(57)【要約】【課題】低コスト且つ簡単な構成で様々な軸付帯物を、後の事情に応じて自由に後から取り付けることのできるモータを得る。【解決手段】モータ軸１０の端部を、モータＭ１のケーシング１４の反負荷側面１４よりは突出させない範囲で、該モータ軸１０を支持するベアリング１２よりも反負荷側に延長させ、該延長部１０Ａに、冷却ファン（軸付帯物）１６を動力伝達可能に連結するための継手加工部ＣＷ１を形成する。また、前記モータＭ１のケーシング１４の反負荷側面１４Ａにおけるモータ軸１０に対応する部分に、冷却ファン１６の一部を挿入可能な開口部１４Ｂを形成することにより、該冷却ファン１６を取り付け可能とした。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ軸の端部を、モータのケーシングの反負荷側面よりは突出させない範囲で、該モータ軸を支持するベアリングよりも反負荷側に延長させ、
該延長部に、軸付帯物を動力伝達可能に連結するための継手加工部を形成すると共に、
前記モータのケーシングの反負荷側面におけるモータ軸に対応する部分に、前記軸付帯物の一部を挿入可能な開口部を形成した
ことを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記モータのケーシングの反負荷側面に形成した開口部を閉塞・解放可能な蓋を備えた
ことを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記モータのモータ軸の端部中央に、軸方向に沿ってねじ穴を形成した
ことを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載されたモータに対し、軸付帯物の一部を前記ケーシングに形成した開口部を貫通して該ケーシングの内部に挿入すると共に、モータ軸の前記延長部の前記継手加工部において、軸付帯物を動力伝達可能に連結した、
ことを特徴とする軸付帯物付のモータ。
【請求項５】
請求項４において
前記軸付帯物は、そのモータ側の軸中心部に、前記ケーシングの開口部を貫通すると共に自身の内周に前記継手加工部と係合する被継手加工部を有する円筒状の突出部を備え、且つ、該突出部の先端に前記ベアリングの端面に当接することにより該軸付帯物の取り付け時における軸方向の位置規制を行う位置決め面が形成されている
ことを特徴とする軸付帯物付のモータ。
【請求項６】
請求項４において
前記軸付帯物は、そのモータ側の軸中心部に、前記ケーシングの開口部を貫通すると共に自身の内周に前記継手加工部と係合する被継手加工部を有する円筒状の突出部を備え、且つ、前記被継手加工部の底部に、前記継手加工部の先端面に当接することにより該軸付帯物の取り付け時における軸方向の位置規制を行う位置決め面が形成されている
ことを特徴とする軸付帯物付のモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータのモータ軸に対して、例えば冷却ファンやエンコーダ等の軸付帯物を、特に後付けで任意に取り付けることができるように構成したモータ及び軸付帯物付のモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータ等の回転電機は、ステータ及びロータ等から発する電気損と機械損とを有し、これらは最終的に熱となって大気中に放散される。
【０００３】
この熱の大気中への放散が良好に行われないとモータは正常な運転ができなくなり、甚だしいときには使用不能に至ってしまうことがある。そのため、モータによっては発生した熱を良好に大気中に放散するための冷却ファンが設けられている。
【０００４】
図４に、実開平５−２５９６６号公報において開示されているモータの冷却ファン（軸付帯物）の取り付け例を示す。
【０００５】
