JP5223626B2 - 直接駆動型モータ - Google Patents

Description

本発明は、直接駆動型モータに係り、特に、直接駆動型モータを構成するモータハウジングの構造に関する。

従来の直接駆動型（ダイレクトドライブ（ＤＤ））モータとしては、例えば、特許文献１に記載の電動機がある。
特許文献１に記載の発明に係るＤＤモータ１０２は、図７（ａ）に示すように、転がり軸受(例えば、クロスローラ形軸受)１０４を介して相対的に回転自在に連結されたベース１０６と円筒状出力軸１０８とを備えている。円筒状出力軸１０８は、ベース１０６に対して回転することができるように構成されている。

更に、ＤＤモータ１０２は、円筒状出力軸１０８の回転角度をフィードバック制御する例えば割出制御機構１１０を備えている。割出制御機構１１０には、ベース１０６に固定された円筒状ステータ１１２と、この円筒状ステータ１１２の内周に対向するように出力軸１０８に固定されたロータ１１４と、このロータ１１４の回転角度を検出するレゾルバ１１６とが設けられている。
更に、ＤＤモータ１０２は、その円筒状出力軸１０８の上面に、割出テーブルをボルト止めして取り付けるためのネジ穴１０８ａが設けられている。

更に、ＤＤモータ１０２において、配線Ｌは、ベース１０６に形成された連通孔１０６ａに挿通されている。この連通孔１０６ａは、レゾルバ１１６から割出制御機構を回避した位置（割出制御機構１０から最も離間した位置）を経由してコネクタ部１１８まで形成されている。なお、コネクタ部１１８は、外部電源(図示しない)に接続されるようになっており、外部電源からの電力は、コネクタ部１１８から配線Ｌを介して各種駆動制御系(例えば割出制御機構１０)に供給されるようになっている。

ベース１０６には、図７（ｂ）に示すように、コネクタ部１１８を配設すると共に、連通孔１０６ａを通った配線Ｌをコネクタ部１１８を介してＤＤモータ１０２の外部に引き出すための配線引出部１７０が設けられている。配線引出部１７０は、対向する壁部１７０ａ，１７０ｂが天部１７０ｃを介して連続される構造を成しており、ベース１０６の所定部位を切り欠き（えぐって）、その周縁から拡径方向に突設されている。

一般に、このような構成のＤＤモータを装置に組み込む場合、ＤＤモータは、水平・垂直を問わずモータを固定する支持部材側の平面にボルトなどを用いて固定される。
その際に、配線引出部１７０は、図７（ｂ）に示すように、壁部１７０ａ，１７０ｂが平面Ｆに接するのに対し、天部１７０ｃが平面Ｆと接さずに対向するように位置付けられ、これにより、平面Ｆ、配線引出部１７０の壁部１７０ａ，１７０ｂ及び天部１７０ｃに囲まれた領域に、ベース１０６の連通孔１０６ａと連通し、ＤＤモータ１０２の外部に露出される開放空間１７０ｓが形成される。

また、高トルク・高出力なＤＤモータは、比較的大型となり、かなりの重量を有する。また、ＤＤモータの周りには、様々なプロセスを受け持つユニットが複数取り付けられる。よって、ＤＤモータが取り付けられる平面は、ＤＤモータの取り付けに必要な面積よりも大きい面積となる傾向がある。
また、ＤＤモータをボルトを用いて支持部材（他の装置等）に固定する場合に、例えば、支持部材側におけるＤＤモータの固定面に対してモータ側からボルトで固定する方法、支持部材側の固定面の反対側の面からボルトで固定する方法などがある。前者はＤＤモータ（及びその周辺のユニットあるいはユニットの取付部）を見ながら固定作業を行えるためＤＤモータの軸心と他の装置の軸心との軸合わせを比較的楽に行える。一方、後者はＤＤモータ（及びその周辺のユニットあるいはユニットの取付部）が見えない状態での固定作業となるため、前者と比較して軸合わせが困難となる。
特開２００６−０９４５９５号公報

しかしながら、上記従来技術のＤＤモータ１０２においては、レゾルバ１１６からの配線Ｌをその配設位置からコネクタ１１８側へと通すために、ベース１０６に配線Ｌを通すための通路をモータ軸方向（以下、第１の方向と称す）及びモータ軸と垂直な方向（以下、第２の方向と称す）とに直交する方向に形成すると共に、ベース１０６の裏側を箱状にえぐり、その中に配線を通し、えぐられた部分に板金カバーをかぶせる方式をとっている。

そのため、ベース１０６をえぐって形成された第１の方向及び第２の方向に延びる配線通路と裏側の箱状部分とによって、ベース１０６の強度がえぐられた方向に弱くなり、ベース１０６の強度に不均一が発生するといった問題があった。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、ハウジング内部に配設された部品の配線をハウジング底部の強度や部品精度の低下を抑えつつ外部へと引き出すことが可能な構造を有する直接駆動型モータを提供することを目的としている。

〔発明１〕 上記目的を達成するために、発明１の直接駆動型モータは、軸心部を囲んで配設された環状のモータハウジングと、該モータハウジングに固定されたモータステータと、該モータステータに対向させ軸受を介して回転自在に前記モータハウジング内に支持されたモータロータと、該モータロータに固定されたモータ出力軸とを備えた直接駆動型モータにおいて、
前記モータハウジングに設けられた、モータ軸方向及び該モータ軸方向と垂直な方向のいずれに対しても直交しない方向に延びて、前記モータハウジングの外周部から前記モータハウジング内の配線を有する部品の配設空間へと通じる配線用通路を備える。
このような構成であれば、モータハウジングの強度を下げにくい方向に配線通路を形成するようにしたので、配線通路による強度低下及びそれによる精度の低下を低減することができる。

