回転電機
【課題】シャフトの軸方向について小型化を容易に図ることができる回転電機を提供すること。
【解決手段】固定子および回転子を収納し、内部から外部へ配線を引き出す引出孔を周面に備えた筒状のケース部と、ケース部の反負荷側に設けられ、回転子とともに回転するシャフトの回転位置を検出する検出器と、ケース部の反負荷側に設けられ、シャフトの回転を制動するブレーキと、検出器および前記ブレーキと固定子および回転子との間を間仕切るとともに、シャフトを軸支し、検出器に接続された配線およびブレーキに接続された配線のうち少なくともいずれか一方の配線または固定子に接続された配線が挿通される挿通孔を備えた板状のブラケット部とを備えた回転電機とした。
【解決手段】固定子および回転子を収納し、内部から外部へ配線を引き出す引出孔を周面に備えた筒状のケース部と、ケース部の反負荷側に設けられ、回転子とともに回転するシャフトの回転位置を検出する検出器と、ケース部の反負荷側に設けられ、シャフトの回転を制動するブレーキと、検出器および前記ブレーキと固定子および回転子との間を間仕切るとともに、シャフトを軸支し、検出器に接続された配線およびブレーキに接続された配線のうち少なくともいずれか一方の配線または固定子に接続された配線が挿通される挿通孔を備えた板状のブラケット部とを備えた回転電機とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機として、回転子とともに回転するシャフトの回転位置を検出する検出器等の機器をシャフトの反負荷側に備えたものがある。かかる回転電機では、固定子および回転子を収納したケース内の空間と検出器等を設ける空間との間がシャフトを軸支するブラケット部によって遮断されている。
【０００３】
このため、かかる回転電機では、固定子に接続されたリード線を回転電機の外部へ引き出す引出部と、検出器等の機器に接続されたリード線を回転電機の外部へ引き出す引出部とをシャフトの軸方向に対してブラケット部を挟んだ異なる位置にそれぞれ設けることが一般的である（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４５０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の回転電機では、リード線を外部へ引き出す複数の引出部をシャフトの軸方向に対してブラケットを挟んで異なる位置にそれぞれ設ける必要があるため、シャフトの軸方向について小型化を図ることが容易ではないという問題があった。
【０００６】
開示の技術は、シャフトの軸方向について小型化を容易に図ることができる回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の開示する回転電機は、固定子および回転子を収納し、内部から外部へ配線を引き出す引出孔を周面に備えた筒状のケース部と、前記ケース部の反負荷側に設けられ、前記回転子とともに回転するシャフトの回転位置を検出する検出器と、前記ケース部の反負荷側に設けられ、前記シャフトの回転を制動するブレーキと、前記検出器および前記ブレーキと前記固定子および回転子との間を間仕切るとともに、前記シャフトを軸支し、前記検出器に接続された配線および前記ブレーキに接続された配線のうち少なくともいずれか一方の配線または前記固定子に接続された配線が挿通される挿通孔を備えた板状のブラケット部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する回転電機の一つの形態によれば、シャフトの軸方向について小型化を容易に図ることができる回転電機を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る回転電機の模式的な縦断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施形態に係る回転電機におけるブレーキの交換作業を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施形態に係る回転電機におけるブレーキの交換作業を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施形態に係る回転電機におけるブレーキの交換作業を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施形態に係る回転電機におけるブレーキの交換作業を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係るハウジングを示す断面模式図である。
【図５】図５は、変形例１に係る回転電機を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する回転電機の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態における例示で本発明が限定されるものではない。
【００１１】
まず、実施形態に係る回転電機の構成について図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係る回転電機の模式的な縦断面図である。なお、図１には、回転電機１が備える回転シャフト（以下、単に「シャフト５」と記載する）の回転軸Ｘおよびシャフト５の直径の延長線を含む平面によって回転電機１を切断した場合における回転電機１の模式的な断面を示している。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係る回転電機１は、ハウジング２、ブラケット３、軸受４Ａ、軸受４Ｂ、シャフト５、固定子６、回転子７、検出器８、ブレーキ９およびブレーキカバー９７を備える。
【００１３】
なお、回転電機１は、例えば、ロボットアームの先端部等に設けられ、シャフト５における回転電機１から突出した部分の先端（図１における下端）へ負荷となるロボットハンド等のエンドエフェクタが連結される。このため、以下では、便宜上、図１におけるシャフト５の下端側を負荷側とし、図１におけるシャフト５の上端側を反負荷側として説明する。
【００１４】
ハウジング２は、負荷側が開口された筒状の筐体であり、シャフト５とともに回転する回転子７および回転子７を回転駆動する固定子６を収納するケース部２１を備える。また、ハウジング２は、ケース部２１における反負荷側の端面に設けられ、シャフト５が挿通される孔部が中央に開口された板状のブラケット部２２を備える。
【００１５】
また、ブラケット部２２には、中央に開口された孔部から負荷側および反負荷側へ延伸する筒部が一体に形成される。ここで、ブラケット部２２中央の孔部から負荷側へ延伸する筒部（以下、「負荷側小径筒部２７」と記載する）には、環状の軸受４Ａが挿嵌される。
【００１６】
また、ケース部２１における負荷側の開口端面には、ブラケット３が取り付けられる。ブラケット３は、外周部がケース部２１における負荷側の開口端部に取り付けられ、内周部で環状の軸受４Ｂを保持する。そして、シャフト５は、軸受４Ａおよび軸受４Ｂによって回転軸Ｘを中心として回転可能に保持される。
【００１７】
回転子７は、円筒状の固定子コア７１の内周面にシャフト５が嵌合され、外周面に複数の永久磁石７２が配置されており、シャフト５の中心を回転軸Ｘとして回転する。回転子コア７１は、例えば、渦電流を低減するために電磁鋼板などの薄板材を多数枚積層して形成され、永久磁石７２の磁束を通す機能を担う。
