(57)【要約】【課題】ＤＣブラシレスモータのモータ本体、ドライバ、メカニカルブレーキ機構、及び減速機の合理的な連結構造を提供する。【解決手段】減速機付ＤＣブラシレスモータ１０は、ドライバ１２、メカニカルブレーキ機構１４、及びモータ本体１６を同一軸線Ｌ上にこの順に備え、更に連続して減速機１８を同じ軸線Ｌ上に備える。ドライバ１２のドライバカバー７０はメカニカルブレーキ機構１４のカバーを兼ねる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバによって制御されるＤＣブラシレスモータのモータ本体に、減速機を一体的に連結した減速機付のＤＣブラシレスモータにおいて、
前記モータ本体のモータ軸の回転に制動を付与可能なメカニカルブレーキ機構を備え、
前記ドライバ、前記メカニカルブレーキ機構、前記モータ本体、及び前記減速機の入力軸を、この順で同一軸線上に組み付けた
ことを特徴とする減速機付のＤＣブラシレスモータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記ドライバは、前記メカニカルブレーキ機構側にドライバカバーを備え、且つ、このドライバカバーが該メカニカルブレーキ機構のカバーを兼ねることを特徴とする減速機付のＤＣブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、減速機付のＤＣブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＣブラシレスモータは、インダクションモータと比較して起動トルクが大きく、高頻度の起動・停止に耐えられるという利点を有している。又、インダクションモータを所謂インバータによって制御・駆動する構造に比べ、一般により高い精度を得ることができる。そのため、近年さまざまな分野において多用されている。
【０００３】
ＤＣブラシレスモータは、一般に、ドライバと称されるコントローラによって制御・駆動される。このドライバは、純粋な電気部品であり、又、工場内の多くのモータ本体を１箇所において集中的に駆動・制御するという目的から、従来モータ本体とは離れた位置に設けられ、ケーブルによってそれぞれのモータ本体と連結する構成が採用されていた。
【０００４】
しかしながら、近年、少量多品種の生産要請等から、工場内の機械を独立して駆動・制御できるレイアウトが求められ、そのため、それぞれの機械をそれぞれの場所において独立して駆動・制御できる方がより便利な状況となってきた。
【０００５】
このような観点で、近年では、例えば非特許文献１（図２参照）に記載されているように、モータ本体２とそのドライバ４とを一体化し、単体でモータ本体２を駆動・制御できるようにしたドライバ一体型のＤＣブラシレスモータ６も提案されている。
【０００６】
【非特許文献１】
松下電器産業株式会社、モータ社、回路一体型ブラシレスモータのカタログ（２００２年９月）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、シャッタや電動カーテンの駆動用のＤＣブラシレスモータ、あるいは昇降装置の駆動用のＤＣブラシレスモータ等においては、被駆動対象を任意の位置で停止したままの状態で維持しなければならない。このような用途においては、停止時において、即ち電源がＯＦＦとされているときにおいて、被駆動対象を停止状態に維持させておくためのメカニカルなブレーキ機構が必須となる。
【０００８】
又、このような用途にＤＣブラシレスモータを用いる場合、そのままでは回転速度が高すぎるため、減速機を付設する必要が出てくることも多い。
【０００９】
ドライバ一体型のＤＣブラシレスモータにメカニカルなブレーキ機構を付設する場合、例えばモータ本体の出力軸側に該メカニカルブレーキ機構を付設すると、該メカニカルブレーキ機構は、結果としてモータ本体と減速機との間に挟まれることになり、該メカニカルブレーキ機構のメンテナンスが困難となる等の問題が発生する。又、メカニカルブレーキ機構をドライバの反モータ本体側に付設しようとした場合には、モータ本体のモータ軸がドライバの中央を貫通する構成を形成する必要があり、ドライバの設計が困難となるという問題等が発生する。
【００１０】
本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであって、特に、ドライバ一体型のＤＣブラシレスモータにおいて、該ドライバ、モータ本体、メカニカルブレーキ機構、そして減速機を、技術的に最も合理的に配置するための構造を提供することをその課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ドライバによって制御されるＤＣブラシレスモータのモータ本体に減速機を一体的に連結した減速機付のＤＣブラシレスモータにおいて、モータ軸の回転に制動を付与可能なメカニカルブレーキ機構を備え、前記ドライバ、前記メカニカルブレーキ機構、前記モータ本体、及び前記減速機の入力軸を、この順で同一軸線上に組み付けたことにより、上記課題を解決したものである。