〔発明２〕 更に、発明２の直接駆動型モータは、軸心部を囲んで配設された環状のモータハウジングと、該モータハウジングに固定されたモータステータと、該モータステータに対向させ軸受を介して回転自在に前記モータハウジング内に支持されたモータロータと、該モータロータに固定されたモータ出力軸とを備えた直接駆動型モータにおいて、
前記モータハウジングに設けられた、その外周部から内側に向かってモータ軸方向及び該モータ軸方向と垂直な方向のいずれに対しても直交しない方向に延びる第１の通路と、前記モータハウジング及びその内側の部材の少なくとも一方に設けられた、前記第１の通路と接続され、該接続部から前記モータ軸方向と同方向に延びて、前記モータハウジング内の配線を有する部品の配設空間へと到達する第２の通路とから構成される配線用通路とを備える。

このような構成であれば、モータハウジングの強度を下げにくい方向に配線通路を形成するようにしたので、配線通路による強度低下及びそれによる精度の低下を低減することができる。
更に、第１の通路と第２の通路とを組み合わせて配線通路を形成するようにしたので、斜め方向に延びる第１の通路の通路長を短く抑えることができる。これにより、配線通路を第１の通路のみで形成する場合と比較して、より大きな径のモータ中空穴を形成することができる。

〔発明３〕 更に、発明３の直接駆動型モータは、発明１又は２の直接駆動型モータにおいて、前記モータハウジングの外周面に、前記配線用通路の外周側開口部を塞ぐ前記配線用通路の長手方向と垂直な平面の加工用平面部を備える。
このような構成であれば、配線用通路の長手方向と垂直な平面の加工用平面部を設けるようにしたので、例えばドリル加工などを行って開口部を開通させるようなときに、刃の逃げやブレを防止でき、正確な位置に加工を行い易くすることができる。

〔発明４〕 更に、発明４の直接駆動型モータは、発明１乃至３のいずれか１の直接駆動型モータにおいて、前記モータハウジングは、当該直接駆動型モータを支持部材に固定するための固定端部と、該固定端部に設けられた、前記軸心部と同心の軸対称形状のモータ側インロー部とを備える。
このような構成であれば、支持部材に、モータ側インロー部と嵌合可能な支持部材側インロー部を設けることで、モータ側インロー部（例えば、円形の凹部）と支持部材側インロー部（例えば、円形の凸部）とを嵌合（印籠嵌合）させて自直接駆動型モータを支持部材に固定することができる。
ここで、モータ側インロー部は、モータの軸心部と同心で且つモータの軸と軸対称の形状であり、モータの固定面に対して、凹んだ形状又は突出した形状のいずれにも構成できる。

〔発明５〕 更に、発明５の直接駆動型モータは、発明４の直接駆動型モータにおいて、前記モータ側インロー部は、前記軸心部と同心の軸対称形状で且つその径を最大径が前記軸受の内輪の径よりも大きくなるように前記軸方向の他方に向かって変位させてなる肉厚の傾斜部分を有し、
前記配線用通路を構成する、前記モータ軸方向及び該モータ軸方向と垂直な方向のいずれに対しても直交しない方向に延びる通路を、前記傾斜部分に設けた。

例えば、支持部材に、支持部材の前記固定面に垂直な軸に対して軸対称形状で且つ軸方向の一方に向かってその径を変位させてなる傾斜部分を有するモータ側インロー部と印籠嵌合する支持部材側インロー部を設けたとする。
上記構成であれば、この支持部材側インロー部とモータ側インロー部とを嵌合（印籠嵌合）することで、支持部材側インロー部とモータ側インロー部との傾斜部分の傾斜面同士が接した状態で嵌合される。

これによって、傾斜部分を設けない構成と比較して、アキシャル荷重やモーメント荷重による軸受の出力軸を受ける面（以下、軸受面と称す）の変位や、傾きを少なくすることが可能であり、モータロータのギャップの変化を少なくすることができる。
従って、ギャップ変化による出力特性の悪化を低減できると共に、この軸受を介して支持される回転センサ（レゾルバ、ロータリエンコーダ等）のロータ、ステータのゆがみ、芯ずれを低減することができる。

〔発明６〕 更に、発明６の直接駆動型モータは、発明５の直接駆動型モータにおいて、前記モータ側インロー部は、前記固定側の端部に前記軸心部と同心で且つ軸方向に前記出力軸側から前記固定側端部に向かって径が大きくなり、且つその最大径が前記軸受の内輪の径よりも大きくなる円錐台形の凹部を形成してなる。
このような構成であれば、モータ側インロー部が、円錐の上部を途中で水平に切った形状（垂直方向の断面が台形となる円錐台形）となり、軸心を囲む外周面が、軸方向に対して垂直方向に変位する傾斜面を有した構成となる。また、円錐台形のモータ側インロー部は、出力軸側から固定側端部に向かって径が大きくなり、且つその最大径は軸受の内輪の径よりも大きくなる。

これによって、傾斜部分を設けない構成と比較して、アキシャル荷重やモーメント荷重による軸受面の変位や、傾きを少なくすることが可能であり、モータロータのギャップの変化を少なくすることができる。
従って、ギャップ変化による出力特性の悪化を低減できると共に、この軸受を介して支持される回転センサ（レゾルバ、ロータリエンコーダ等）のロータ、ステータのゆがみ、芯ずれを低減することができる。

〔発明７〕 更に、発明７の直接駆動型モータは、発明４乃至６のいずれか１の直接駆動型モータにおいて、前記部品の配線を外部に引き出すための配線引出部を備え、
前記配線引出部は、１つの底部と当該底部から対向して立ち上がる２つの壁部を少なくとも備えており、これらの底部及び壁部は、当該底部を前記支持部材への取付側に位置付けて前記モータハウジングから突設され、
前記配線通路を、前記モータハウジングにおける前記配線引出部の前記底部及び前記２つの壁部で囲まれた空間と通じる位置に開口部を有するように形成した。