【００１８】
また、固定子６は、環状の固定子コア６１と、ボビン６２と、ボビン６２に巻回された固定子巻線６３とを備え、ハウジング２におけるケース部２１の内部へ焼嵌めされて内周面が回転子７の外周面に対して対向配置される。
【００１９】
なお、ボビン６２および固定子巻線６３は、樹脂によってモールドされる。かかる固定子６には、シャフト５を駆動する三相電力を固定子６へ供給するための固定子配線６４が接続される。かかる固定子配線６４の取り回しについては、後に詳述する。
【００２０】
かかる回転電機１は、固定子６の固定子巻線６３に電流を流すことにより固定子６の内側に回転磁界が発生する。そして、この回転磁界と回転子７の永久磁石７２が発生する磁界との相互作用により回転子７が回転し、この回転子７の回転に伴ってシャフト５が回転する。
【００２１】
また、ブラケット部２２中央の孔部から反負荷側へ延伸する筒部（以下、「反負荷側小径筒部２８」と記載する）には、環状の検出器８が挿嵌される。かかる検出器８は、本実施形態では、シャフト５の延伸方向に貫通された円筒孔へ挿通されたシャフト５の回転位置（角度）を検出するレゾルバとしている。なお、検出器８は、光学式の検出器であってもよい。
【００２２】
かかる検出器８には、検出したシャフト５の回転位置を示す信号電流を外部へ出力する検出器配線８１が接続される。なお、検出器配線８１の取り回しについては、後に詳述する。このように、回転電機１では、回転子７に対してシャフト５の反負荷側に検出器８が配置される。
【００２３】
また、回転電機１では、検出器８の配設位置よりもシャフト５の反負荷側に、シャフト５の回転を制動するブレーキ９が取り付けられる。また、回転電機１では、検出器８の外周側にブレーキ９が交換可能に設けられている。かかるブレーキ９は、ユニット化された環状の制動装置であり、シャフト５の反負荷側端部に取り付けられた円盤状のハブ９０へ嵌合されるとともに、ネジ０２によってブラケット部２２における反負荷側の面に装着される。
【００２４】
具体的には、ブレーキ９は、非回転可動板（以下、「アマチュア９３」と記載する）、電磁石９４および電磁石ケース９５を含む制動機構と、ブレーキディスク９１と、固定ディスク（以下、「プレート９２」と記載する）とを備える。かかるブレーキ９の制動機構は、ブレーキディスク９１よりも負荷側におけるシャフト５からシャフト５の径方向外側へ離隔した位置に設けられる。
【００２５】
また、電磁石ケース９５の外周部には、突起部９５ａが形成される。突起部９５ａには、ネジ０２を挿入するためのネジ穴が形成される。なお、ブラケット部２２の反負荷側の面には、突起部９５ａと嵌合する突起部２２ａが形成されている。
【００２６】
ブレーキディスク９１は、検出器８の反負荷側に設けられる。かかるブレーキディスク９１は、環状の円盤であり、内周面にスプライン加工が施されている。また、ハブ９０は、外周面にスプライン加工が施されており、スプライン軸となってシャフト５とともに回転する。そして、ブレーキディスク９１は、内周面がハブ９０の外周面へ嵌合されてシャフト５とともに回転する回転部である。
【００２７】
プレート９２は、制動時にアマチュア９３と協働してブレーキディスク９１を挟持する円盤状の摩擦板である。かかるプレート９２は、電磁石ケース９５の反負荷側端面から所定の距離間隔を保持した状態で、ネジ０１により電磁石ケース９５へ取付け固定される。
【００２８】
アマチュア９３は、制動時にプレート９２と協働してブレーキディスク９１を挟持する円盤状の摩擦板であり、電磁石９４により吸着可能な金属によって形成される。かかるアマチュア９３は、電磁石ケース９５の反負荷側に設けられ、ブレーキディスク９１を介してプレート９２に対して対向配置される。
【００２９】
電磁石ケース９５は、アマチュア９３を反負荷側方向へ押圧するバネ（図示略）と、電磁石９４を収納した容器であり、ネジ０２によってブラケット部２２における反負荷側の面に装着される。電磁石ケース９５に収納された電磁石９４には、電磁石９４へ電力を供給するブレーキ配線９６が接続される。かかるブレーキ配線９６の取り回しについては、後に詳述する。
【００３０】
そして、ブレーキ９が装着されたハウジング２における反負荷側の開口面は、ブレーキカバー９７によって閉塞される。かかるブレーキカバー９７は、周縁部がハウジング２における反負荷側の端縁にネジ０３によって固定される。
【００３１】
かかるブレーキ９は、電磁石９４へ通電することによって電磁石９４へアマチュア９３を吸着させ、アマチュア９３をブレーキディスク９１から離隔させることによってブレーキディスク９１の回転に対する制動を解除する。
【００３２】
一方、ブレーキ９は、電磁石９４への通電を遮断することによって電磁石９４によるアマチュア９３の吸着を解除し、バネの付勢力によってアマチュア９３をブレーキディスク９１へ圧接させてブレーキディスク９１の回転を制動する。
【００３３】
このように、回転電機１では、検出器８の外周側にブレーキ９が交換可能に設けられている。これにより、回転電機１では、検出器８を取り外すことなく、消耗品であるブレーキ９を短時間で容易に交換することができる。
【００３４】
ここで、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂを用い、回転電機１におけるブレーキ９の交換作業について説明する。図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂは、実施形態に係る回転電機１におけるブレーキ９の交換作業を示す図である。なお、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂでは、図１に示す構成要素と同一の構成要素に対して同一の符号を付している。
【００３５】
ここで、図２Ａおよび図３Ａには、交換作業中の回転電機１を反負荷側からみた平面模式図を示している。また、図２Ｂおよび図３Ｂには、シャフト５の回転軸Ｘおよびシャフト５の直径の延長線を含む平面によって交換作業中の回転電機１を切断した場合における回転電機１の断面模式図を示している。
【００３６】
回転電機１のブレーキ９を交換する場合、まず、電磁石９４への通電を遮断した状態でネジ０３（図１参照）を取り外し、ブレーキカバー９７を取り外す。これにより、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、ハウジング２の反負荷側からブレーキ９が視認可能な状態となる。
【００３７】
より具体的には、このとき、ハウジング２の反負荷側から電磁石ケース９５をハウジング２のブラケット部２２へ固定したネジ０２が視認可能となる。ここで、電磁石９４への通電が遮断されているので、ブレーキディスク９１は、プレート９２およびアマチュア９３によって挟持される。
【００３８】
また、前述のように、プレート９２は、ネジ０１によって電磁石ケース９５へ固定されている。したがって、電磁石ケース９５をブラケット部２２へ固定しているネジ０２を取り外すことによって、ブレーキ９をブラケット部２２から取り外すことができる。
【００３９】
これにより、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、回転電機１には、検出器８がブラケット部２２によって保持された状態で残される。なお、このとき、ハブ９０は、回転電機１側に残される。
