JPH02176416A - モータとエンコーダとのカップリング構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、モータとそのモータの回転角度等を検出する
ロータリエンコーダとを接続するカップリングの構造に
関するものである。

［従来の技術コ 最近のモータにより作動される機械では、正確な位置決
めが重要な制御項目となることが多い。

このため、モータの回転子にロータリエンコーダを接続
し、回転子の相対あるいは絶対回転角度をこのエンコー
ダにより検出するようにしている。

このモータとエンコーダとをボルト等で完全に剛結合と
すると、次のような問題が生ずる。一つは、エンコーダ
は精密な機械であるため、モータ作動時の回転子のずれ
や振動がエンコーダに伝わると誤動作や故障を起こす可
能性があることである。第二には、モータとエンコーダ
との回転中心が完全に一致するように両者を絹み付ける
ことは困難であり、糾み付けの際に僅かなズレが残ると
、モータあるいはエンコーダに無理な負荷がかかって、
いずれかを損傷する可能性があることである。

第三の問題として、モータが急激に起動・停止を繰り返
した場合には、ボルト等の剛結合では疲労により破壊す
る可能性があることである。

このような問題を避けるため、モータとエンコ−ダとの
力・ンブリング構造に関して、従来様々な提案がなされ
ている。実開昭５６−１６６５１７号公報には、エンコ
ーダ本体とモータ取り付は盤との間の多少の傾きを許容
するため、円盤状弾性体を用いた構造が開示されている
。また、特開昭５９−１９８０９号公報には、モータ回
転軸とエンコーダ回転軸とがテーパにより結合され、モ
ータ本体とエンコーダ本体とがリング形板バネにより結
合されるというカップリング構造が開示されている。更
に、実開昭６１−１５７８２０号公報には、モータ本体
とエンコーダ本体との結合を波形の薄板バネで行った例
が示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 例えは、モータとエンコーダが機械加工ラインのように
、冷却剤や切粉等の飛散する劣悪な環境で使用される場
合には、両者の本体を一体として密閉したケーシングと
して、内部への粉塵の侵入を防ぐ必要がある。その他に
も、機器への取り付けの問題等から、モータとエンコー
ダの本体同士を剛結合としたい場合がある。上記従来の
技術ではいずれも、既に説明したように、モータ本体と
エンコーダ本体とを柔結合とし、モータシャフトとエン
コーダシャフトとは剛結合としているため、このような
場合に用いることができない。

従って、モータシャフトとエンコーダシャフトとを柔結
合としつつ、それらの間のシールを完全に行うことので
きる構造が必要とされている。

［課題を解決するための手段］ このような課題を解決するために成された本発明では、
モータとそのモータの回転を検出するエンコーダとを結
合するカップリング構造について、次のような特徴点を
有する。すなわち、モータおよびエンコーダのいずれか
一方の装置の回転シャフトをその装置本体よりも外側に
突出させ、この突出シャフトの外周に環状溝を設けて溝
内部にシール部材を配設する。そして、中空とした他方
の装置の回転シャフトを前記突出シャフトの外側に嵌挿
することにより、前記シール部材と中空シャフトの内周
面とにより両回転シャフトのシールを行う。

［作用］ 例えは、モータの回転シャフトをモータ本体よりも外側
に突出させたとすると、エンコーダシャフトはこのモー
タシャフトの突出部の外側に嵌挿される。両シャフトの
間は環状溝内に配設されたシール部材（例えは０リング
等）によりシールされるため、両者の隙間から粉塵等が
ユニットの内部に侵入する恐れはない。また、モータシ
ャフトとエンコーダシャフトとが軸方向に振動しても、
シール部材はエンコーダシャフトの内周面を摺動するた
め、その動きは妨げられず、両シャフトの柔結合は維持
される。

［実施例コ 本発明の実施例を第１．２図により説明する。

本実施例では、モータ１０本体からシャフト１２が突出
しており、その突出したモータシャフト１２の周囲をロ
ータリエンコーダ１４が覆う形で両者が取り付けられる
。

中空のモータシャフト１２はモータ１０の本体ケース２
０から外側（第１図では右側）に突出している。

このモータシャフト１２の突出部の外表面にはシール部
材を収容する２本の環状溝３Ｌ３３が互いに平行に設け
られている。また、第１図右側の端部には２個の軸方向
に突出する突起３６が互いに１８ｏ°離れて設けられ、
その先端の端面にはボルト孔３８が各々設けられる。