図４のモータＭにおいて、符号１が出力軸、２がロータ、３がステータであり、ステータ３を含むフレーム４の外周に冷却フィン５が一体的に形成されている。一般的には、冷却フィン５付きのフレーム４はアルミダイキャスト、あるいは鋳鉄の鋳物等で一体成形される。又、冷却効果を増大するため、反出力軸側（反負荷側）に冷却用のファン７を設け、外気を強制的に冷却フィン５の側に導いて放熱を促進させている。なお、図中の符号８は冷却ファン７のカバーを示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来、冷却ファンは冷却しようとするモータに「予め」一体的に取り付けられているのが一般的である。即ち、モータは、予め特定の軸付帯物である冷却ファンを取り付けることを予定して専用に設計されたものであり、種々の冷却ファンを後付けできるような構成とはなっていない。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、低コスト且つ簡単な構成で様々な軸付帯物を後の事情に応じて自由に後から取り付けることのできるモータを提供することをその課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モータ軸の端部を、モータのケーシングの反負荷側面よりは突出させない範囲で、該モータ軸を支持するベアリングよりも反負荷側に延長させ、該延長部に、軸付帯物を動力伝達可能に連結するための継ぎ手加工を形成すると共に、前記モータのケーシングの反負荷側面におけるモータ軸に対応する部分に、前記軸付帯物の一部を挿入可能な開口部を形成することにより、該軸付帯物を取り付け可能としたことにより、上記課題を解決したものである。
【０００９】
モータのモータ軸は、当然のことながらケーシング内に収められており、ケーシングの形状も一様ではない。しかしながら、本発明のように、ベアリングよりも反負荷側にモータ軸を延長させ、この延長部に軸付帯物を動力伝達可能に連結するための継手加工部を形成し、一方、モータのケーシングの反負荷側面に軸付帯物の一部を挿入可能な貫通孔形成すると、この貫通孔介して軸付帯物をケーシングの外側からその一部をケーシング内に臨ませ、前記継手加工部においてモータ軸と連結させることができる。
【００１０】
現実の工場あるいは作業所においては、使用環境の変化により放熱的により厳しくなった環境下においてもこれらのモータの使用を継続せざるを得ないことがある。又より高精度な制御を行うために、エンコーダを後から取り付けたくなることもある。従来はこのような場合には、新たなモータを用意せざるを得なかったが、本発明によれば既存のモータを利用してこれらの軸付帯物を容易に後付けすることができる。
【００１１】
又、こうしたモータ等を提供するメーカーの立場で考えても、軸付帯物を備えていないローコストのモータ等を標準品として用意しておき、ユーザの使用環境や要求に応じて適切な軸付帯物を後付けできるようになり、在庫コストを低減でき、納期も短縮できるようになるという利点が得られる。
【００１２】
本発明の場合、一種類のモータに対して冷却フィン、エンコーダなど多くの種類の軸付帯物を既存のモータにそのまま取り付けできるようになるためモータの汎用性、或いは適応性を格段に広げることができる。
【００１３】
なお、前記モータのケーシングの反負荷側面に形成した開口部を閉塞可能な蓋を備えるように構成すると、軸付帯物が取り付けられていない状態において通常のモータと全く同様に流通・使用することができる。
【００１４】
また、このようなモータに対し、軸付帯物の一部を前記ケーシングに形成した開口部を貫通して該ケーシングの内部に挿入すると共に、モータ軸の前記延長部の前記継手加工部において、軸付帯物を動力伝達可能に連結した場合には、後付けでありながら、あたかも当初から軸付帯物が備わっているような態様の軸付帯物付のモータを得ることができる。
【００１５】
その際、軸付帯物として、そのモータ側の軸中心部に、前記ケーシングの開口部を貫通すると共に自身の内周に前記継手加工部と係合する被継手加工部を有する円筒状の突出部を備え、且つ、該突出部の先端に前記ベアリングの端面に当接することにより、該軸付帯物の取り付け時における軸方向の位置規制を行う位置決め面が形成されているものを用意した場合には、軸方向の位置決めをより簡単に行うことができ、容易な取り付けが可能となる。
【００１６】
この位置規制は、前記被継手加工部の底部に、前記継手加工部の先端面に当接することにより該軸付帯物の取り付け時における軸方向の位置規制を行う位置決め面が形成されている構成とすることによっても可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１に、本発明が適用された冷却ファン（軸付帯物）を後付け可能としたモータの構成例を示す。
