(57)【要約】扁平・中空型ブラシレスサーボモータ（１）は、扁平な円筒形状をしたモータハウジング（２）と、その両端板部分（２２、２３）の中心に形成したハウジング貫通孔（２２ａ、２３ａ）と、これら貫通孔から両端部分の一部が露出しているロータシャフト（４１）と、この中心を貫通して延びる工具取り付け孔（４３）と、モータハウジング（２）の両端板部分（２２、２３）の外側表面において、これらの肉厚を薄くすることにより形成したワーク進入用凹部（２４、２５）とを有している。狭い間隔で対峙している対峙部分を備えた形状のワークを、その対峙部分をワーク進入用凹部に沿ってモータ（１）の外側から中心側に進入させ、その中心に取り付けてある工具によって対峙部分に加工を施すことができる。
2005013463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が封鎖された扁平な筒状のモータハウジングと、
前記モータハウジングの両側の第１および第２の端板部分の中心にそれぞれ形成した第１および第２のハウジング貫通孔と、
前記第１および第２のハウジング貫通孔から両端部分の一部がそれぞれ露出しているロータシャフトと、
前記ロータシャフトの中心を貫通して延びる工具取り付け孔と、
前記モータハウジングの前記第１および第２の端板部分の外側表面にそれぞれ形成された第１および第２のワーク進入用凹部とを有し、
前記第１および第２のワーク進入用凹部は、それぞれ、前記第１および第２のハウジング貫通孔を包含すると共に、これらのハウジング貫通孔から前記モータハウジングの外周縁まで延びている所定幅の凹部である扁平・中空型ブラシレスサーボモータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記工具取り付け孔は六角形などの多角形断面である扁平・中空型ブラシレスサーボモータ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記ロータシャフトの軸線方向の最大長さは、前記モータハウジングの両側の前記第１および第２の端板部分における前記第１および第２のワーク進入用凹部の底面間の厚さ以下とされている扁平・中空型ブラシレスサーボモータ。
【請求項４】
請求項１、２または３において、
前記モータハウジングの外周面から半径方向の外側に延びるリード線引き出し部を有しており、
前記モータハウジングの前記第１あるいは前記第２の端板部分の内側表面に形成した凹溝に沿って配置したリード線が前記リード線引き出し部に引き出されている扁平・中空型ブラシレスサーボモータ。
【請求項５】
請求項１、２、３または４において、
モータ磁極位置を検出するための検出機構を有し、
前記検出機構は、前記ロータシャフトの一方の端面に配置したＦＧマグネットと、前記モータハウジングにおける前記ＦＧマグネットに対峙している前記第１あるいは第２の端板部分の内側表面部分に配置したホール素子などの磁気センサとを備えている扁平・中空型ブラシレスサーボモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ロータとしてリングマグネットが用いられているＳＰＭタイプのブラシレスサーボモータに関し、特に、軸線方向の長さが短い、工具取り付け孔を備えた扁平・中空型のブラシレスサーボモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  中空型のブラシレスサーボモータとしては、例えば下記の特許文献１に記載されているものがある。このモータでは、モータ出力軸の後端部分にエンコーダが配置され、中空のモータ出力軸の先端部分が減速機を介して負荷側に連結されるように構成されている。
【特許文献１】実開平３−５４３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明の課題は、モータ回転軸に工具を直接取り付け、その両側からワークを押し付けて所定の加工を行う用途に適した扁平・中空型ブラシレスサーボモータを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明の扁平・中空型ブラシレスモータは、
両端が封鎖された扁平な筒状のモータハウジングと、
前記モータハウジングの両側の第１および第２の端板部分の中心にそれぞれ形成した第１および第２のハウジング貫通孔と、
前記第１および第２のハウジング貫通孔から両端部分の一部がそれぞれ露出しているロータシャフトと、
前記ロータシャフトの中心を貫通して延びる工具取り付け孔と、
前記モータハウジングの前記第１および第２の端板部分の外側表面にそれぞれ形成された第１および第２のワーク進入用凹部とを有し、
前記第１のワーク進入用凹部は、前記第１の端板部分の外側表面において、前記第１のハウジング貫通孔を包含する円形の領域および、当該領域に連続して前記モータハウジングの外周縁まで延びている半径方向に延びる所定幅の領域に形成されており、