このような構成であれば、底部と壁部とで囲まれた領域は、当該底部の反対側が直接駆動型モータの外部に開放された状態となるため、配線の引き回しをスムーズに行うことができる。
更に、モータハウジングにおけるモータの固定面側に底部が形成されるので、従来の裏面をえぐる構成と比較して、モータハウジングの強度低下を軽減することができる。
なお、上述した〔発明１〕〜〔発明７〕のうち、上記〔発明１〕の構成のみによる発明、上記〔発明２〕の構成のみによる発明、〔発明１〕または〔発明２〕の構成に〔発明４〕の構成を加えた構成のみによる発明、および〔発明１〕または〔発明２〕の構成に〔発明４〕および〔発明７〕の構成を加えた構成のみによる発明については、それぞれ参考発明とし本願発明からは除くものとする。

以上説明したように、発明１の直接駆動型モータによれば、モータハウジングの強度を低減しにくい方向の配線通路を設けるようにしたので、配線通路による強度低下及びそれによる精度低下を低減することができるという効果が得られる。
更に、発明２の直接駆動型モータによれば、発明１の前記効果に加え、第１の通路と第２の通路とを組み合わせて配線通路を形成するようにしたので、配線通路を第１の通路のみで形成する場合と比較して、より大きな径のモータ中空穴を形成することができるという効果が得られる。

更に、発明３の直接駆動型モータによれば、発明１又は発明２の前記効果に加え、配線用通路の長手方向と垂直な平面の加工用平面部を設けるようにしたので、例えばドリル加工などを行って開口部を開通させるようなときに、刃の逃げやブレを防止でき、正確な位置に加工を行い易くすることができるという効果が得られる。
更に、発明４の直接駆動型モータによれば、発明１乃至３のいずれか１の前記効果に加え、ＤＤモータの軸心と同心の軸対称形状のモータ側のインロー部と、該インロー部と嵌合可能な支持部材側のインロー部とを嵌合させて、ＤＤモータの支持部材への固定位置を決めることができるので、支持部材の軸心位置とＤＤモータの軸心位置とを同位置に合わせる作業を簡易且つ正確に行うことができるという効果が得られる。

更に、発明５及び６の直接駆動型モータによれば、発明４の前記効果に加え、モータ側インロー部を、軸心部と同心の軸対称形状で且つ軸方向に向かって径を変位させてなる傾斜部分を有すると共に、径の最大変位が軸受の内輪の径よりも大きくなる構成としたので、傾斜部分を設けない構成と比較して、アキシャル荷重やモーメント荷重による軸受面の変位や、傾きを少なくすることが可能であり、モータロータのギャップの変化を少なくすることができる。従って、ギャップ変化による出力特性の悪化を低減できると共に、この軸受を介して支持される回転センサ（レゾルバ、ロータリエンコーダ等）のロータ、ステータのゆがみ、芯ずれを低減することができるという効果が得られる。

更に、発明７の直接駆動型モータによれば、発明１乃至６のいずれか１の前記効果に加え、底部と壁部とで囲まれた領域は、当該底部の反対側が直接駆動型モータの外部に開放された状態となるため、配線の引き回しをスムーズに行うことができるという効果が得られる。更に、モータハウジングにおけるモータの固定面側に底部が形成されるので、従来の裏面をえぐる構成と比較して、モータハウジングの強度低下を軽減することができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１〜図５は、本発明に係る直接駆動型モータの実施の形態を示す図である。
まず、本発明に係るＤＤモータの構成を図１及び図２に基づき説明する。
ここで、図１は、本発明に係るＤＤモータ１００の構成を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は底面図である。また、図２（ａ）は、クロスローラ軸受４と固定部材３１の拡大図であり、（ｂ）は、図１（ａ）中の３５の拡大図であり、（ｃ）は、図１（ａ）の配線通路１ｐを含む一部拡大図である。

ＤＤモータ１００は、図１（ａ）に示すように、軸心に貫通孔１ｄを有するほぼ円筒形状のモータハウジング（以下、単にハウジングという）１の底板１ｃの外周縁に円筒状のモータステータ２をボルトＢ１で固定して取り付けてある。更に、そのモータステータ２の上部にステータコイル２Ｃを覆うようにしてハウジングキャップ１ｅを通しボルトＢ２で固定して取り付けてある。モータステータ２の外周面は外部に露出してこのＤＤモータ１００の外周面の大部分を形成している。

そのモータステータ２は、図示しない複数の歯列が形成されて熊手状に内側に突出した磁極を円周方向に等間隔に複数個有する電磁石を備えて構成され、隣接する磁極相互ではその歯列は所定ピッチずらした位相をもって配設されている。そして、モータステータ２の内側に、図示しない鉄心の歯を有するモータロータ３が同軸に配設されている。その鉄心の歯は前記モータステータ２の電磁石の磁極の歯列とは異なるピッチでロータ外側に均一に突出して形成され、両歯列が僅かのギャップを隔てて対向する構造の直接駆動型のモータを構成している。

そのモータロータ３は、内外周面に異形段部を有する円筒状の出力軸５の外周面に一体的に取り付けられており、その出力軸５の内周に嵌着されたクロスローラ軸受４を介して回転自在にハウジング１に支持されている。すなわち、モータロータ３は出力軸５の外周段部に圧入されてボルトＢ３で固着されて、モータステータ２の内周側に周面対向に配設されている。クロスローラ軸受４の外輪４ｂは、出力軸５の内周段部に嵌めこまれて環状の固定部材３１を介し固定ボルトＢ４で固定されている。
また、図２（ａ）に示すように、この固定部材３１の外輪４ｂを嵌合する嵌合面の高さＨは、クロスローラ軸受４の幅Ｗに対して、「Ｈ＝２／３×Ｗ」以上の高さに構成されている。一方、クロスローラ軸受４の内輪４ａはハウジング１の異形段部の中段に嵌めこまれて環状の固定部材３２を介し固定ボルトＢ５で固定されている。