【００１２】
本発明においては、ドライバ、メカニカルブレーキ機構、モータ本体、及び減速機（の入力軸）をこの順で同一軸線上に組み込むようにしたため、ドライバにモータ本体のモータ軸を貫通させる必要がない。又、ドライバがモータ本体と一体化されているため、外部に別途のドライバ（コントローラ）を設ける必要がなく、その間のケーブルの付設も不要である。
【００１３】
又、メカニカルブレーキ機構は、ドライバとモータ本体との間に挟まれるようになるため、モータ本体のモータ軸の延長は最小限で済み、且つ、ドライバを外すのは（オイル等が存在する）減速機を外すのに比べ簡単である。即ち、例えばドライバがモータ本体と減速機との間に挟まれて、そのメンテナンスが困難となるという不具合の発生も未然に防止できる。
【００１４】
なお、前記ドライバは、前記メカニカルブレーキ機構側にドライバカバーを備え、且つ、このドライバカバーが該ブレーキ機構のカバーを兼ねるようにすると、メカニカルブレーキ機構のメンテナンスを行なう際に、ドライバをカバー付で（略完全に独立した状態で）確実に外すことができる。又、該ドライバを外すことによってそのままメカニカルブレーキ機構を露出させることができ、直ちにメカニカルブレーキ機構のメンテナンスに入ることができる。
【００１５】
【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の例を詳細に説明する。
【００１６】
図１に、本発明の実施形態が適用された減速機付ＤＣブラシレスモータの例を示す。
【００１７】
この減速機付ＤＣブラシレスモータ１０は、ドライバ１２、メカニカルブレーキ機構１４、モータ本体１６をこの順で同一軸線Ｌ上に備え、更に連続して減速機１８を同じ軸線Ｌ上に備える。
【００１８】
前記ドライバ１２は、単層あるいは３層の交流（ＡＣ）を直流（ＤＣ）に変換すると共に、モータ本体１６を制御・駆動するための電力を発生する。このドライバ１２は、回生ブレーキ回路（図示略）を内蔵し、制動時に発生する制動エネルギを回収できるように設計されている。なお、このドライバ１２の機能によるモータ本体１６の制動は、あくまで回転中の回転速度を減少させるもので、停止中の制動を維持する機能はない。該ドライバ１２自体の構成については、特に従来と異なるところはないため、詳細な図示及び具体的な説明は省略する。
【００１９】
前記メカニカルブレーキ機構１４は、電源ＯＦＦ時においても機械的にモータ本体１６の回転に制動を付与することが可能なものである。このメカニカルブレーキ機構１４の中央部には、モータ本体１６のモータ軸２０が延在・挿入されており、回転ディスク（第１摩擦板）２２が該モータ軸２０と一体的に回転できるようになっている。又、モータカバー２４がボルト２６を介してケーシング本体２８に固定されている。このモータカバー２４上に前記回転ディスク２２と対峙して固定ディスク（第２摩擦板）３０がボルト３２を介して固定されている。
【００２０】
メカニカルブレーキ機構１４は、電源ＯＦＦ時を含め、停止時には図示せぬスプリングによって回転ディスク２２及び固定ディスク３０が押圧された状態（制動状態）を維持し、運転時にこの押圧力に打ち勝つだけの電磁力を発生させて解放状態を形成する構成とされている。このときの解放電流の増減により、発生する電磁力を制御することができ、付与する制動力を調整することもできるようになっている。
【００２１】
前記モータ本体１６は、ブラシレスであり、直流（ＤＣ）によって駆動可能である。このモータ本体１６の回転に関する制御は、全てドライバ１２側より受ける構成とされている。
【００２２】
前記減速機１８は、この例では揺動内接噛合型の遊星歯車構造を有するものが採用されている。即ち、モータ本体１６のモータ軸２０は、減速機１８の内部にまで延在され、そのまま減速機１８の入力軸（４０）として機能している。この入力軸（４０）の外周には偏心体４２を介して外歯歯車４４が揺動回転自在に組み込まれており、固定状態にある内歯歯車４６に内接噛合している。外歯歯車４４と内歯歯車４６は、１〜３程度の僅少の歯数差を有する。この減速機１８では、外歯歯車４４の自転成分が内ピン４８を介してキャリア５０に伝達され、該キャリア５０と一体化されている出力軸５２から動力が取り出される構成とされている。
【００２３】
なお、モータ本体１６の負荷側カバー６０は、減速機１８の入力側カバーを兼用しており、ケーシング本体２８と一体的に形成されている。減速機１８の負荷側カバー６４は、内歯歯車４６と一体化された減速機ケーシング６６ごとケーシング本体２８にボルト６８を介して固定されている。
【００２４】