【００４０】
その後、ブレーキ９を取り外した作業と逆の順序で作業を行うことにより、新品のブレーキ９を回転電機１へ取り付ける。具体的には、新品のブレーキ９におけるブレーキディスク９１の内周面をハブ９０の外周面へ嵌合する。
【００４１】
そして、電磁石ケース９５の周縁部に形成された孔とブラケット部２２の周縁部に形成された孔とを位置合わせしてネジ０２によって電磁石ケース９５をブラケット部２２へ固定する。最後に、ハウジング２における反負荷側の開口をブレーキカバー９７によって閉塞し、ネジ０３によってブレーキカバー９７をハウジング２へ固定してブレーキ９の交換作業が完了する。
【００４２】
このように、回転電機１では、精密機器である検出器８へ触れることなく、ブレーキ９を容易に短時間で交換することができる。したがって、回転電機１によれば、ブレーキ９の交換作業によってシャフト５と検出器８との相対位置にズレが生じることを防止することができる。
【００４３】
また、回転電機１では、検出器８の外周側にブレーキ９が設けられている。これにより、ブレーキ９および検出器８が占める回転軸Ｘ方向の寸法（厚さ）を低減することができるため、回転軸Ｘ方向について回転電機１の薄型化が可能となる。
【００４４】
また、回転電機１では、ブレーキ９の制動機構が、検出器８よりもシャフト５の径方向外側に配置される。これにより、ブレーキ９は、検出器８よりもシャフト５の径方向内側でブレーキディスク９１の回転を制動する場合に比べ、弱い摩擦力によってブレーキディスク９１の回転を制動することができる。
【００４５】
また、回転電機１におけるブラケット部２２は、制動機構における電磁石ケース９５に面する検出器８の周面を包囲して検出器８を制動機構から隔離する筒状の隔離壁と、シャフト５を軸支する軸受部とを備える。
【００４６】
具体的には、ブラケット部２２には、シャフト５が挿通される孔部から負荷側へ延伸する負荷側小径筒部２７と、シャフト５が挿通される孔部から反負荷側へ延伸する反負荷側小径筒部２８が一体形成される。そして、負荷側小径筒部２７の内部に軸受４Ａが嵌合され、反負荷側小径筒部２８の内部に検出器８が配設される。
【００４７】
すなわち、回転電機１では、反負荷側小径筒部２８が、電磁石ケース９５から検出器８を隔離する隔離壁として機能し、負荷側小径筒部２７が、シャフト５を軸支する軸受部として機能する。
【００４８】
このように、回転電機１では、検出器８が反負荷側小径筒部２８によってブレーキ９における電磁石ケース９５から隔離される。これにより、回転電機１によれば、プレート９２およびアマチュア９３とブレーキディスク９１との摩擦によって生じる塵等が検出器８へ侵入することを防止することができる。
【００４９】
また、回転電機１では、かかるブラケット部２２とケース部２１とが一体形成されたハウジング２として、アルミニウム等の軽金属によって形成されたハウジング２や、磁束を遮断する鉄等の重金属によって形成されたハウジング２を採用することが可能である。
【００５０】
ここで、例えば、アルミニウムによって形成されたハウジング２を回転電機１へ採用した場合、回転電機１を軽量化することができる。一方、鉄によって形成されたハウジング２を回転電機１へ採用した場合、反負荷側小径筒部２８により、ブレーキ９の電磁石９４から発せられた磁束が検出器８へ侵入することを防止することができる。
【００５１】
また、ブラケット部２２は、検出器８を収納した反負荷側小径筒部２８の反負荷側における開口部を閉塞する検出器カバー８２を備える。かかる検出器カバー８２は、中心部にシャフト５の回転を妨げない大きさの孔が形成された円盤状の部材であり、周縁部が、反負荷側小径筒部２８の反負荷側開口端へネジ０４によって固定される。
【００５２】
このように、回転電機１では、検出器８の反負荷側端面が検出器カバー８２によって被覆される。これにより、回転電機１によれば、プレート９２およびアマチュア９３とブレーキディスク９１との摩擦によって生じる塵等が検出器８へ侵入することを、より確実に防止することができる。
【００５３】
また、検出器カバー８２として、磁束を遮断する鉄等の重金属によって形成された検出器カバー８２を採用した場合、ブレーキ９の電磁石９４から発せられた磁束が検出器８へ侵入することを防止することができる。
【００５４】
また、ブラケット部２２は、回転子７および固定子６を収納する筒状のケース部２１における反負荷側の端縁から反負荷側へ延伸する筒部（以下、「大径筒部２６」と記載する）を備える。そして、回転電機１では、かかる大径筒部２６の内部に検出器８およびブレーキ９の電磁石ケース９５部分が収納される。
【００５５】
これにより、回転電機１では、電磁石ケース９５の外周面まで被覆するようなブレーキカバーを用意する必要がない。したがって、回転電機１によれば、ケース部２１における反負荷側の端縁に大径筒部２６が設けられていないハウジングを採用した場合に比べ、ブレーキカバー９７の形成に用いる材料費を低減することができる。
【００５６】
次に、回転電機１における配線の取り回しについて説明する。図１に示すように、ハウジング２におけるケース部２１は、内部から外部へ配線を引き出す引出孔２４を周面に備える。また、ハウジング２におけるブラケット部２２は、検出器８およびブレーキ９と、固定子６および回転子７との間を間仕切るとともに、シャフト５を軸支する板状の部材である。
【００５７】
かかるブラケット部２２は、検出器８に接続された検出器配線８１およびブレーキ９に接続されたブレーキ配線９６のうち少なくともいずれか一方の配線または固定子６に接続された固定子配線６４が挿通される挿通孔２３を備える。
【００５８】
なお、固定子配線６４は、固定子６へ回転子７を回転させるための電力を供給する配線である。また、検出器配線８１は、シャフト５の回転位置に対応する信号電流を所定の制御装置（図示略）へ出力するための配線である。また、ブレーキ配線９６は、ブレーキディスク９１の回転を制動するためにブレーキ９の電磁石９４へ電力を供給する配線である。
【００５９】
このように、回転電機１では、検出器８およびブレーキ９と固定子６との間を間仕切るブラケット部２２に挿通孔２３が設けられている。これにより、回転電機１では、挿通孔２３を通して、ブレーキ配線９６および検出器配線８１をケース部２１の内部へ引き込み、固定子配線６４とともに引出孔２４を通してケース部２１の外部へ引き出すことができる。
【００６０】
したがって、回転電機１によれば、ブレーキ配線９６および検出器配線８１をブラケット部２２よりも反負荷側からハウジング２の外部へ引き出し、固定子配線６４をブラケット部２２の負荷側からハウジング２の外部へ引き出す場合に比べ、ブラケット部２２よりも反負荷側の回転軸Ｘ方向の寸法（厚さ）を低減することができる。
【００６１】
なお、引出孔２４は、ケース部２１の周面ではなく、大径筒部２６の周面に設けられてもよい。かかる場合、固定子配線６４は、挿通孔２３を通してブラケット部２２の反負荷側へ引き出され、ブレーキ配線９６および検出器配線８１とともに、引出孔２４から大径筒部２６の外部へ引き出される。
【００６２】