クロスローラ軸受４の上方の出力軸内側空間Ｓには、モータロータ３ひいては出力軸５を高精度に位置決めするため、高分解能の回転検出器であるレゾルバ１０が内蔵されている。レゾルバコイルを有するレゾルバ１０のステータ１２は、ハウジング１の上端面に固定部材３３を介してボルトＢ６で取付けられている。これに対してレゾルバ１０のロータ１３は、前記ステータ１２に対向させて出力軸５の内面段部にボルトＢ７で取付けられている。レゾルバ１０のステータ１２は、モータステータ２と同様に複数の歯列が設けてある磁極を複数有し、各磁極にレゾルバコイルが巻回されている。レゾルバ１０のロータ１３は、レゾルバ１０のステータ１２の歯列に対向して所定ピッチの突出歯を有している。そして、モータロータ３の回転に伴ってレゾルバ１０のロータ１３が一体に回転すると、レゾルバ１０のステータ１２との歯間のリラクタンスが変化し、その変化を図示しないドライブユニットのレゾルバ制御回路によりデジタル化し、位置信号として利用することでレゾルバ１０のロータ１３の回転角ひいては出力軸５の回転位置を検出するようになっている。

更に、ＤＤモータ１００のハウジング１の下面には、図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、モータ軸心と同心に比較的浅いクロスローラ軸受４の外径寸法よりも大きい外径の円形の凹部４１と、その内側にモータ軸心と同心に、インロー部４０の外径寸法より小さく且つクロスローラ軸受４の内径寸法よりも大きい下端外径のモータ上端側に向かって先細りとなる略円錐台形状の凹部４２とを形成してなるインロー部４０が設けられている。その凹部４２の上端の平面部４２ｄは一部が軸方向に円形に開口して貫通孔１ｄの下端を構成している。

凹部４２を構成する傾斜部４２ａの、嵌合される側の傾斜面４２ｂ（以下、嵌合傾斜面４２ｂと称す）と、その反対側のＤＤモータ１００の内側に面した傾斜面４２ｃ（以下、内側傾斜面４２ｃと称す）とは、両者が平行又は略平行となるように構成されている。
更に、傾斜部４２ａ（嵌合傾斜面４２ｂと内側傾斜面４２ｃとの間）の肉厚Ｄ２は、インロー部４０の軸方向の高さＤ１以上（Ｄ１≦Ｄ２）の肉厚に構成されている。

また、傾斜部４２ａは、クロスローラ軸受４の内輪４ａの内径位置とモータロータ２の内径位置との間に位置するように形成されている。
更に、クロスローラ軸受４の外輪４ｂを固定する固定部材３１の内側傾斜面４２ｃと対向する角部には、図２（ｂ）に示すように、該内側傾斜面４２ｃと平行又は略平行となる傾斜面３１ｆが設けられている。

更に、図１（ｂ）に示すように、ハウジング１の底面には、環状の連続面１ｆ及び１ｈが設けられている。この連続面１ｆ及び１ｈは、底板１ｃの最外周よりもモータ下端側へ僅かに突出するように形成されている。
上記の構成を有する凹部４１及び凹部４２が形成されているため、インロー部４０は、凹部４１の内周面４１ａと凹部４２の下端外径位置Ｐとの間に形成された環状の平面部４１ｂと、異形段部の中段における内輪４ａの下端側を支持する肩部１ｇの外周位置とモータロータ３の内周位置との間に形成された嵌合傾斜面４２ｂと、クロスローラ軸受４の内輪４ａよりも内側に嵌合傾斜面４２ｂと一体形成された平面部４２ｄとを備える。

この場合、インロー部４０は、少なくとも内周面４１ａと当接する外周面を有した円形凸状のインロー部（インロー凸部）、又は、少なくとも内周面４１ａ及び嵌合傾斜面４２ｂと当接する外周面を有した略円錐台形状のインロー凸部が嵌入されるインロー凹部を構成する。
更に、ＤＤモータ１００は、モータステータ２（具体的にはステータコイル２Ｃ）に対して電源（例えば、商用電源やバッテリー装置など）からの電力を供給するために接続された配線や、レゾルバ１０に対して外部装置（レゾルバ制御回路など）との間の信号の送受信のために接続された配線などを、ＤＤモータ１００の外部に引き出すための配線引出部５４がハウジング１と一体に設けられている。

配線引出部５４は、１つの底部５４ａと当該底部５４ａから対向して立ち上がる２つの壁部５４ｂ、５４ｃを備えており、これらの底部５４ａと壁部５４ｂ及び５４ｃは、当該底部５４ａをモータ下端側に位置付けてハウジング１の底板１ｃの外径側に突設されている。
配線引出部５４をこのような構成とすることで、ＤＤモータ１００を支持部材に位置決め固定した場合、配線引出部５４は、その底部５４ａが支持部材側の固定面に位置付けられるため、当該底部５４ａと壁部５４ｂ及び５４ｃとで囲まれた領域は、その上方がＤＤモータ１００の外部に開放された状態となる。更に、この底部５４ａと壁部５４ｂ及び５４ｃとで囲まれた領域（空間Ｓ３）には、モータステータ２に接続された配線を電源に接続させるためのコネクタや、レゾルバ１０に接続された配線を外部装置に接続させるためのコネクタなどを含むコネクタ５５が配設されている。

上記構成によって、コネクタ５５を介してモータステータ２に接続された配線を電源まで引き出すことができる。更に、レゾルバ１０に接続された配線を外部装置まで引き出すことができる。
更に、ＤＤモータ１００は、図１（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、レゾルバ１０に接続された配線Ｌを配線引出部５４まで導くための配線通路１ｐが、ハウジング１及び固定部材３３に設けられている。

配線通路１ｐは、ハウジング１における傾斜部４２ａの内部に設けられた第１の通路１ｐｔと、ハウジング１における貫通孔１ｄに沿った垂直部分の内部から固定部材３３の内部に渡って設けられた第２の通路１ｐｓとを含んで構成される。
第１の通路１ｐｔは、出力軸５の軸方向及び該軸方向と垂直な方向とのいずれに対しても直交しない方向に傾斜部４２ａに穿設された通路であり、一端が外部（空間Ｓ２内）に開口し、他端がハウジング１の部材内において第２の通路１ｐｓの一端と接続されている。