エンコーダ１４はそのケース１６内に中空のシャフト３
０を備え、シャフト３０は２個のベアリング１７により
ケース１６内に支持される。エンコーダシャフト３０の
端部にも２個の内径方向に突出する突起４゜が互いに１
８０°離れて設けられ、その端面にも各々ボルト孔４２
が設けられる。なお、エンコーダケース１６の第１図に
おける右側端部には穴が開いているが、その周縁部とエ
ンコーダシャツ）３０の端部との間にはシール材が設け
られ、エンコーダ内部への粉塵等の侵入を防止している
。

モータとエンコーダの結合方法は次の通りである。モー
タシャフト１２のモータ本体からの突出部の環状溝３Ｌ
３３に各々Ｏリング３２．３４をはめた後、その外側に
エンコーダシャフト３０を嵌挿する。そして、エンコー
ダシャフト３０の２個の突起４０とモータシャフト１２
の２個の突起３６とが互いに９０°毎に配置されるよう
な角度に調整しく第２図）、また、両突起３６，４０の
端面が同一平面上にくるように軸方向の位置を調整する
。この状態で４個の突起３６．４０の端面に環状板バネ
４４を当て、４本のボルトで板バネ４４を両シャフト１
２．３０に固定する。このとき、全ボルトは同一方向（
第１図の右側）から取り付けることができるため、取り
付け、保守等は容易である。

これと同時に、エンコーダケース１６の周囲に設けた段
差１８をモータｌＯのケース２０の外周端縁２２と嵌合
して、両ケース１６．２０を図示せぬボルトで固定する
。モータケース２０の外周端縁２２の角は面取りがなさ
れ、嵌合段差部１８にはシール部材として０リング２４
が介挿される。

このように、モータ１０とエンコーダ１４のケース同士
はボルトにより剛結合とされる一方、モータシャフト１
２は環状板バネ４４を介してエンコーダシャフト３０と
結合される。環状板バネ４４は円周方向には高い剛性を
有するため、モータシャフト１２の回転は遅滞なくエン
コーダシャフト３０に伝達される。エンコーダシャフト
３０には回転子４６が取り付けられており、それとエン
コーダ１４０ケース１６に取り付けられた固定子４８と
により、電気光学的にモータｌＯの絶対または相対回転
角度が検出される。

一方、環状板バネ４４は面に垂直な方向には弾性を有す
るため、モータシャフト１２が軸方向（第１図で左右方
向）に振動しても、その振動は板バネ４４によって吸収
され、エンコーダシャフト３０にはダイレクトには伝達
されない。従って、エンコーダ１４の正確な作動が保証
されるとともに、耐久性も向上する。このとき、モータ
シャフト１２の環状構３Ｌ３３にはめ込まれたＯリング
３２．３４はエンコーダシャフト３０の内周面上を滑る
ため、これらシャフトの軸方向の振動にかかわらずシー
ル効果を発揮することができる。

また、両ケース１６，２０の間にもＯリング２４が介挿
されているため、両ケース１６．２０の継目から水・粉
塵等がモータｌＯやエンコーダ１４の内部に侵入するこ
とがなく、シャフト間の０リング３２，３４と相まって
、このユニットの防塵性が確保されている。

［発明の効果］ 本発明では、一方のシャフトを他方の中空シャフトの内
部に嵌挿し、両者の間にシール部材を介挿しているため
、モータとエンコーダのユニ・ソトの内部に粉塵等が侵
入する恐れがない。また、このシール部材は中空シャフ
トの内周面を摺動する構造となっているため、両シャフ
トの軸方向の移動が許容される。これにより、モータシ
ャフトの振動をエンコーダシャフトへ直接伝達しないよ
うにすることができ、両装置の信頼性が高まる。

【図面の簡単な説明】

第１図モータ・エンコーダ結合部の断面図、第２図は同
結合部の正面図である。 ｌＯ・・・モータ、　　　１２・・・モータシャフト、
１４・・・エンコーダ、３０・・・エンコーダシャフト
、３６．４０・・・突起、　　４４・・・環状板バネ第
１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータとそのモータの回転を検出するエンコーダとを結
   合するカップリング構造であって、モータおよびエンコ
   ーダのいずれか一方の装置の回転シャフトをその装置本
   体よりも外側に突出させ、この突出シャフトの外周に環
   状溝を設けて溝内部にシール部材を配設し、中空とした
   他方の装置の回転シャフトを前記突出シャフトの外側に
   嵌挿することにより、前記シール部材と中空シャフトの
   内周面とにより両回転シャフト間のシールを行うことを
   特徴とするモータとエンコーダとのカップリング構造。