JP7210003B2 - レゾルバ部のシールド構造 - Google Patents

Description

本発明は、レゾルバ部のシールド構造に関し、特に、モータ部からの漏れ磁束が軸受側に伝わって、軸受が磁化されることを抑制するための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のレゾルバ部のシールド構造としては、例えば、図示していないが、特許文献１の図１及び図２に開示された構成を挙げることができる。
すなわち、ここでは、特許文献１の図示しない図１及び図２においては、固定子フレームの軸心に軸受を介して出力軸が設けられ、ロータが出力軸の外周に設けられている。
また、前記固定子フレームは内方へ延設されて軸受を保持している。
また、前記出力軸の端部側には、レゾルバロータが設けられていると共に、このレゾルバロータに対応するレゾルバステータは、前記固定子フレームの内端側に設けられている。

以上の構成において、モータが稼働状態となると、固定子のステータコイルからの漏れ磁束は、エンドブラケットを介して軸受を磁化していた。
前記軸受が磁化されると、モータ側で発生した鉄粉等が軸受に付着し、傷の発生及び回転音の増大となって、軸受寿命の低下となっていた。

また、図３に示す従来技術は、自社製からなる参考品であるため、文献は、示すことは不可であるが、その構造を以下のように挙げることができる。
すなわち、図３において、符号１で示されるものはモータケースであり、前記モータケース１の内壁１ａには、モータ部２を構成するための、ステータコイル３ａを備えた輪状のモータステータ３が設けられている。

前記モータケース１の内壁１ａには、前記モータケース１の内胴１ｂを塞ぐような形状の円板状の壁部４が設けられていることにより、前記モータケース１内は、モータ室５とレゾルバ室６とに分割されている。
前記壁部４の軸心に形成された軸孔４ａには、軸受６Ａを介して回転軸７が回転自在に設けられている。

前記回転軸７の前記モータ室５側には、前記モータロータ８が設けられ、前記レゾルバ室６内の前記回転軸７には、レゾルバロータ９が設けられている。
従って、前記モータステータ３とモータロータ８とによってモータ部２が構成され、前記レゾルバロータ９に対応して設けられ、ステータコイル１０を有するレゾルバステータ１１と前記レゾルバロータ９とによってレゾルバ部１２が構成されている。

前記レゾルバ部１２内における、前記壁部４と前記レゾルバステータ１１及びレゾルバロータ９の間における前記レゾルバ室６内には、前記モータケース１に設けられたほぼ円板状をなす磁性体シールド１３が配設されている。

前記磁性体シールド１３は、全体形状が円板状をなし、フランジ部１４を残して中央部１５が前記フランジ部１４よりも盛り上がると共に、内方に向けて突出する突出部１６が形成されている。
前記突出部１６の軸心位置には、貫通孔１７が形成されており、この貫通孔１７には、前記レゾルバロータ９を保持するための回転軸７が貫通している。

従って、図３の従来構成において、前記モータ部２のステータコイル３ａに電流を印加すると、モータ部２が回転し、前記レゾルバ部１２によって、モータ部２の回転を検出することができるように構成されている。
前述の状態で、前記モータ部２のステータコイル３ａからの漏れ磁束Ａは、図３のモータステータ３から磁性体シールド１３のフランジ部１４及び突出部１６及び軸受６Ａを経て前記モータロータ８に戻るように構成されている。

特開２００１-２３１２１８号公報

従来のレゾルバ部のシールド構造（特許文献１）は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、近年の小型レゾルバを一体に設けたモータレゾルバは、小型であるが故に、モータ側で発生した磁束は、磁性体シールドの先端が直線状に軸受上の近傍に位置しているため、軸受自体を磁化しやすく、止むを得ず、軸受の損傷、寿命の早期化等となっていた。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、モータ部からの漏れ磁束が軸受側に伝わって起る軸受の磁化を抑制することができるレゾルバ部のシールド構造を提供することを目的とするものである。

本発明によるレゾルバ部のシールド構造は、モータ部にレゾルバ部を接続したレゾルバ部のシールド構造において、前記モータ部の回転軸に設けられたレゾルバロータと、前記モータ部のモータケース内の前記回転軸に設けられたモータロータと、前記レゾルバロータの外側に配設されたレゾルバステータと、前記モータ部のモータケースの内側に設けられ、前記回転軸を軸支するための軸受を有する壁部と、前記壁部と前記レゾルバステータとの間に設けられ、３個の直角または弧状に曲折された第１曲部、第２曲部及び第３曲部を有する磁性体シールドと、を備え、前記モータ部の前記壁部と前記レゾルバステータとの間に配設された前記磁性体シールドにより、前記モータ部のモータステータからの漏れ磁束による前記軸受の磁化を抑えるようにした構成であり、また、前記磁性体シールドは、最も前記回転軸に近い内周部が、前記軸受の外周部に接近し、かつ、前記回転軸の横断方向に沿って見た時、前記内周部と外周部とが互いに重合すると共に、前記第１曲部及び前記第３曲部の中間に位置する前記第２曲部により前記レゾルバ部側に形成される窪みに、前記レゾルバステータに設けられたレゾルバステータコイルが位置するようにしている構成である。