第２の通路１ｐｓは、ハウジング１の貫通孔１ｄに沿った部分と固定部材３３とに対して、出力軸５と同方向に穿設された通路であり、一端がハウジング１において第１の通路１ｐｔと接続され、固定部材３３に設けられた他端がレゾルバ１０の配設された空間Ｓ内に開口している。
なお、第１の通路１ｐｔ及び第２の通路１ｐｓの径は、配線Ｌの径よりも大きな径に形成されている。

上記構成の配線通路１ｐに対して、配線Ｌは、空間Ｓと通じる第２の通路１ｐｓの開口部から入って、第２の通路１ｐｓを通り、接続部を介して第１の通路１ｐｔに入る。そして、第１の通路１ｐｔを通ってその開口部１ｐｈから外部（空間Ｓ２）に出る。その後、空間Ｓ２と通じている配線引出部５４の背部に設けられた穴から配線引出部５４のコネクタ５５の配設された空間Ｓ３内へと入り、そこでコネクタ５５に接続される。

本実施の形態において、空間Ｓ２は、図１（ｂ）に示すように、ボルト止めされたカバープレート５７によって覆われている。
更に、ＤＤモータ１００は、ハウジング１の底板１ｃの外周面に、ボルト孔４４ａを有する４つの固定片４４が外側に突出して周方向に等間隔に形成されている。その固定片４４は、ハウジング１と一体に形成されており、ＤＤモータ１００の下面における支持部材との接触面部（連続面１ｆ及び１ｈ）と面一の接触面を有している。そのボルト孔４４ａは、固定片４４の支持部材との接触面に対して垂直方向に穿設された貫通孔となっている。
この構成により、ＤＤモータ１００は、４つの固定片４４においてボルトによって支持部材に固定される。

ここで、図３（ａ）は、ＤＤモータ１００の下面側斜視図であり、（ｂ）は、ＤＤモータ１００の上面側斜視図である。
本実施の形態において、ＤＤモータ１００は、図３（ａ）に示すように、支持部材との固定面側に、連続面１ｆ及び１ｈを有しており、これら連続面１ｆ及び１ｈを、支持部材側の固定面に当接させて位置決めし、当該ＤＤモータ１００をボルトによって支持部材に固定する。

ここで、先述したように固定片４４の支持部材との固定側の面は、連続面１ｆと面一に且つひとつながりとなっている。従って、ＤＤモータ１００がボルトによって支持部材に固定されると、ＤＤモータ１００の自重や回転時の振動などが、連続面１ｆ及び１ｈの全体に分散する。これによって、自重や振動などによるハウジング１の歪み（撓み）の発生を効果的に低減し、ひいてはＤＤモータ１００の剛性を効果的に高めることが可能となる。

また、ＤＤモータ１００は、図３（ｂ）に示すように、モータの出力軸５が上面側から一部突出した構成となっている。その出力軸５の軸面には、割出テーブルをボルト止めして取り付けるためのネジ孔が形成してある。
このような構成のＤＤモータ１００は、モータ側から支持部材側に向かってボルト孔４４ａにボルトを貫通して支持部材に固定される。そして、固定されたモータの上面側に割出テーブルをボルト止めして取り付け、該割出テーブルを所定方向に回転させて出力軸５の割り出しを行う。

次に、図４〜図５に基づき、ＤＤモータ１００の支持部材への固定構造を説明する。
図４は、ＤＤモータ１００の支持部材６０への固定方法の説明図であり、図５（ａ）及び（ｂ）は、ＤＤモータ１００の支持部材６０への固定構造を示す図である。
図４に示すように、ＤＤモータ１００が固定される支持部材６０は、板面矩形の上板６０ａと、立方体状の鉄骨構造を有した基台６０ｂとから構成されている。

上板６０ａは、基台６０ｂに剛接合されており、その上面部である平面を有したモータ固定面６０ｃ上には、ＤＤモータ１００の下面に形成されたインロー部４０（以下、モータ側インロー部４０と称す）と嵌合可能な支持部材側インロー部６４が形成されている。
この支持部材側インロー部６４は、円柱形状の凸部６４ａと、この凸部６４ａ上に当該凸部６４ａと一体形成された、該凸部６４ａの中心と同心で且つ凸部６４ａの内径寸法よりも小さい外形寸法の下端外径を有し、軸方向上方に向かって先細りとなる略円錐台形状の凸部６４ｂとを備えている。この凸部６４ａ及び６４ｂは、モータ側インロー部４０の凹部４１及び４２とそれぞれ嵌合可能な形状及びサイズに構成されている。更に、凸部６４ａ及び６４ｂは、モータ側インロー部４０と嵌合したときに、ＤＤモータ１００の固定側端部にある連続面１ｆ及び１ｈが、支持部材６０のモータ固定面６０ｃに当接するように構成されている。

更に、モータ固定面６０ｃには、モータ側インロー部４０と支持部材側インロー部６４とを嵌合させたときに、ＤＤモータ１００における固定片４４のボルト孔４４ａと対向可能な位置にボルト孔６２が設けられている。そのボルト孔６２の内周部には雌ねじが螺刻されている。
上記の構成を有する支持部材６０にＤＤモータ１００を固定するにあたっては、まず、ＤＤモータ１００の下面を支持部材６０のモータ固定面６０ｃに対向させる。このとき、図５（ａ）に示すように、モータ側インロー部４０と支持部材側インロー部６４とが嵌め合わさるように対向位置を調整する。対向位置を調整したら、次に、モータ側インロー部４０と支持部材側インロー部６４とを嵌め合わせる。これにより両インロー部が印籠嵌合される。

両インロー部が印籠嵌合されると、図５（ｂ）に示すように、ＤＤモータ１００の軸心位置と支持部材６０の軸心位置とが同軸位置に合わさった状態で、ＤＤモータ１００の下面における支持部材６０への固定面（連続面１ｆ及び１ｈ）と、固定片４４の接触面（連続面１ｆと一体形成）とがモータ固定面６０ｃに接触する。
更に、両インロー部が印籠嵌合された状態でＤＤモータ１００をその軸周り方向に回転させ、モータ側の４つのボルト孔４４ａと、支持部材６０側のボルト孔６２とが適正位置で対向するように位置の調整を行う。つまり、モータ側インロー部４０と支持部材側インロー部６４との軸心位置が適正位置に合わさった状態のまま位置調整を行う。