図１から明らかなように、ドライバ１２は、メカニカルブレーキ機構１４側にドライバカバー７０を備え、このドライバカバー７０がメカニカルブレーキ機構１４のカバーを兼ねる構成とされている。ドライバカバー７０はボルト７２を介してケーシング本体２８のフランジ部７４に固定・連結されている。ドライバ１２側と、メカニカルブレーキ機構１４及びモータ本体１６側との電気的な連結はケーブル８０、８２を介して行なわれている。ケーブル８０、８２の連結は、分離時の利便性を考慮して、着脱自在のソケット８４を介して行なわれている。なお、ケーブルの長さに余裕を持たせた場合には、ソケットは特に必要ない。
【００２５】
次にこの実施形態の作用を説明する。
【００２６】
モータ本体１６は、基本的にドライバ１２によって制御されたＤＣ駆動電流によって（回生制動を含め）そのモータ軸２０の回転状態が制御される。モータ軸２０が回転している間は、基本的にメカニカルブレーキ機構１４は解放状態に維持される。モータ軸２０の回転は、減速機１８の入力軸（４０）の回転として減速機１８側に直接伝達され、周知の作用により所定の減速比に減速された上で出力軸５２から出力される。
【００２７】
ここで、モータ軸２０が停止中にその停止状態を維持するためには、メカニカルブレーキ機構１４の解放電流をＯＦＦとし、スプリングの付勢力によって回転ディスク２２及び固定ディスク３０とを摩擦接合させる。これにより、特に電力を消費することなく、この制動状態を維持することが可能となる。従って、例えば、シャッタ、電動カーテン、各種昇降装置等、そのままでは重力によって落下してしまうような機器等を被駆動対象とする場合に、該被駆動対象を任意の位置において固定することが可能となる。
【００２８】
この実施形態では、モータ本体１６にドライバ１２が一体的に連結されているため、別途のドライバ（コントローラ）を必要とせず、これらを電気的に接続するケーブル等も必要としない。又、メカニカルブレーキ機構１４がモータ本体１６とドライバ１２との間に配置されているため、モータ軸２０の延長が最小限で済み、ドライバ１２の中心をモータ軸２０が通ったりしないことから、ドライバ１２の設計も容易である。
【００２９】
又、ボルト７２を外すことにより、ドライバ１２をドライバカバー７０ごと外すことができる。この取外しは、例えば（オイルの存在する）減速機１８を取外すのに比べ、極めて簡単である。又、ケーブル８０、８２がソケット８４を介して着脱自在に連結されているため、ドライバ１２のケーブル８０、８２の分離・再結合も容易である。
【００３０】
又、ドライバカバー７０はメカニカルブレーキ機構１４のカバーを兼ねているため、ドライバ１２を取り外すと、そのままメカニカルブレーキ機構１４が露出するため、該メカニカルブレーキ機構１４のメンテナンスも容易である。
【００３１】
一方、メカニカルブレーキ機構１４がモータ本体１６と減速機１８との間に存在しないため、モータ軸２０がそのまま減速機１８の入力軸（４０）となる構成を剛性を高く維持したまま容易に実現することができる。
【００３２】
以上の構成により、減速機付ＤＣブラシレスモータ１０の軸方向長が増大するのを防止しながら、４つの構成要素、即ち、ドライバ１２、メカニカルブレーキ機構１４、モータ本体１６、減速機１８を高剛性の状態で合理的に連結することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態においては、減速機１８として、揺動内接噛合型の遊星歯車構造の減速機が適用されていたが、本発明は、減速機の具体的な構成については特に限定されない。
【００３４】
又、メカニカルブレーキ機構１４の構成についても、特に上記構成に限定されない。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、特に、ドライバ、メカニカルブレーキ機構を備えた減速機付のＤＣブラシレスモータに関し、不具合の発生や軸方向長の増大等の問題の発生を極力防止しながら、各要素を合理的に連結・一体化することができるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された減速機付ＤＣブラシレスモータの構成例を示す縦断面図
【図２】従来のドライバ一体型のＤＣブラシレスモータの構成例を示す縦断面図
【符号の説明】
１０…減速機付ＤＣブラシレスモータ
１２…ドライバ
１４…メカニカルブレーキ機構
１６…モータ本体
１８…減速機
２０…モータ軸
２２…回転ディスク
２４…モータカバー
２８…ケーシング本体
３０…固定ディスク
４０…入力軸（モータ軸）
４２…偏心体
４４…外歯歯車
４６…内歯歯車
４８…内ピン
５０…キャリア
５２…出力軸
６０…モータ本体の負荷側カバー
６４…減速機の負荷側カバー
６６…減速機ケーシング
７０…ドライバカバー
８０、８２…ケーブル
８４…ソケット
Ｌ…軸線
【図１】
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【図２】
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