本発明によるレゾルバ部のシールド構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、モータ部にレゾルバ部を接続したレゾルバ部のシールド構造において、前記モータ部の回転軸に設けられたレゾルバロータと、前記モータ部のモータケース内の前記回転軸に設けられたモータロータと、前記レゾルバロータの外側に配設されたレゾルバステータと、前記モータ部のモータケースの内側に設けられ、前記回転軸を軸支するための軸受を有する壁部と、前記壁部と前記レゾルバステータとの間に設けられ、少なくとも３個の段部又は３個の弧状の曲部を有する磁性体シールドと、を備え、前記モータ部の前記壁部と前記レゾルバステータとの間に配設された前記磁性体シールドにより、前記モータ部のモータステータからの漏れ磁束による前記軸受の磁化を抑えるように構成したことにより、磁性体シールドの３個の段部又は曲部がレゾルバのステータの内側に会い、軸受の近傍にその先端が位置しているため、モータからの漏れ磁束による軸受の磁化を抑えることができる。
前記磁性体シールド板は、最も前記回転軸に近い内周部が、前記軸受の外周部に接近し、かつ、前記回転軸の横断方向に沿って見た時、前記内周部と外周部とが互いに重合していることにより、漏れ磁束が軸受を避けて通るため、軸受の磁性化を抑えることができ、軸受の寿命を延ばすことができる。

本発明によるレゾルバ部のシールド構造を示す要部の断面図である。 図１の磁性体シールドの他の実施の形態を示す構成図である。 図１の従来の実施の形態を示す断面図である。

本発明によるレゾルバ部のシールド構造は、モータ部からの漏れ磁束が軸受側に伝わって起る軸受の磁化を抑制することである。

以下、図面と共に本発明によるレゾルバ部のシールド構造について説明する。
尚、前述の従来構成と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
すなわち、図１において、符号１で示されるものはモータケースであり、前記モータケース１の内壁１ａには、モータ部２を構成するための、ステータコイル３ａを備えた輪状のモータステータ３が設けられている。

前記モータケース１の内壁１ａには、前記モータケース１の内胴１ｂを二分するような形状の円板状の壁部４が設けられていることにより、前記モータケース１内は、モータ室５とレゾルバ室６とに分割されている。
前記壁部４の軸心に形成された軸孔４ａには、軸受６Ａを介して回転軸７が回転自在に設けられている。

前記回転軸７の前記モータ室５側には、前記モータロータ８が設けられ、前記レゾルバ室６内の前記回転軸７には、レゾルバロータ９が設けられている。
従って、前記モータステータ３とモータロータ８とによってモータ部２が構成されている。前記レゾルバロータ９に対応して設けられ、ステータコイル１０を有するレゾルバステータ１１と前記レゾルバロータ９によってレゾルバ部１２が構成されている。

前記レゾルバ部１２内における、前記壁部４と前記レゾルバステータ１１及びレゾルバロータ９の間における前記レゾルバ室６内には、前記モータケース１に設けられた円板状をなす磁性体シールド１３が配設されていると共に、この磁性体シールド１３の段部５０～５２又は曲部６０～６２によって磁束Ａを遮蔽する作用を有している。

前記磁性体シールド１３は、全体形状が円板状をなし、フランジ部１４を残して中央部１５が前記フランジ部１４よりも盛り上がって形成された突出部１６が形成されている。
前記突出部１６の軸心位置には、貫通孔１７が形成されており、この貫通孔１７には、前記レゾルバロータ９を保持するための回転軸７が貫通している。

従って、図１の本発明構成において、前記モータ部２のステータコイル３ａに電流を印加すると、モータ部２が回転し、前記レゾルバ部１２によって、モータ部２の回転を検出することができるように構成されている。

前記磁性体シールド１３は、従来構成と同様に、断面形状で見て少なくとも３ヶ所の段部５０、５１、５２が形成されているが、この構成では、従来と同様に、モータステータ３のステータコイル３ａの漏れ磁束Ａが前記軸受６Ａに伝わることは、明白であるので、本発明においては、次の通り、前記磁性体シールド１３の形状を工夫し、軸受６Ａへの漏れ磁束の伝達を極力抑えることによって、軸受６Ａの寿命の長命化を計っている。

すなわち、前述の磁性体シールド１３は、プレス成形によって磁性材料がプレスされ、少なくとも、第１段部５０、第２段部５１及び第３段部５２を有すると共に、前記第３段部５２に連続して内周部７０が前記軸受６Ａの近傍に形成されている。