そして、４つのボルト孔４４ａが全て、ボルト孔６２と適正位置で対向したならば、ボルト７０によって、ＤＤモータ１００を支持部材６０に固定する。ここで、ボルト７０は、ボルト孔４４ａの径よりも大きい径を有した頭部を有し且つ軸部に雄ねじが螺刻された構成を有している。
ボルト７０による固定は、具体的に、まず、対向配置されたボルト孔４４ａ及び６２に対して、図５（ｂ）に示すように、ボルト７０を、モータ側から支持部材側に向かってボルト孔４４ａに挿通する。更に、ボルト孔４４ａを貫通した軸部をボルト孔６２に螺合して、ＤＤモータ１００を支持部材６０に固定する。
このようにして、ＤＤモータ１００は、モータ側インロー部４０と支持部材側インロー部６４とが印籠嵌合した状態で、支持部材６０に位置決め固定される。

次に、本実施の形態のＤＤモータ１００の出力軸５への付加荷重に対する剛性について説明する。
まず、従来のＤＤモータ１０２の出力軸１０８の軸面にモーメント荷重Ｍ１、アキシャル荷重Ｆａを加えると、ＤＤモータ１０２は、軸受を支えるハウジング部の形状が階段状になっているため、荷重Ｍ１及びＦａによって生じる力のほとんどが、この階段を構成する各水平板部（踏板部）に対して垂直方向にかかる。つまり、軸受の軸方向の面に付加荷重による力のほとんどが加わることになる。
従って、軸受及びそれを支えるハウジング部は、荷重Ｍ１及びＦａにより生じる力によって、軸方向に例えば距離ｑ１だけ変位すると共に、この変位により、変位方向とは逆方向の反力が生じる。

これに対して、本発明のＤＤモータ１００の出力軸５の軸面にモーメント荷重Ｍ１、アキシャル荷重Ｆａを加えると、ＤＤモータ１００は、クロスローラ軸受４を支えるハウジング部の一部（傾斜部４２ａ）が傾斜状となっているため、荷重Ｍ１及びＦａによって生じる力が、傾斜方向の力と軸方向の力とに分散される。つまり、軸受及びそれを支えるハウジング部にかかる軸方向の力は、ＤＤモータ１０２の軸方向にかかる力の大きさと比較して小さくなり、軸方向に距離ｑ２（＜ｑ１）だけ変位する。
従って、ＤＤモータ１０２と比較して、軸受で回転支持される、モータロータのギャップの変化が少なくなり、出力特性の悪化を低減することができる。また、軸受を介して支持されるレゾルバ１０のロータ１３、ステータ１２のゆがみ、芯ずれを低減することができ、回転機としての性能を向上させることができる。

更に、ＤＤモータ１００及び１０２の高さを同じとし、両者を比較すると、ＤＤモータ１００は、軸受より上部のスペースがＤＤモータ１０２のそれよりも狭くなるが、出力軸から軸受までの距離が、ＤＤモータ１０２のその距離よりも短くなっている。この構造によって、ＤＤモータ１００は、出力軸５にかかる外部モーメント荷重におけるクロスローラ軸受４に伝達される実質荷重をＤＤモータ１０２のそれと比較して低く抑えることができる。従って、上記した出力特性及びセンサ特性の向上に加えて、軸受にかかる荷重を低く抑えることができるため、荷重を受ける出力軸５やクロスローラ軸受４の寿命を延長させることができ、ひいてはＤＤモータ１００の経年劣化による不具合の発生を延長させることができる。

以上、本実施の形態のＤＤモータ１００によれば、配線引出部５４を、１つの底部５４ａと当該底部５４ａから対向して立ち上がる２つの壁部５４ｂ、５４ｃを備えており、これらの底部５４ａと壁部５４ｂ及び５４ｃは、当該底部５４ａをモータ下端側に位置付けてハウジング１の底板１ｃの外径側に突設した構成とした。
更に、レゾルバ１０に接続された配線Ｌをコネクタ５５まで導くための配線通路１ｐを、ハウジング１の傾斜部４２ａに対して、出力軸５の軸方向及び該軸方向と垂直な方向とのいずれに対しても直交しない方向に穿設された第１の通路１ｐｔと、ハウジング１の貫通孔１ｄに沿った部分と固定部材３３とに対して、出力軸５の軸方向と同方向に穿設された第２の通路１ｐｓとを接続した構成とした。

つまり、配線引出部５４は、ハウジング１のモータを固定する側の面に底部５４ａを有する。更に、配線通路１ｐは、ハウジング１のモータを固定する側に設けられた第１の通路１ｐｔが、モータの出力軸の軸方向及びその軸方向と垂直な方向のいずれに対しても直交しない方向に穿設された構成を有する。
これにより、従来の出力軸に対して垂直な通路構成と比較して、配線通路を設けたことによるハウジングの強度低下及びそれによる精度低下を低減することができる。更に、ハウジング１におけるモータの固定面側に底部５４ａが形成されるので、従来の裏面をえぐる構成と比較して、モータハウジングの強度低下を軽減することができる。

また、本実施の形態のＤＤモータ１００によれば、モータ軸心と同心に円形の凹部４１及び円錐台形の凹部４２を形成してなるモータ側インロー部４０を設け、支持部材６０のモータ固定面６０ｃに、モータ側インロー部と嵌合可能な円形の凸部６４ａ及び円錐台形の凸部６４ｂからなる支持部材側インロー部６４を設け、モータ側インロー部４０と支持部材側インロー部６４とを印籠嵌合してＤＤモータ１００を支持部材６０に固定するようにした。

これによって、ＤＤモータ１００の軸心と、支持部材６０の軸心とを簡易且つ正確に同心とすることができると共に、従来のボルトのみによる固定構造と比較して、剛性を高めることができる。
更に、ハウジング１の下面に径方向外側に突出してボルト孔４４ａの穿設された固定片４４を設け、支持部材６０のモータ固定面６０ｃにおける、ボルト孔４４ａと対向可能な位置にボルト孔６２を設け、ボルト７０によって、ＤＤモータ１００を支持部材６０に位置決め固定するようにした。