かかる構成とすれば、ブレーキ配線９６および検出器配線８１をブラケット部２２よりも反負荷側からハウジング２の外部へ引き出し、固定子配線６４をブラケット部２２の負荷側からハウジング２の外部へ引き出す場合に比べ、ケース部２１における回転軸Ｘ方向の寸法（厚さ）を低減することができる。また、引出孔２４は、ハウジング２の外周に複数設けられてもよい。なお、かかる点については、図５を用いて後述する。
【００６３】
次に、図４を用いてハウジング２におけるブラケット部２２の剛性について説明する。図４は、実施形態に係るハウジング２を示す断面模式図である。なお、図４には、シャフト５の回転軸Ｘおよびシャフト５の直径の延長線を含む平面によってハウジング２を切断した場合におけるハウジング２の模式的な断面を示している。また、図４では、図１に示す構成要素と同一の構成要素に対して同一の符号を付している。
【００６４】
図４に示すように、ハウジング２では、固定子６および回転子７が収納される筒状のケース部２１と、ケース部２１における反負荷側の端面に設けられ、シャフト５が挿通される孔部２５が開口された板状のブラケット部２２とが一体に形成されている。また、ハウジング２では、ケース部２１における反負荷側の端縁から反負荷側へ延伸する大径筒部２６とケース部２１とが一体に形成されている。
【００６５】
さらに、ハウジング２では、大径筒部２６よりも径が小さな負荷側小径筒部２７がブラケット部２２の中央に設けられた孔部２５から負荷側へ延伸するように設けられ、反負荷側小径筒部２８が孔部２５から反負荷側へ延伸するように設けられる。これらの負荷側小径筒部２７および反負荷側小径筒部２８は、ブラケット部２２と一体に形成されている。
【００６６】
このため、ハウジング２は、シャフト５の回転軸Ｘおよびシャフト５の直径の延長線を含む平面によって切断した場合、図４に二点鎖線で示す第１の断面視Ｈ構造Ｆ１と、図４に点線で示す第２の断面視Ｈ構造Ｆ２という２つの断面視Ｈ構造をもつことになる。
【００６７】
したがって、ハウジング２は、第１の断面視Ｈ構造Ｆ１により、ケース部２１および大径筒部２６と、ブラケット部２２との境界部分における剛性が向上する。さらに、ハウジング２は、第２の断面視Ｈ構造Ｆ２により、ハウジング２では、負荷側小径筒部２７および反負荷側小径筒部２８と、ブラケット部２２との境界部分における剛性がさらに向上する。
【００６８】
このように、ハウジング２は、剛性が高いので、例えば、ハウジング２のケース部２１へ固定子６が焼嵌めされる場合に、シャフト５が挿通される孔部２５に位置ズレが起こりにくい。したがって、ブラケット部２２は、検出器８およびシャフト５を適切な位置で保持することができる。
【００６９】
また、上記のように、ハウジング２は、剛性が高いので、例えば、回転子７の回転にともなう振動によって、シャフト５と検出器８との相対位置に位置ズレが生じることを抑制することができる。
【００７０】
次に、図５を用い、配線の取り回しを変更した変形例１に係る回転電機１ａについて説明する。図５は、変形例１に係る回転電機１ａを示す断面模式図である。なお、図５には、シャフト５の回転軸Ｘおよびシャフト５の直径の延長線を含む平面によって回転電機１ａを切断した場合における回転電機１ａの模式的な断面を示している。また、図５では、図１に示した構成要素と同一の構成要素に対して同一の符号を付している。
【００７１】
図５に示すように、回転電機１ａは、配線をハウジング２ａの内部から外部へ引き出す複数の引出孔２４および２４ａを備えている点で、図１に示した回転電機１とは構成が異なる。
【００７２】
具体的には、回転電機１ａの引出孔２４および２４ａは、ケース部２１における端縁からシャフト５の回転軸Ｘ方向と平行な同一方向へそれぞれ所定距離離隔した位置に複数設けられる。
【００７３】
かかる回転電機１ａでは、検出器配線８１が引出孔２４ａからハウジング２ａの外部へ引き出され、ブレーキ配線９６および固定子配線６４が引出孔２４からハウジング２ａの外部へ引き出される。すなわち、検出器配線８１は、検出器配線８１以外の配線が引き出された引出孔２４とは別の引出孔２４ａからハウジング２ａにおけるケース部２１の外部へ引き出される。
【００７４】
このように、回転電機１ａでは、ブレーキ配線９６および固定子配線６４のように検出器配線８１よりも大電流が流れる配線は、検出器配線８１とは別経路を介して検出器配線８１とは別の引出孔２４からハウジング２ａの外部へ引き出される。
【００７５】
これにより、回転電機１ａでは、ブレーキ配線９６および固定子配線６４を流れる大電流が検出器配線８１を流れる検出器８の検出結果に対応した信号電流へ及ぼす悪影響を低減することができる。したがって、回転電機１ａによれば、ブレーキ配線９６および固定子配線６４を流れる大電流に起因して、検出器８の検出精度が低下することを防止することができる。
【００７６】
なお、引出孔２４および２４ａは、ケース部２１における反負荷側の端部から反負荷側へ延伸された大径筒部２６の周面に設けられてもよい。また、引出孔２４および２４ａは、３個以上設けられてもよい。
【００７７】
なお、検出器８は、ブレーキ９の取り付け位置よりも反負荷側へ配設されてもよい。これにより、例えば、レゾルバよりも発熱量が大きく、放熱の必要性が高い光学式の検出器を採用した場合に、検出器から発せられる熱を反負荷側へ効果的に放熱させることができる。
【００７８】
また、上記した実施形態および変形例１および変形例２では、ブラケット部２２とケース部２１とが一体に形成された場合について説明したが、ブラケット部２２およびケース部２１は、別体に形成されてもよい。なお、上記した回転電機は、電動機であってもよいし、発電機であってもよい。
【００７９】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１，１ａ 回転電機
２，２ａ ハウジング
２１ ケース部
２２ ブラケット部
２２ａ 突起部
２３ 挿通孔
２４，２４ａ 引出孔
２５ 孔部
２６ 大径筒部
２７ 負荷側小径筒部
２８ 反負荷側小径筒部
３ ブラケット
４Ａ，４Ｂ 軸受
５ シャフト
６ 固定子
６４ 固定子配線
７ 回転子
８ 検出器
８１ 検出器配線
８２ 検出器カバー
９ ブレーキ
９０ ハブ
９１ ブレーキディスク
９２ プレート
９３ アマチュア
９４ 電磁石
９５ 電磁石ケース
９５ａ 突起部
９６ ブレーキ配線
Ｆ１ 第１の断面視Ｈ構造
Ｆ２ 第２の断面視Ｈ構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機として、回転子とともに回転するシャフトの回転位置を検出する検出器等の機器をシャフトの反負荷側に備えたものがある。かかる回転電機では、固定子および回転子を収納したケース内の空間と検出器等を設ける空間との間がシャフトを軸支するブラケット部によって遮断されている。
【０００３】
このため、かかる回転電機では、固定子に接続されたリード線を回転電機の外部へ引き出す引出部と、検出器等の機器に接続されたリード線を回転電機の外部へ引き出す引出部とをシャフトの軸方向に対してブラケット部を挟んだ異なる位置にそれぞれ設けることが一般的である（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４５０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の回転電機では、リード線を外部へ引き出す複数の引出部をシャフトの軸方向に対してブラケットを挟んで異なる位置にそれぞれ設ける必要があるため、シャフトの軸方向について小型化を図ることが容易ではないという問題があった。