前記軸受６Ａは、外輪６Ａａが前記壁４の貫通孔１７に接し、その内輪６Ａｂが前記回転軸７の外周面７Ｃに接していることにより、前記回転軸７は前記軸受６Ａを介して、回転自在に設けられている。
また、前記磁性体シールド１３の軸方向Ａに沿って延設された内周部７０、前記外周部７１、軸受６Ａ及び前記壁部４の軸孔４ａを横断する横断方向Ｍ、Ｎから見ると、互いに重合している。

前述の状態で、モータ部２を駆動させると、前記モータ部２のモータロータ８が回転開始となり、同時に、前記レゾルバロータ９も回転する。
この時、前記磁性体シールド１３の前記貫通孔１７の内周部７０が前述の従来の軸受６Ａの位置よりも離間し、前記軸受６Ａと前記内周部７０と前記壁部４の一部とが、前記回転軸７を横断方向（Ｍ、Ｎ）に沿って見た時に互いに重合していることにより、前記ステータコイル３ａから漏れ出た漏れ磁束Ａは、前記壁部４を貫通した後に前記磁性体シールド１３に伝達する。

次に、前記漏れ磁束Ａは、前記磁性体シールド１３の軸心Ｐに向けて伝達される途中で軸受６Ａにはあまり伝達されることなく、軸受６Ａを避けて前記モータ部２の前記モータロータ８に伝達されるため、図３における従来例における漏れ磁束Ａの伝達経路を大幅にずれ、前記軸受６Ａにはわずかしか伝達されず、軸受６Ａの磁化を抑制することができ、前述の従来のような磁化による軸受６Ａの寿命をより一層長寿命化することができる。

また、図２は、図１の磁性体シールド１３の他の実施の形態を示す概略図であり、図１の構成のように、各段部５０、５１及び５２のように直角に曲折されているのではなく、弧状又は円弧状に近い形状で、図１の第１、第２、及び第３段部５０、５１及び５２の代りに、第１曲部６０、第２曲部６１及び第３曲部６２として曲折されている。
また、前記磁性体シールド１３の先端は、図１の内周部７０に相当する同一の内周部７０として名称及び番号を付加している。
尚、図２の実施の形態及び図１の実施の形態においても、前記磁性体シールド１３は、プレス成形であるため、製作のコストはほぼ同一で、漏れ磁束Ａの軸受６Ａへの到達は抑制されている。

本発明によるレゾルバ部のシールド構造は、モータ部からの漏れ磁束が軸受側に伝わって、軸受が磁化されることを抑制することができるため、軸受の長寿命化を計ることができる。

１ モータケース
２ モータ部
３ モータステータ
３ａ ステータコイル
４ 壁部
４ａ 軸孔
５ モータ室
６ レゾルバ室
６Ａ 軸受
６Ａａ 外輪
６Ａｂ 内輪
７ 回転軸
７Ｃ 外周面
８ モータロータ
９ レゾルバロータ
１０ ステータコイル
１１ レゾルバステータ
１２ レゾルバ部
１３ 磁性体シールド
１６ 突出部
１７ 貫通孔
５０、５１、５２ 第１～第３段部
６０、６１、６２ 第１～第３弧状の曲部
７０ 内周部
７１ 外周部
８０ 壁部孔
Ａ 漏れ磁束
Ａ 軸方向
Ｍ、Ｎ 横断方向
Ｐ 軸心

Claims (1)

1. モータ部（２）にレゾルバ部（１２）を接続したレゾルバ部のシールド構造において、前記モータ部（２）の回転軸（７）に設けられたレゾルバロータ（９）と、前記モータ部（２）のモータケース（１）内の前記回転軸（７）に設けられたモータロータ（８）と、前記レゾルバロータ（９）の外側に配設されたレゾルバステータ（１１）と、前記モータ部（２）のモータケース（１）の内側に設けられ、前記回転軸（７）を軸支するための軸受（６Ａ）を有する壁部（４）と、前記壁部（４）と前記レゾルバステータ（１１）との間に設けられ、３個の直角または弧状に曲折された第１曲部（６０）、第２曲部（６１）及び第３曲部（６２）を有する磁性体シールド（１３）と、を備え、
   前記モータ部（２）の前記壁部（４）と前記レゾルバステータ（１１）との間に配設された前記磁性体シールド（１３）により、前記モータ部（２）のモータステータ（３）からの漏れ磁束（Ａ）による前記軸受（６Ａ）の磁化を抑えるように構成し、
   前記磁性体シールド（１３）は、最も前記回転軸（７）に近い前記第３曲部（６２）の曲折により形成された内周部（７０）が、前記軸受（６Ａ）の外周部（７１）に接近し、かつ、前記回転軸（７）を横断方向（Ｍ、Ｎ）に沿って見た時、前記内周部（７０）と外周部（７１）が互いに重合すると共に、前記第１曲部（６０）及び前記第３曲部（６２）の中間に位置する前記第２曲部（６１）により前記レゾルバ部（１２）側に形成される窪みに、前記レゾルバステータ（１１）に設けられたレゾルバステータコイル（１０）が位置するように構成したことを特徴とするレゾルバ部のシールド構造。

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