この固定構造によって、モータ側インロー部４０と支持部材側インロー部６４とを印籠嵌合した状態で軸周りに回転させて、ボルト孔４４ａと６２との位置合わせを行うことができるので、軸心位置をずらすことなくボルト孔の位置あわせを行うことができる。また、位置の微調整も容易となる。
更に、従来のボルトのみによる固定構造と比較して、ＤＤモータ１００を、上記構成のモータ側インロー部４０と支持部材側インロー部６４とを印籠嵌合して支持部材６０に位置決め固定するので、固定時の剛性を高めることができる。

更に、ＤＤモータ１００のクロスローラ軸受４を支持するハウジング部を、ハウジング１の異形段部の中段と一体形成された、傾斜部４２ａと、平面部４２ｄとを備える構成とした。
更に、傾斜部４２ａの、嵌合傾斜面４２ｂと、内側傾斜面４２ｃとは、両者が平行又は略平行となるように構成した。

更に、傾斜部４２ａは、クロスローラ軸受４の内輪４ａの内径位置とモータロータ２の内径位置との間に位置するように形成した。
更に、固定部材３１の外輪４ｂを嵌合する嵌合面の高さＨを、クロスローラ軸受４の幅Ｗに対して、「Ｈ＝２／３×Ｗ」以上の高さに構成した。
以上の構成によって、ＤＤモータ１００は、従来と比較して、出力軸５にかかる外部モーメント荷重におけるクロスローラ軸受４に伝達される実質荷重を低く抑えることができる。

上記実施の形態において、傾斜部４２ａは、発明５に記載の傾斜部分に対応する。
なお、上記実施の形態では、第１の通路１ｐｔの一端を空間Ｓ２に始めから開口する構成としたが、この構成に限らず、図６（ａ）に示すように、第１の通路１ｐｔの開口部１ｐｈを塞ぐ平面部１Ｓを設ける構成としてもよい。この平面部１Ｓは、第１の通路１ｐｔの長手方向と直交する平面を有しており、このように傾斜した平面部を設けることで、ドリル加工時の刃の逃げやブレを防止でき、正確な位置に加工を行い易くすることができる。

また、第１の通路１ｐｔ及び第２の通路１ｐｓとの接続部分と通じる補助穴１ｐｈｓを設ける構成としてもよい。補助穴１ｐｈｓを設けることによって、例えば、通路内の接続部の近傍で配線Ｌが詰まってしまったときなどに対処しやすくなる。
また、上記実施の形態では、配線引出部５４の構成を、モータの設置面側に底部５４ａを有する構成としたが、この構成に限らず、図６（ｂ）に示すように、モータ設置面とは反対側に天部を設け底部を設けない構成（従来の構成）としてもよい。この構成であれば、配線引出部の底部側の強度は弱くなるが、配線通路１ｐの構成上、従来の通路を出力軸と垂直方向に形成する構成と比較して、ハウジングのモータ設置面側の強度低下を抑えることができる。

また、上記実施の形態ではモータ本体はＶＲ形ステッピングモータとしたものを説明したが、これに限定されるものではなく、ＰＭ形，ＨＢ形等のステッピングモータやブラシレスＤＣモータ，ＡＣサーボモータ等のその他のモータに本発明を適用することも可能である。
また、上記実施の形態ではＤＤモータ１００に、インロー部４０としてモータ軸心部と同軸の円錐台形の凹部を形成し、支持部材６０にインロー部６１としてインロー部４０と嵌合可能な円錐台形の凸部を形成する例を説明したが、いずれのインロー部もこの形状に限らず、両者が嵌合可能であれば他の形状でもよい。

また、上記実施の形態ではＤＤモータ１００をボルトで固定する構成としたが、これに限らず、他の固定部材を介して固定する構成としてもよい。
また、上記実施の形態ではボルトで固定をするときに、ボルト７０をボルト孔６２に螺合して固定する構成としたが、これに限らず、ボルト孔６２も貫通孔として構成し、貫通したボルト７０の軸部にナットを螺合して固定する構成など他の構成としてもよい。

また、上記実施の形態では、ＤＤモータ１００の形状を、図１に示す形状としたが、これに限らず、傾斜部４２ａの傾斜方向の長さを、図１に示す傾斜部４２ａよりも長く構成してもよい。また、例えば、クロスローラ軸受４の内径よりも内側に設けられた凹部４２を構成する平面部４２ｄにボルト穴を設け、この平面部４２ｄをボルト座面にする構成としてもよい。

また、上記実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、上記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、上記の説明で用いる図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
また、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

ＤＤモータ１００の構成を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は底面図である。 （ａ）は、クロスローラ軸受４と固定部材３１の拡大図であり、（ｂ）は、図１（ａ）中の３５の拡大図であり、（ｃ）は、図１（ａ）の配線通路１ｐを含む一部拡大図である。 （ａ）は、ＤＤモータ１００の下面側斜視図であり、（ｂ）は、ＤＤモータ１００の上面側斜視図である。 ＤＤモータ１００の支持部材６０への固定方法の説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、ＤＤモータ１００の支持部材６０への固定構造を示す図である。 （ａ）は、配線通路１ｐの他の構成例を示す図であり、（ｂ）は、配線引出部の他の構成例を示す図である。 従来のＤＤモータの構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１００ ＤＤモータ
１ モータハウジング
１ｐ 配線通路
１ｐｔ 第１の通路
１ｐｓ 第２の通路
１ｐｈ 開口部
１ｐｈｓ 補助穴
２ モータステータ
３ モータロータ
５ 出力軸
４０ モータ側インロー部
４１，４２ 凹部
４２ａ 傾斜部
４２ｂ 嵌合傾斜面
４２ｃ 内側傾斜面
４２ｄ 平面部
４４ 固定部
４４ａ，６２ ボルト孔
５４ 配線引出部
６０，６０ 支持部材
６１，６４ 支持部材側インロー部
Ｌ 配線