【０００６】
開示の技術は、シャフトの軸方向について小型化を容易に図ることができる回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の開示する回転電機は、固定子および回転子を収納し、内部から外部へ配線を引き出す引出孔を周面に備えた筒状のケース部と、前記ケース部の反負荷側に設けられ、前記回転子とともに回転するシャフトの回転位置を検出する検出器と、前記ケース部の反負荷側に設けられ、前記シャフトの回転を制動するブレーキと、前記検出器および前記ブレーキと前記固定子および回転子との間を間仕切るとともに、前記シャフトを軸支し、前記検出器に接続された配線および前記ブレーキに接続された配線のうち少なくともいずれか一方の配線または前記固定子に接続された配線が挿通される挿通孔を備えた板状のブラケット部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する回転電機の一つの形態によれば、シャフトの軸方向について小型化を容易に図ることができる回転電機を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る回転電機の模式的な縦断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施形態に係る回転電機におけるブレーキの交換作業を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施形態に係る回転電機におけるブレーキの交換作業を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施形態に係る回転電機におけるブレーキの交換作業を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施形態に係る回転電機におけるブレーキの交換作業を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係るハウジングを示す断面模式図である。
【図５】図５は、変形例１に係る回転電機を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する回転電機の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態における例示で本発明が限定されるものではない。
【００１１】
まず、実施形態に係る回転電機の構成について図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係る回転電機の模式的な縦断面図である。なお、図１には、回転電機１が備える回転シャフト（以下、単に「シャフト５」と記載する）の回転軸Ｘおよびシャフト５の直径の延長線を含む平面によって回転電機１を切断した場合における回転電機１の模式的な断面を示している。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係る回転電機１は、ハウジング２、ブラケット３、軸受４Ａ、軸受４Ｂ、シャフト５、固定子６、回転子７、検出器８、ブレーキ９およびブレーキカバー９７を備える。
【００１３】
なお、回転電機１は、例えば、ロボットアームの先端部等に設けられ、シャフト５における回転電機１から突出した部分の先端（図１における下端）へ負荷となるロボットハンド等のエンドエフェクタが連結される。このため、以下では、便宜上、図１におけるシャフト５の下端側を負荷側とし、図１におけるシャフト５の上端側を反負荷側として説明する。
【００１４】
ハウジング２は、負荷側が開口された筒状の筐体であり、シャフト５とともに回転する回転子７および回転子７を回転駆動する固定子６を収納するケース部２１を備える。また、ハウジング２は、ケース部２１における反負荷側の端面に設けられ、シャフト５が挿通される孔部が中央に開口された板状のブラケット部２２を備える。
【００１５】
また、ブラケット部２２には、中央に開口された孔部から負荷側および反負荷側へ延伸する筒部が一体に形成される。ここで、ブラケット部２２中央の孔部から負荷側へ延伸する筒部（以下、「負荷側小径筒部２７」と記載する）には、環状の軸受４Ａが挿嵌される。
【００１６】
また、ケース部２１における負荷側の開口端面には、ブラケット３が取り付けられる。ブラケット３は、外周部がケース部２１における負荷側の開口端部に取り付けられ、内周部で環状の軸受４Ｂを保持する。そして、シャフト５は、軸受４Ａおよび軸受４Ｂによって回転軸Ｘを中心として回転可能に保持される。
【００１７】
回転子７は、円筒状の固定子コア７１の内周面にシャフト５が嵌合され、外周面に複数の永久磁石７２が配置されており、シャフト５の中心を回転軸Ｘとして回転する。回転子コア７１は、例えば、渦電流を低減するために電磁鋼板などの薄板材を多数枚積層して形成され、永久磁石７２の磁束を通す機能を担う。
【００１８】
また、固定子６は、環状の固定子コア６１と、ボビン６２と、ボビン６２に巻回された固定子巻線６３とを備え、ハウジング２におけるケース部２１の内部へ焼嵌めされて内周面が回転子７の外周面に対して対向配置される。
【００１９】
なお、ボビン６２および固定子巻線６３は、樹脂によってモールドされる。かかる固定子６には、シャフト５を駆動する三相電力を固定子６へ供給するための固定子配線６４が接続される。かかる固定子配線６４の取り回しについては、後に詳述する。
【００２０】
かかる回転電機１は、固定子６の固定子巻線６３に電流を流すことにより固定子６の内側に回転磁界が発生する。そして、この回転磁界と回転子７の永久磁石７２が発生する磁界との相互作用により回転子７が回転し、この回転子７の回転に伴ってシャフト５が回転する。
【００２１】
また、ブラケット部２２中央の孔部から反負荷側へ延伸する筒部（以下、「反負荷側小径筒部２８」と記載する）には、環状の検出器８が挿嵌される。かかる検出器８は、本実施形態では、シャフト５の延伸方向に貫通された円筒孔へ挿通されたシャフト５の回転位置（角度）を検出するレゾルバとしている。なお、検出器８は、光学式の検出器であってもよい。
【００２２】
かかる検出器８には、検出したシャフト５の回転位置を示す信号電流を外部へ出力する検出器配線８１が接続される。なお、検出器配線８１の取り回しについては、後に詳述する。このように、回転電機１では、回転子７に対してシャフト５の反負荷側に検出器８が配置される。
【００２３】
また、回転電機１では、検出器８の配設位置よりもシャフト５の反負荷側に、シャフト５の回転を制動するブレーキ９が取り付けられる。また、回転電機１では、検出器８の外周側にブレーキ９が交換可能に設けられている。かかるブレーキ９は、ユニット化された環状の制動装置であり、シャフト５の反負荷側端部に取り付けられた円盤状のハブ９０へ嵌合されるとともに、ネジ０２によってブラケット部２２における反負荷側の面に装着される。
【００２４】
具体的には、ブレーキ９は、非回転可動板（以下、「アマチュア９３」と記載する）、電磁石９４および電磁石ケース９５を含む制動機構と、ブレーキディスク９１と、固定ディスク（以下、「プレート９２」と記載する）とを備える。かかるブレーキ９の制動機構は、ブレーキディスク９１よりも負荷側におけるシャフト５からシャフト５の径方向外側へ離隔した位置に設けられる。