【００１９】
このモータＭ１は、モータ軸１０の端部付近の構成以外は、従来のモータＭと特に変わるところはないため、この部分の構成を中心に詳細に説明する。
【００２０】
このモータＭ１では、モータ軸１０の端部を、モータ軸１０を支持するベアリング１２よりも反負荷側（図１では右側）に延長させ、ここに延長部１０Ａを形成している。ただし、この延長部１０Ａは、モータＭ１のケーシング１４の反負荷側面１４Ａよりは突出させない範囲内、即ちモータＭ１のケーシング１４内に収められている。延長部１０Ａには冷却ファン１６の動力伝達可能に連結するための継手加工部ＣＷ１が形成されている。
【００２１】
継手加工部ＣＷ１は、具体的には、ここでは歯丈が低く且つ歯数の多い「ピニオン」形状に形成されている。
【００２２】
モータＭ１のケーシング１４の反負荷側面１４におけるモータ軸１０に対応する部分には、冷却ファン１６の一部を挿入可能な開口部１４Ｂが形成されている。この開口部１４Ｂの外周には、凹部１４Ｃが形成され、図２に示されるように、該開口部１４Ｂを閉塞可能な蓋１８が嵌合可能とされている。蓋１８の厚さＴは凹部１４Ｃの深さＤと一致しており、ビス２０によって取り付け・取り外しができるようになっている。
【００２３】
また、モータ軸１０の端部中央には、軸方向に沿ってねじ穴１０Ｂが形成されている。
【００２４】
一方、冷却ファン１６の方には、そのモータＭ１側の軸中心部にケーシング１４の開口部１４Ｂを貫通する円筒状の突出部１６Ａが形成されている。この突出部１６Ａの内周には、前述した継手加工部ＣＷ１に係合する被継手加工部ＣＷ１１が形成されており、更に該冷却ファン１６の軸中心部を貫通するボルト貫通孔１６Ｂが連続して形成されている。
【００２５】
また、突出部１６Ａの先端には、ベアリング１２の端面（より具体的にはその内輪１２Ａの端面）１２Ｂに当接することにより、冷却ファン１６の取り付け時における軸方向の位置決め（位置規制）を行うための位置決め面１６Ｃが形成されている。なお、この位置決め（位置規制）は、冷却ファン１６の突出部１６Ａの被継手加工部ＣＷ１１の底部１６Ｄを位置決め面とし、この底部１６Ｄをモータ軸１０の延長部１０Ａの継手加工部ＣＷ１の先端面ＣＷ１ａに当接させる構成としてもよい。
【００２６】
なお、図２において符号２２で示されているのは、冷却ファン１６の前記ボルト貫通孔１６Ｂを貫通して前記ねじ穴１０Ｂと螺合することにより該冷却ファン１６をモータ軸１０の端部に取り付け可能とするボルト、符号２４はファンカバー、２６は該ファンカバー２４をモータＭ１のケーシング１４に取り付けるためのボルトをそれぞれ示している。
【００２７】
モータＭ１にこれら冷却ファン１６、ファンカバー２４等の部品が取り付けられると、冷却ファン１６付き（軸付帯物付）のモータＭ２が構成される。
【００２８】
次にこの実施形態におけるモータＭ１、Ｍ２の作用を説明する。
【００２９】
冷却ファン１６を取り付ける必要がないときは、モータＭ１のケーシング１４の反負荷側面１４Ａに形成した開口部１４Ｂを、ビス２０を介して蓋１８によって閉塞する。開口部１４Ｂの外周にはこの蓋１８の厚さＴに相当する深さＤを有する凹部１４Ｃが形成されているため、蓋１８の表面はちょうどケーシング１４の反負荷側面１４Ａと面一となり、外観上通常のモータと殆ど変わりがない。従って、このモータＭ１はいわゆる通常のファンレスモータとして市場に流通させることができ、また使用することができる。
【００３０】
一方、冷却ファン１６を取り付けるべき要請があったときには、ビス２０を外して蓋１８をケーシング１４の反負荷側面１４Ａから取り除き、開口部１４Ｂを露出させる。そのうえで、該冷却ファン１６の円筒状の突出部１６Ａをこの開口部１４Ｂに挿入・貫通させ、該突出部１６Ａの内周に形成した被継手加工部ＣＷ１１をモータ軸１０の端部に形成した継手加工部ＣＷ１と（動力伝達可能に）係合させる。その後、ボルト２２を冷却ファン１６のボルト貫通孔１６Ｂに挿入し、モータ軸１０の端部中央に軸方向に沿って形成したねじ穴１０Ｂに螺合させ、冷却ファン１６をモータ軸１０の端部に固定する。
