロータコアであり、これらステータコア４０とロータコア４１でレゾルバ４を構成している。
【００２５】
モータ３のステータコア３０とロータコア３１の間に磁力を発生させ、ロータコア３１をステータコア３０に対して回転させることにより、ハブ２が中心線Ｃを回転軸としてハウジング１に対して回転する。また、レゾルバ４はロータコア４１がステータコア４０に対して回転することにより生じる磁気インピーダンス変化をもとにモータ３の回転角の検出を行う。
【００２６】
モータ３のステータコア３０およびレゾルバ４のステータコア４０のハウジング１への取り付け部は、共通の寸法、すなわち、同一の取り付け径で構成されている。また、モータ３のロータコア３１、レゾルバ４のロータコア４１、およびベアリング５のハブ２への取り付け部も、共通の寸法、すなわち同一の取り付け径で構成されている。
【００２７】
図２はモータ３のステータコア３０の詳細な構成図である。図２はステータコア３０の断面図であり、３０ａは薄い電磁鋼板を積層して形成したモータコア、３０ｂはモータコア３０ａの周りに巻きつけられたコイル、３０ｃはモータコア３０ａに挿入されたリング、３０ｄと３０ｅはモータコア３０ａを上下方向から挟み込むカバー、３０ｆはモータコアの歯先面に設けられた隔壁である。
【００２８】
隔壁３０ｆは、透磁性をもつ非磁性材（ＳＵＳ３１６Ｌ）の箔（厚み２００μｍ以下）で構成されている。隔壁３０ｆは、モータコア３０ａの磁力を発生させる歯先面に巻き付けられている。隔壁３０ｆの上下方向の縁部は、カバー３０ｄと３０ｅに全周にわたりシール溶接加工される。さらに、カバー３０ｄ，３０ｅはリング３０ｃに対しても全周にわたりシール溶接加工される。これにより、モータコア３０ａおよびコイル３０ｂは、リング３０ｃ，カバー３０ｄと３０ｅ、および隔壁３０ｆによって密封された状態となる。
【００２９】
図示しないが、モータ３のロータコア３１も、このロータコア３１を上下方向から挟み込むカバーと、歯先面に非磁性材の箔が巻きつけられて構成された隔壁を備える。ロータコア３１の隔壁の上下方向の縁部はカバーに全周にわたりシール溶接加工される。これにより、ロータコア３１も、上下のカバーおよび隔壁によって密封される。
【００３０】
レゾルバ４についても、モータ３と同様に、ステータコア４０、ロータコア４１が個別に密封された構造をとっている。
すなわち、レゾルバ４のステータコア４０は、このステータ４０を上下方向から挟み込むカバーと、歯先面に透磁性をもつ非磁性材の箔が巻きつけられて構成された隔壁を備え、さらにその隔壁の上下方向の縁部はカバーに全周にわたりシール溶接加工される。
また、レゾルバ４のロータコア４１は、このロータコア４１を上下方向から挟み込むカバーと、歯先面に透磁性をもつ非磁性材の箔が巻きつけられて構成された隔壁を備え、さらにその隔壁の上下方向の縁部はカバーに全周にわたりシール溶接加工される。
【００３１】
本実施例は以上のように構成され、
モータ３のステータコア３０とロータコア３１がそれぞれ個別に密封状態にユニット化されたことにより、組立性、分解性、および耐環境性に優れたダイレクトドライブモータを実現できる。
【００３２】
モータ３のステータコア３０とロータコア３１を個別にユニット化することにより、コアユニットごとに取り付け、分解が可能となり、ダイレクトドライブモータの組立性、分解性が向上する。また、コアユニットごとに修理、調整ができ、メンテナンスも容易となる。また、ベアリング５の交換も、コアユニットをハウジング１およびハブ２から取り外すことなく行うことが可能となる。
さらに、モータ３のステータコア３０とロータコア３１を個別に密封することにより、切削油・オイル含有環境や、高真空（１×１０−７Ｐａ）対応、防水・防塵対応、クリーン対応など、様々な特殊環境下で使用できる。
【００３３】
また、モータ３と同様に、レゾルバ４を構成するステータコア４０とロータコア４１も個別に密封状態にユニット化することにより、さらに組立性、分解性、および耐環境性に優れたダイレクトドライブモータを実現できる。
【００３４】
モータ３のステータコア３０およびレゾルバ４のステータコア４０のハウジング１への取り付け部が共通の寸法であるため、ハウジング１の形状が単純になって加工性が向上し、加工コストを低減できる。また、モータ３のロータコア３１、レゾルバ４のロータコア４１、およびベアリング５のハブ２への取り付け部が共通の寸法であるため、ハブ２の形状が単純になって加工性が向上し、加工コストを低減できる。
【００３５】
また、モータ３のステータコア３０とロータコア３１を個別にユニット化したことにより、これらダイレクトドライブモータの構成部品の配置変更が容易となり、レイアウトの自由度向上および設計の簡略化を図ることができる。
【００３６】
図３は本実施例のダイレクトドライブモータのレイアウト変形例を示す図である。図３において、１’は固定側のハウジング、２’は回転側のハブである。モータ３、レゾルバ４、ベアリング５の構成は図１と同様である。図１からの変更点はベアリング５の配置である。図１では、ベアリング５がダイレクトドライブモータの下部に配置されているのに対し、図３では、ベアリング５がダイレクトドライブモータの上部に配置されている。
【００３７】
図３のようにベアリング５を上部に配置し、負荷とベアリングの位置を近くすることによって、ダイレクトドライブモータの機械的精度（上面振れ）を向上させることができる。一方、図１のようにベアリング５を下部に配置した場合には、レゾルバ４の偏差が低減し、ダイレクトドライブモータの分解能を向上させることができる。
このように、本発明によれば、各コアを個別にユニット化したことにより、レイアウト変更が容易となるため、ダイレクトドライブモータの仕様に応じて最適なレイアウトを採用できる。
【００３８】
なお、本実施例におけるモータ３のステータコア３０は特許請求の範囲における第１のステータコアに相当し、ロータコア３１は第１のロータコアに相当する。また、レゾルバ４のステータコア４０は第２のステータコアに相当し、ロータコア４１は第２のロータコアに相当する。
【符号の説明】
【００３９】
１      ハウジング
２      ハブ
３      モータ
３０    ステータコア
３１    ロータコア
４      レゾルバ
４０    ステータコア
４１    ロータコア
【図１】
2011125077.tif 000003
【図２】
2011125077.tif 000004
【図３】
2011125077.tif 000005
【図４】
2011125077.tif 000006