【００２５】
また、電磁石ケース９５の外周部には、突起部９５ａが形成される。突起部９５ａには、ネジ０２を挿入するためのネジ穴が形成される。なお、ブラケット部２２の反負荷側の面には、突起部９５ａと嵌合する突起部２２ａが形成されている。
【００２６】
ブレーキディスク９１は、検出器８の反負荷側に設けられる。かかるブレーキディスク９１は、環状の円盤であり、内周面にスプライン加工が施されている。また、ハブ９０は、外周面にスプライン加工が施されており、スプライン軸となってシャフト５とともに回転する。そして、ブレーキディスク９１は、内周面がハブ９０の外周面へ嵌合されてシャフト５とともに回転する回転部である。
【００２７】
プレート９２は、制動時にアマチュア９３と協働してブレーキディスク９１を挟持する円盤状の摩擦板である。かかるプレート９２は、電磁石ケース９５の反負荷側端面から所定の距離間隔を保持した状態で、ネジ０１により電磁石ケース９５へ取付け固定される。
【００２８】
アマチュア９３は、制動時にプレート９２と協働してブレーキディスク９１を挟持する円盤状の摩擦板であり、電磁石９４により吸着可能な金属によって形成される。かかるアマチュア９３は、電磁石ケース９５の反負荷側に設けられ、ブレーキディスク９１を介してプレート９２に対して対向配置される。
【００２９】
電磁石ケース９５は、アマチュア９３を反負荷側方向へ押圧するバネ（図示略）と、電磁石９４を収納した容器であり、ネジ０２によってブラケット部２２における反負荷側の面に装着される。電磁石ケース９５に収納された電磁石９４には、電磁石９４へ電力を供給するブレーキ配線９６が接続される。かかるブレーキ配線９６の取り回しについては、後に詳述する。
【００３０】
そして、ブレーキ９が装着されたハウジング２における反負荷側の開口面は、ブレーキカバー９７によって閉塞される。かかるブレーキカバー９７は、周縁部がハウジング２における反負荷側の端縁にネジ０３によって固定される。
【００３１】
かかるブレーキ９は、電磁石９４へ通電することによって電磁石９４へアマチュア９３を吸着させ、アマチュア９３をブレーキディスク９１から離隔させることによってブレーキディスク９１の回転に対する制動を解除する。
【００３２】
一方、ブレーキ９は、電磁石９４への通電を遮断することによって電磁石９４によるアマチュア９３の吸着を解除し、バネの付勢力によってアマチュア９３をブレーキディスク９１へ圧接させてブレーキディスク９１の回転を制動する。
【００３３】
このように、回転電機１では、検出器８の外周側にブレーキ９が交換可能に設けられている。これにより、回転電機１では、検出器８を取り外すことなく、消耗品であるブレーキ９を短時間で容易に交換することができる。
【００３４】
ここで、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂを用い、回転電機１におけるブレーキ９の交換作業について説明する。図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂは、実施形態に係る回転電機１におけるブレーキ９の交換作業を示す図である。なお、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂでは、図１に示す構成要素と同一の構成要素に対して同一の符号を付している。
【００３５】
ここで、図２Ａおよび図３Ａには、交換作業中の回転電機１を反負荷側からみた平面模式図を示している。また、図２Ｂおよび図３Ｂには、シャフト５の回転軸Ｘおよびシャフト５の直径の延長線を含む平面によって交換作業中の回転電機１を切断した場合における回転電機１の断面模式図を示している。
【００３６】
回転電機１のブレーキ９を交換する場合、まず、電磁石９４への通電を遮断した状態でネジ０３（図１参照）を取り外し、ブレーキカバー９７を取り外す。これにより、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、ハウジング２の反負荷側からブレーキ９が視認可能な状態となる。
【００３７】
より具体的には、このとき、ハウジング２の反負荷側から電磁石ケース９５をハウジング２のブラケット部２２へ固定したネジ０２が視認可能となる。ここで、電磁石９４への通電が遮断されているので、ブレーキディスク９１は、プレート９２およびアマチュア９３によって挟持される。
【００３８】
また、前述のように、プレート９２は、ネジ０１によって電磁石ケース９５へ固定されている。したがって、電磁石ケース９５をブラケット部２２へ固定しているネジ０２を取り外すことによって、ブレーキ９をブラケット部２２から取り外すことができる。
【００３９】
これにより、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、回転電機１には、検出器８がブラケット部２２によって保持された状態で残される。なお、このとき、ハブ９０は、回転電機１側に残される。
【００４０】
その後、ブレーキ９を取り外した作業と逆の順序で作業を行うことにより、新品のブレーキ９を回転電機１へ取り付ける。具体的には、新品のブレーキ９におけるブレーキディスク９１の内周面をハブ９０の外周面へ嵌合する。
【００４１】
そして、電磁石ケース９５の周縁部に形成された孔とブラケット部２２の周縁部に形成された孔とを位置合わせしてネジ０２によって電磁石ケース９５をブラケット部２２へ固定する。最後に、ハウジング２における反負荷側の開口をブレーキカバー９７によって閉塞し、ネジ０３によってブレーキカバー９７をハウジング２へ固定してブレーキ９の交換作業が完了する。
【００４２】
このように、回転電機１では、精密機器である検出器８へ触れることなく、ブレーキ９を容易に短時間で交換することができる。したがって、回転電機１によれば、ブレーキ９の交換作業によってシャフト５と検出器８との相対位置にズレが生じることを防止することができる。
【００４３】
また、回転電機１では、検出器８の外周側にブレーキ９が設けられている。これにより、ブレーキ９および検出器８が占める回転軸Ｘ方向の寸法（厚さ）を低減することができるため、回転軸Ｘ方向について回転電機１の薄型化が可能となる。
【００４４】
また、回転電機１では、ブレーキ９の制動機構が、検出器８よりもシャフト５の径方向外側に配置される。これにより、ブレーキ９は、検出器８よりもシャフト５の径方向内側でブレーキディスク９１の回転を制動する場合に比べ、弱い摩擦力によってブレーキディスク９１の回転を制動することができる。
【００４５】
また、回転電機１におけるブラケット部２２は、制動機構における電磁石ケース９５に面する検出器８の周面を包囲して検出器８を制動機構から隔離する筒状の隔離壁と、シャフト５を軸支する軸受部とを備える。
【００４６】
具体的には、ブラケット部２２には、シャフト５が挿通される孔部から負荷側へ延伸する負荷側小径筒部２７と、シャフト５が挿通される孔部から反負荷側へ延伸する反負荷側小径筒部２８が一体形成される。そして、負荷側小径筒部２７の内部に軸受４Ａが嵌合され、反負荷側小径筒部２８の内部に検出器８が配設される。
【００４７】
すなわち、回転電機１では、反負荷側小径筒部２８が、電磁石ケース９５から検出器８を隔離する隔離壁として機能し、負荷側小径筒部２７が、シャフト５を軸支する軸受部として機能する。
【００４８】