前記第２のワーク進入用凹部は、前記第２の端板部分の外側表面において、前記第２のハウジング貫通孔を包含する円形の領域および、当該領域に連続して前記モータハウジングの外周縁まで延びている所定幅の領域に形成されていることを特徴としている。【０００５】  ここで、前記工具取り付け孔を六角形などの多角形断面とすることが望ましい。【０００６】  また、前記ロータシャフトの軸線方向の最大長さを、前記モータハウジングの両側の前記第１および第２の端板部分における前記第１および第２のワーク進入用凹部の底面間の厚さ以下とすることが望ましい。【０００７】  さらに、前記モータハウジングの外周面から半径方向の外側に延びるリード線引き出し部を有し、前記モータハウジングの前記第１あるいは第２の端板部分の内側表面に形成した凹溝に沿って配置したリード線を前記リード線引き出し部に引き出すようにすることが望ましい。【０００８】  さらにまた、モータ磁極位置を検出するための検出機構を、前記ロータシャフトの一方の端面に配置したＦＧマグネットと、前記モータハウジングにおける前記ＦＧマグネットに対峙している前記第１あるいは第２の端板部分の内側表面部分に配置したホール素子などの磁気センサから構成することが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】  本発明のブラシレスサーボモータでは、モータハウジングの両側の端板部分の外側表面に半径方向に延びる第１、第２のワーク進入用凹部が形成され、これらの凹部が形成されている部分が、モータハウジングにおける軸線方向の厚さが最も薄い部分となっている。また、モータハウジング内に納まる長さのロータシャフトの中空部を工具取り付け孔として利用しているので、工具取り付け部がモータハウジングの両側から軸線方向には突出していない。リード線引き出し部がモータハウジングの外周面から半径方向に延びており、やはりモータハウジングの両端から軸線方向には突出していない。モータハウジング内においては、モータハウジングの端板部分を薄肉とすることにより形成した凹溝に沿ってリード線を引き出すようにしているので、リード線の引き出しスペースがモータハウジングの両端から軸線方向には突出していない。これに加えて、検出機構の構成部品の配置スペースもモータハウジング内において、第１あるいは第２の端板部分とロータシャフトの端面との隙間を利用している。従って、本発明によれば、極めて扁平な工具取り付け孔を備えた中空型のブラシレスサーボモータを実現できる。【００１０】  よって、本発明の工具取り付け孔を備えたブラシレスサーボモータは、次のように狭い間隔で対峙している対峙部分を備えたワークにおける当該対峙部分に所定の加工を施す加工器具として用いるのに適している。すなわち、ブラシレスサーボモータの厚さは薄いので、ワークにおける狭い間隔で対峙している対峙部分の間に挿入することが可能である。ブラシレスサーボモータのロータシャフトに工具を取り付け、この状態で、モータの半径方向の外側から中心の工具に向けて、ワークの対峙部分を第１、第２のワーク進入用凹部に沿って進入させると、対峙部分の先端部を工具に押し付けることができる。この状態で、ブラシレスサーボモータを回転駆動させて、工具によりワークの対峙部分に対して所定の加工を施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  以下に、図面を参照して、本発明を適用したＳＰＭタイプのブラシレスＤＣサーボモータを説明する。【００１２】  図１は本実施の形態に係るブラシレスＤＣサーボモータをその軸線を含む面で切断した場合の断面図であり、図２は図１の矢印Ａの方向から見た場合の端面図であり、図３は図１の矢印Ｂの方向から見た場合の端面図である。ブラシレスＤＣサーボモータ１は両端が封鎖された扁平な円筒状のモータハウジング２を有し、このモータハウジング２の内部には、ステータアセンブリ３およびロータアセンブリ４が同芯状態に組み込まれている。【００１３】  ステータアセンブリ３は、磁性材料からなるリングコア３１と、インシュレータ３２を介してリングコア３１の突極部分に巻き付けた駆動コイル３３を備えており、モータハウジング２の円筒状胴部２１の内周面に同軸状態に取り付けられている。本例では２０極２４スロット構成とされている。【００１４】  ロータアセンブリ４はステータアセンブリ３の内側に同芯状態で配置されており、中空型のロータシャフト４１と、このロータシャフト４１の円形外周面に固定したリングマグネット４２とを備えており、リングマグネット４２は僅かの隙間を介してステータアセンブリ３に対峙している。ロータシャフト４１は、中心に工具取り付け孔４３が貫通している内周側部分４４と、ステータアセンブリ３に対峙している外周側部分４５と、これらの間を繋ぐ細幅部分４６とを備えた断面形状をしており、細幅部分４６の両側に形成された円環状凹部にボールベアリング４７、４８が配置されている。ボールベアリング４７の外側にはオイルシール４９が配置されている。これらのボールベアリング４７、４８を介して、ロータアセンブリ４がモータハウジング２に回転自在の状態で支持されている。