【００３１】
この際、突出部１６Ａの先端に形成した位置決め面１６Ｃがベアリング１２の内輪１２Ａの端面１２Ｂに当接し、冷却ファン１６の軸方向位置を規定する。
【００３２】
その後、ボルト２６を介してファンカバー２４をモータＭ１のケーシング１４に取り付けると、冷却ファン１６付のモータＭ２が完成する。
【００３３】
なお、この実施形態においては、軸付帯物として冷却ファン１６が例示されていたが、本発明においては軸付帯物は特に冷却ファンに限定されない。モータ軸に取り付けられ、モータ軸の回転動力を利用する軸付帯物としては、他にモータ軸の回転数を検出するためのエンコーダ等がある。
【００３４】
また、この実施形態においては、モータＭ１のケーシング１４の開口部１４Ｂを、ビス２０を用いて（剛性のある）蓋１８によって閉塞するようにしていたが、この部分はあまり外力のかかるところではないため、モータの種類によっては、コスト性を重視して、該開口部１４Ｂを円形のシール（図示略）等によって閉塞するようにしてもよい。この場合は、開口部１４Ｂの外周の凹部１４Ｃの加工も不要となる。
【００３５】
更に、この実施形態においては、継手加工部ＣＷ１及び被継手加工部ＣＷ１１を、歯丈が低く且つ歯数の多いピニオン形状及びこれと対応する形状に形成するようにしていたが、この継手加工部及び被継手加工部の形状は、要は、取り付けようとするの軸付帯物が支障なくモータ軸からその回転動力を受けることができれば足り、その形状は特に限定されない。例えば、図３の（Ａ）に示されるように、いわゆる「Ｄカット」と呼ばれる形状の継手加工部ＣＷ２と被接手加工部ＣＷ１２の組み合わせとしてもよく、また、同図（Ｂ）に示されるようなスプライン形状の継手加工部ＣＷ３と被継手加工部ＣＷ１３の組み合わせとしてもよい。
【００３６】
また、この実施形態に係るモータＭ１、或いはＭ２は、冷却ファン１６を必要としなくなったときには、これを取り外すことによってオリジナルのモータＭ１に復元できるように構成していたが、本発明は、一度取り付けた軸付帯物を再取り外し可能とすることまでは必ずしも要求するものではない。例えば、継手加工部の構成として、ローレット加工を施すようにした場合には、冷却ファンを小づち等で叩きながら圧入するだけでその取り付けを完了することができる。この場合は、モータ軸１０の端部のネジ穴１０Ｂの形成が不要となり、ボルト２２等も不要となるため、より低コスト化が実現できる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、低コスト且つ簡単な構成で様々な軸付帯物を、後の事情に応じて自由に後から取り付けることのできるモータを得ることができる。
【００３８】
また、軸付帯物なし及び軸付帯物付きの２種類のモータを別個に製造するのではなく、軸付帯物なしのモータをベースとして、軸付帯物付きのモータを製造することが可能となるため、製造コスト、在庫コストの削減、及び納期の短縮を図ることができようになるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るモータに対して冷却ファン（軸付帯物）を取り付けようとしている状態を示す要部分解断面図
【図２】前記実施形態に係る冷却ファンの取り付け態様を示す全体分解斜視図
【図３】モータ軸の延長部に形成される継手加工部の構成例を示す正面図、及び該継手加工部が冷却ファン側に形成される被継手加工部と係合された状態を示す正面図
【図４】従来の冷却ファン付モータの構成を示す側面図
【符号の説明】
１０…モータ軸
１０Ａ…延長部
１０Ｂ…ねじ孔
１２…ベアリング
１２Ａ…ベアリング内輪
１２Ｂ…ベアリング端面
１４…ケーシング
１４Ａ…反負荷側面
１４Ｂ…開口部
１４Ｃ…凹部
１６…冷却ファン
１６Ａ…突出部
１６Ｂ…ボルト貫通孔
１６Ｃ…位置決め面
１８…蓋
２０…ビス
２２、２６…ボルト
２４…ファンカバー
Ｍ１、Ｍ２…モータ
ＣＷ１、ＣＷ２、ＣＷ３…継手加工部
ＣＷ１１、ＣＷ１２、ＣＷ１３…被継手加工部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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