このように、回転電機１では、検出器８が反負荷側小径筒部２８によってブレーキ９における電磁石ケース９５から隔離される。これにより、回転電機１によれば、プレート９２およびアマチュア９３とブレーキディスク９１との摩擦によって生じる塵等が検出器８へ侵入することを防止することができる。
【００４９】
また、回転電機１では、かかるブラケット部２２とケース部２１とが一体形成されたハウジング２として、アルミニウム等の軽金属によって形成されたハウジング２や、磁束を遮断する鉄等の重金属によって形成されたハウジング２を採用することが可能である。
【００５０】
ここで、例えば、アルミニウムによって形成されたハウジング２を回転電機１へ採用した場合、回転電機１を軽量化することができる。一方、鉄によって形成されたハウジング２を回転電機１へ採用した場合、反負荷側小径筒部２８により、ブレーキ９の電磁石９４から発せられた磁束が検出器８へ侵入することを防止することができる。
【００５１】
また、ブラケット部２２は、検出器８を収納した反負荷側小径筒部２８の反負荷側における開口部を閉塞する検出器カバー８２を備える。かかる検出器カバー８２は、中心部にシャフト５の回転を妨げない大きさの孔が形成された円盤状の部材であり、周縁部が、反負荷側小径筒部２８の反負荷側開口端へネジ０４によって固定される。
【００５２】
このように、回転電機１では、検出器８の反負荷側端面が検出器カバー８２によって被覆される。これにより、回転電機１によれば、プレート９２およびアマチュア９３とブレーキディスク９１との摩擦によって生じる塵等が検出器８へ侵入することを、より確実に防止することができる。
【００５３】
また、検出器カバー８２として、磁束を遮断する鉄等の重金属によって形成された検出器カバー８２を採用した場合、ブレーキ９の電磁石９４から発せられた磁束が検出器８へ侵入することを防止することができる。
【００５４】
また、ブラケット部２２は、回転子７および固定子６を収納する筒状のケース部２１における反負荷側の端縁から反負荷側へ延伸する筒部（以下、「大径筒部２６」と記載する）を備える。そして、回転電機１では、かかる大径筒部２６の内部に検出器８およびブレーキ９の電磁石ケース９５部分が収納される。
【００５５】
これにより、回転電機１では、電磁石ケース９５の外周面まで被覆するようなブレーキカバーを用意する必要がない。したがって、回転電機１によれば、ケース部２１における反負荷側の端縁に大径筒部２６が設けられていないハウジングを採用した場合に比べ、ブレーキカバー９７の形成に用いる材料費を低減することができる。
【００５６】
次に、回転電機１における配線の取り回しについて説明する。図１に示すように、ハウジング２におけるケース部２１は、内部から外部へ配線を引き出す引出孔２４を周面に備える。また、ハウジング２におけるブラケット部２２は、検出器８およびブレーキ９と、固定子６および回転子７との間を間仕切るとともに、シャフト５を軸支する板状の部材である。
【００５７】
かかるブラケット部２２は、検出器８に接続された検出器配線８１およびブレーキ９に接続されたブレーキ配線９６のうち少なくともいずれか一方の配線または固定子６に接続された固定子配線６４が挿通される挿通孔２３を備える。
【００５８】
なお、固定子配線６４は、固定子６へ回転子７を回転させるための電力を供給する配線である。また、検出器配線８１は、シャフト５の回転位置に対応する信号電流を所定の制御装置（図示略）へ出力するための配線である。また、ブレーキ配線９６は、ブレーキディスク９１の回転を制動するためにブレーキ９の電磁石９４へ電力を供給する配線である。
【００５９】
このように、回転電機１では、検出器８およびブレーキ９と固定子６との間を間仕切るブラケット部２２に挿通孔２３が設けられている。これにより、回転電機１では、挿通孔２３を通して、ブレーキ配線９６および検出器配線８１をケース部２１の内部へ引き込み、固定子配線６４とともに引出孔２４を通してケース部２１の外部へ引き出すことができる。
【００６０】
したがって、回転電機１によれば、ブレーキ配線９６および検出器配線８１をブラケット部２２よりも反負荷側からハウジング２の外部へ引き出し、固定子配線６４をブラケット部２２の負荷側からハウジング２の外部へ引き出す場合に比べ、ブラケット部２２よりも反負荷側の回転軸Ｘ方向の寸法（厚さ）を低減することができる。
【００６１】
なお、引出孔２４は、ケース部２１の周面ではなく、大径筒部２６の周面に設けられてもよい。かかる場合、固定子配線６４は、挿通孔２３を通してブラケット部２２の反負荷側へ引き出され、ブレーキ配線９６および検出器配線８１とともに、引出孔２４から大径筒部２６の外部へ引き出される。
【００６２】
かかる構成とすれば、ブレーキ配線９６および検出器配線８１をブラケット部２２よりも反負荷側からハウジング２の外部へ引き出し、固定子配線６４をブラケット部２２の負荷側からハウジング２の外部へ引き出す場合に比べ、ケース部２１における回転軸Ｘ方向の寸法（厚さ）を低減することができる。また、引出孔２４は、ハウジング２の外周に複数設けられてもよい。なお、かかる点については、図５を用いて後述する。
【００６３】
次に、図４を用いてハウジング２におけるブラケット部２２の剛性について説明する。図４は、実施形態に係るハウジング２を示す断面模式図である。なお、図４には、シャフト５の回転軸Ｘおよびシャフト５の直径の延長線を含む平面によってハウジング２を切断した場合におけるハウジング２の模式的な断面を示している。また、図４では、図１に示す構成要素と同一の構成要素に対して同一の符号を付している。
【００６４】
図４に示すように、ハウジング２では、固定子６および回転子７が収納される筒状のケース部２１と、ケース部２１における反負荷側の端面に設けられ、シャフト５が挿通される孔部２５が開口された板状のブラケット部２２とが一体に形成されている。また、ハウジング２では、ケース部２１における反負荷側の端縁から反負荷側へ延伸する大径筒部２６とケース部２１とが一体に形成されている。
【００６５】
さらに、ハウジング２では、大径筒部２６よりも径が小さな負荷側小径筒部２７がブラケット部２２の中央に設けられた孔部２５から負荷側へ延伸するように設けられ、反負荷側小径筒部２８が孔部２５から反負荷側へ延伸するように設けられる。これらの負荷側小径筒部２７および反負荷側小径筒部２８は、ブラケット部２２と一体に形成されている。
【００６６】
このため、ハウジング２は、シャフト５の回転軸Ｘおよびシャフト５の直径の延長線を含む平面によって切断した場合、図４に二点鎖線で示す第１の断面視Ｈ構造Ｆ１と、図４に点線で示す第２の断面視Ｈ構造Ｆ２という２つの断面視Ｈ構造をもつことになる。
【００６７】
したがって、ハウジング２は、第１の断面視Ｈ構造Ｆ１により、ケース部２１および大径筒部２６と、ブラケット部２２との境界部分における剛性が向上する。さらに、ハウジング２は、第２の断面視Ｈ構造Ｆ２により、ハウジング２では、負荷側小径筒部２７および反負荷側小径筒部２８と、ブラケット部２２との境界部分における剛性がさらに向上する。
【００６８】
このように、ハウジング２は、剛性が高いので、例えば、ハウジング２のケース部２１へ固定子６が焼嵌めされる場合に、シャフト５が挿通される孔部２５に位置ズレが起こりにくい。したがって、ブラケット部２２は、検出器８およびシャフト５を適切な位置で保持することができる。