本例では、ロータシャフト４１に形成した工具取り付け孔４３は、第１の端板部分２２の側が大径部分４３ａとされ、第２の端板部分２３の側の部分４３ｂがこれよりも小径の六角形断面とされている。【００１５】  上記のように、モータハウジング２は、円筒状胴部２１と、この両端を封鎖している端板部分２２および端板部分２３とを有しており、これらの端板部分２２、２３の中心には円形貫通孔２２ａ、２３ａが形成されている。これらの円形貫通孔２２ａ、２３ａから、ロータシャフト４１の内周側部分４５の両端面４５ａ、４５ｂがそれぞれ露出している。端板部分２２および２３の外側表面において、円形貫通孔２２ａ、２３ａを包含する円形の領域、およびこれらの円形の領域に連続して端板部分外周縁まで半径方向に延びている領域には、一定深さの第１および第２のワーク進入用凹部２４、２５が形成されている。これらのワーク進入用凹部２４、２５は、端板部分２２、２３を一定の幅で薄肉とすることにより形成されたものである。ロータシャフト４１の軸線方向の長さは、これらワーク進入用凹部２４、２５の底面間の厚さ以下とされており、本例では、凹部２４、２５の底面に、ロータシャフト４１の両端面がほぼ一致している。【００１６】  次に、ロータシャフト４１の外周側部分４４におけるモータハウジング２の端板部分２２に対峙している円環状端面４４ａには、リング状のＦＧマグネット５１が取り付けられている。このＦＧマグネット５１に対峙する端板部分２２の内側の表面部分には円周方向に沿って３個のホール素子５２が配列されたセンサ基板５３が取り付けられている。これらＦＧマグネット５１とホール素子５２により磁極位置検出機構５が構成されている。【００１７】  ここで、駆動コイル３３およびセンサ基板５３からのリード線引き出し部６は、モータハウジング２の円筒状胴部２１の外周面部分から半径方向の外側に突出しており、モータハウジング２の軸線１ａの方向の厚さ寸法に納まる厚さとされている。また、センサ基板５３からリード線を引き出すために、モータハウジング２の端板部分２２の内側表面には肉厚を薄くすることにより形成したリード線引き出し用凹溝２６が形成されている。【００１８】  なお、本例のモータハウジング２は、円筒状胴部２１と端板部分２３が一体形成されており、円筒状胴部２１の円環状端面に端板部分２２が締結固定された構造とされている。また、円筒状胴部２１の外周面部分からは半径方向の外側に向けて取り付け用フランジ２７が延びており、この取り付け用フランジ２７によって、モータ１が固定側部分（図示せず）に固定される。さらに、端板部分２３の外側表面２３ｂは、放射状に凹凸面が付けられた放熱面とされている。【００１９】  このように構成したブラシレスＤＣサーボモータ１では、扁平な円筒形状のモータハウジング２内にモータ構成部品が組み込まれ、その端板部分２２、２３の中心貫通孔２２ａ、２３ａから露出しているロータシャフト４１の工具取り付け孔４３に対して直接に工具（図示せず）を取り付け可能である。また、モータハウジング２の両端板部分２２、２３の外側面にワーク進入用凹部２４、２５を形成することにより、モータハウジング２に、軸線１ａの方向の厚さが薄い部分を形成し、モータハウジング２の軸線方向の幅よりも狭い間隔の対峙部分を備えたワーク（図示せず）を半径方向の外側からロータシャフト４１の工具取り付け孔４３の両端部分に進入させることを可能としてある。【００２０】  さらに、モータハウジング２の端板部分２２の肉厚を薄くして、リード線引き出し用の凹溝２６を形成し、リード線引き出し部６をモータハウジング２の厚さ寸法内に納めるようにしている。また、磁極位置検出機構５を、トルク発生部分（ロータアセンブリ４とステータアセンブリ３が対峙している部分）よりも半径方向の内側に配置し、かかる機構によって、モータ軸線方向の長さが長くならないようにしている。従って、極めて扁平な中空型のブラシレスＤＣサーボモータを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】［図１］本発明を適用したブラシレスＤＣサーボモータの軸線を含む面で切断した場合の断面図である。
［図２］図１のモータを矢印Ａの方向から見た場合の端面図である。
［図３］図１のモータを矢印Ｂの方向から見た場合の端面図である。
【符号の説明】
【００２２】１  モータ
２  モータハウジング
２１  円筒状胴部
２２、２３  端板部分
２２ａ、２３ａ  貫通孔
２４、２５  ワーク進入用凹部
２６  リード線引き出し用凹溝
２７  取り付け用フランジ
３  ステータアセンブリ
３１  リングコア
３３  駆動コイル
４  ロータアセンブリ
４１  ロータシャフト
４２  リングマグネット
４３  工具取り付け孔
４７、４８  ボールベアリング
５  磁極位置検出機構
５１  ＦＧマグネット
５２  ホール素子
６  リード線引き出し部
【図１】
2005013463.tif 000003
【図２】
2005013463.tif 000004
【図３】
2005013463.tif 000005
【国際調査報告】
2005013463.tif 000006
2005013463.tif 000007