Claims (7)

1. 軸心部を囲んで配設された環状のモータハウジングと、該モータハウジングに固定されたモータステータと、該モータステータに対向させ軸受を介して回転自在に前記モータハウジング内に支持されたモータロータと、該モータロータに固定されたモータ出力軸とを備えた直接駆動型モータにおいて、
   前記モータハウジングに設けられた、その外周部から内側に向かってモータ軸方向及び該モータ軸方向と垂直な方向のいずれに対しても直交しない方向に延びる第１の通路と、前記モータハウジング及びその内側の部材の少なくとも一方に設けられた、前記第１の通路と接続され、該接続部から前記モータ軸方向と同方向に延びて、前記モータハウジング内の配線を有する部品の配設空間へと到達する第２の通路とから構成される配線用通路を備え、
   更に、前記モータハウジングの外周面に、前記配線用通路の外周側開口部を塞ぐ前記配線用通路の長手方向と垂直な平面の加工用平面部を備えることを特徴とする直接駆動型モータ。
2. 軸心部を囲んで配設された環状のモータハウジングと、該モータハウジングに固定されたモータステータと、該モータステータに対向させ軸受を介して回転自在に前記モータハウジング内に支持されたモータロータと、該モータロータに固定されたモータ出力軸とを備えた直接駆動型モータにおいて、
   前記モータハウジングに設けられた、モータ軸方向及び該モータ軸方向と垂直な方向のいずれに対しても直交しない方向に延びて、前記モータハウジングの外周部から前記モータハウジング内の配線を有する部品の配設空間へと通じる配線用通路を備え、
   更に、前記モータハウジングの外周面に、前記配線用通路の外周側開口部を塞ぐ前記配線用通路の長手方向と垂直な平面の加工用平面部を備えることを特徴とする直接駆動型モータ。
3. 軸心部を囲んで配設された環状のモータハウジングと、該モータハウジングに固定されたモータステータと、該モータステータに対向させ軸受を介して回転自在に前記モータハウジング内に支持されたモータロータと、該モータロータに固定されたモータ出力軸とを備えた直接駆動型モータにおいて、
   前記モータハウジングに設けられた、その外周部から内側に向かってモータ軸方向及び該モータ軸方向と垂直な方向のいずれに対しても直交しない方向に延びる第１の通路と、前記モータハウジング及びその内側の部材の少なくとも一方に設けられた、前記第１の通路と接続され、該接続部から前記モータ軸方向と同方向に延びて、前記モータハウジング内の配線を有する部品の配設空間へと到達する第２の通路とから構成される配線用通路を備え、
   更に、前記モータハウジングは、当該直接駆動型モータを支持部材に固定するための固定端部と、該固定端部に設けられた、前記軸心部と同心の軸対称形状のモータ側インロー部とを備え、前記モータ側インロー部は、前記軸心部と同心の軸対称形状で且つその径を最大径が前記軸受の内輪の径よりも大きくなるように前記軸方向の他方に向かって変位させてなる肉厚の傾斜部分を有し、
   前記配線用通路を構成する、前記モータ軸方向及び該モータ軸方向と垂直な方向のいずれに対しても直交しない方向に延びる通路を、前記傾斜部分に設けたことを特徴とする直接駆動型モータ。
4. 軸心部を囲んで配設された環状のモータハウジングと、該モータハウジングに固定されたモータステータと、該モータステータに対向させ軸受を介して回転自在に前記モータハウジング内に支持されたモータロータと、該モータロータに固定されたモータ出力軸とを備えた直接駆動型モータにおいて、
   前記モータハウジングに設けられた、モータ軸方向及び該モータ軸方向と垂直な方向のいずれに対しても直交しない方向に延びて、前記モータハウジングの外周部から前記モータハウジング内の配線を有する部品の配設空間へと通じる配線用通路を備え、
   更に、前記モータハウジングは、当該直接駆動型モータを支持部材に固定するための固定端部と、該固定端部に設けられた、前記軸心部と同心の軸対称形状のモータ側インロー部とを備え、前記モータ側インロー部は、前記軸心部と同心の軸対称形状で且つその径を最大径が前記軸受の内輪の径よりも大きくなるように前記軸方向の他方に向かって変位させてなる肉厚の傾斜部分を有し、
   前記配線用通路を構成する、前記モータ軸方向及び該モータ軸方向と垂直な方向のいずれに対しても直交しない方向に延びる通路を、前記傾斜部分に設けたことを特徴とする直接駆動型モータ。
5. 前記モータハウジングは、当該直接駆動型モータを支持部材に固定するための固定端部と、該固定端部に設けられた、前記軸心部と同心の軸対称形状のモータ側インロー部とを備え、
   前記モータ側インロー部は、前記軸心部と同心の軸対称形状で且つその径を最大径が前記軸受の内輪の径よりも大きくなるように前記軸方向の他方に向かって変位させてなる肉厚の傾斜部分を有し、
   前記配線用通路を構成する、前記モータ軸方向及び該モータ軸方向と垂直な方向のいずれに対しても直交しない方向に延びる通路を、前記傾斜部分に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の直接駆動型モータ。
6. 前記モータ側インロー部は、前記固定側の端部に前記軸心部と同心で且つ軸方向に前記出力軸側から前記固定側端部に向かって径が大きくなり、且つその最大径が前記軸受の内輪の径よりも大きくなる円錐台形の凹部を形成してなることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の直接駆動型モータ。
7. 前記部品の配線を外部に引き出すための配線引出部を備え、
   前記配線引出部は、１つの底部と当該底部から対向して立ち上がる２つの壁部を少なくとも備えており、これらの底部及び壁部は、当該底部を前記支持部材への取付側に位置付けて前記モータハウジングから突設され、
   前記配線通路を、前記モータハウジングにおける前記配線引出部の前記底部及び前記２つの壁部で囲まれた空間と通じる位置に開口部を有するように形成したことを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載の直接駆動型モータ。

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