【００６９】
また、上記のように、ハウジング２は、剛性が高いので、例えば、回転子７の回転にともなう振動によって、シャフト５と検出器８との相対位置に位置ズレが生じることを抑制することができる。
【００７０】
次に、図５を用い、配線の取り回しを変更した変形例１に係る回転電機１ａについて説明する。図５は、変形例１に係る回転電機１ａを示す断面模式図である。なお、図５には、シャフト５の回転軸Ｘおよびシャフト５の直径の延長線を含む平面によって回転電機１ａを切断した場合における回転電機１ａの模式的な断面を示している。また、図５では、図１に示した構成要素と同一の構成要素に対して同一の符号を付している。
【００７１】
図５に示すように、回転電機１ａは、配線をハウジング２ａの内部から外部へ引き出す複数の引出孔２４および２４ａを備えている点で、図１に示した回転電機１とは構成が異なる。
【００７２】
具体的には、回転電機１ａの引出孔２４および２４ａは、ケース部２１における端縁からシャフト５の回転軸Ｘ方向と平行な同一方向へそれぞれ所定距離離隔した位置に複数設けられる。
【００７３】
かかる回転電機１ａでは、検出器配線８１が引出孔２４ａからハウジング２ａの外部へ引き出され、ブレーキ配線９６および固定子配線６４が引出孔２４からハウジング２ａの外部へ引き出される。すなわち、検出器配線８１は、検出器配線８１以外の配線が引き出された引出孔２４とは別の引出孔２４ａからハウジング２ａにおけるケース部２１の外部へ引き出される。
【００７４】
このように、回転電機１ａでは、ブレーキ配線９６および固定子配線６４のように検出器配線８１よりも大電流が流れる配線は、検出器配線８１とは別経路を介して検出器配線８１とは別の引出孔２４からハウジング２ａの外部へ引き出される。
【００７５】
これにより、回転電機１ａでは、ブレーキ配線９６および固定子配線６４を流れる大電流が検出器配線８１を流れる検出器８の検出結果に対応した信号電流へ及ぼす悪影響を低減することができる。したがって、回転電機１ａによれば、ブレーキ配線９６および固定子配線６４を流れる大電流に起因して、検出器８の検出精度が低下することを防止することができる。
【００７６】
なお、引出孔２４および２４ａは、ケース部２１における反負荷側の端部から反負荷側へ延伸された大径筒部２６の周面に設けられてもよい。また、引出孔２４および２４ａは、３個以上設けられてもよい。
【００７７】
なお、検出器８は、ブレーキ９の取り付け位置よりも反負荷側へ配設されてもよい。これにより、例えば、レゾルバよりも発熱量が大きく、放熱の必要性が高い光学式の検出器を採用した場合に、検出器から発せられる熱を反負荷側へ効果的に放熱させることができる。
【００７８】
また、上記した実施形態および変形例１および変形例２では、ブラケット部２２とケース部２１とが一体に形成された場合について説明したが、ブラケット部２２およびケース部２１は、別体に形成されてもよい。なお、上記した回転電機は、電動機であってもよいし、発電機であってもよい。
【００７９】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１，１ａ 回転電機
２，２ａ ハウジング
２１ ケース部
２２ ブラケット部
２２ａ 突起部
２３ 挿通孔
２４，２４ａ 引出孔
２５ 孔部
２６ 大径筒部
２７ 負荷側小径筒部
２８ 反負荷側小径筒部
３ ブラケット
４Ａ，４Ｂ 軸受
５ シャフト
６ 固定子
６４ 固定子配線
７ 回転子
８ 検出器
８１ 検出器配線
８２ 検出器カバー
９ ブレーキ
９０ ハブ
９１ ブレーキディスク
９２ プレート
９３ アマチュア
９４ 電磁石
９５ 電磁石ケース
９５ａ 突起部
９６ ブレーキ配線
Ｆ１ 第１の断面視Ｈ構造
Ｆ２ 第２の断面視Ｈ構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子および回転子を収納し、内部から外部へ配線を引き出す引出孔を周面に備えた筒状のケース部と、
前記ケース部の反負荷側に設けられ、前記回転子とともに回転するシャフトの回転位置を検出する検出器と、
前記ケース部の反負荷側に設けられ、前記シャフトの回転を制動するブレーキと、
前記検出器および前記ブレーキと前記固定子および回転子との間を間仕切るとともに、前記シャフトを軸支し、前記検出器に接続された配線および前記ブレーキに接続された配線のうち少なくともいずれか一方の配線または前記固定子に接続された配線が挿通される挿通孔を備えた板状のブラケット部と
を備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記引出孔は、
前記ケース部における端縁から前記シャフトの軸方向と平行な同一方向へそれぞれ所定距離離隔した位置に複数設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記検出器に接続された配線は、
該配線以外の配線が引き出された前記引出孔とは別の前記引出孔から前記ケース部の外部へ引き出された
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記ブラケット部および前記ケース部は、
別体に形成された
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の回転電機。
【請求項１】
固定子および回転子を収納し、内部から外部へ配線を引き出す引出孔を周面に備えた筒状のケース部と、
前記ケース部の反負荷側に設けられ、前記回転子とともに回転するシャフトの回転位置を検出する検出器と、
前記ケース部の反負荷側に設けられ、前記シャフトの回転を制動するブレーキと、
前記検出器および前記ブレーキと前記固定子および回転子との間を間仕切るとともに、前記シャフトを軸支し、前記検出器に接続された配線および前記ブレーキに接続された配線のうち少なくともいずれか一方の配線または前記固定子に接続された配線が挿通される挿通孔を備えた板状のブラケット部と
を備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記引出孔は、
前記ケース部における端縁から前記シャフトの軸方向と平行な同一方向へそれぞれ所定距離離隔した位置に複数設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記検出器に接続された配線は、
該配線以外の配線が引き出された前記引出孔とは別の前記引出孔から前記ケース部の外部へ引き出された
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記ブラケット部および前記ケース部は、
別体に形成された
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の回転電機。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−５９１６９（Ｐ２０１３−５９１６９Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５０７５（Ｐ２０１１−１９５０７５）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
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