特許 7627272 回転駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-28

(45)【発行日】2025-02-05

(54)【発明の名称】回転駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/173 20060101AFI20250129BHJP

   H02K 1/2733 20220101ALI20250129BHJP

   H02K 7/08 20060101ALI20250129BHJP

   H02K 11/215 20160101ALN20250129BHJP

【ＦＩ】

H02K5/173 A

H02K1/2733

H02K7/08 Z

H02K11/215

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022542836

(86)(22)【出願日】2021-08-06

(86)【国際出願番号】 JP2021029293

(87)【国際公開番号】W WO2022034860

(87)【国際公開日】2022-02-17

【審査請求日】2024-05-08

(31)【優先権主張番号】P 2020135549

(32)【優先日】2020-08-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000108627

【氏名又は名称】タカノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088579

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 茂

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古賀 欣郎

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２７１７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２１１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１７７９８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ５／１７３

Ｈ０２Ｋ １／２７３３

Ｈ０２Ｋ ７／０８

Ｈ０２Ｋ １１／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のステータコア部を一体に設けたステータ及び前記ステータコア部に巻回したステータコイルを有する固定体部と、この固定体部に対向する複数の磁極を有するロータマグネット及びこのロータマグネットに付設したロータヨークを有する可動体部を備えてなる回転駆動装置であって、リング形に形成した前記ロータヨーク，及び複数の磁極を前記ロータヨークの外周部の周方向に沿って配したリング形のロータマグネットを有する前記可動体部と、リング形に形成した前記ステータの内周部に、前記可動体部の外周部に対向する複数のステータコア部を周方向に沿って所定間隔置きに配した前記固定体部と、前記ステータに対して位置を固定し、かつローラ周面を前記可動体部の外周部又は内周部に当接させることにより当該可動体部を旋回自在に支持する複数の支持ローラからなる可動体支持部とを備えることを特徴とする回転駆動装置。

【請求項2】

前記支持ローラは、ラジアル軸受を用いることを特徴とする請求項１記載の回転駆動装置。

【請求項3】

前記ラジアル軸受は、全部，又は少なくとも外輪部を含む一部を、非磁性素材により形成することを特徴とする請求項２記載の回転駆動装置。

【請求項4】

前記ラジアル軸受は、全部を、磁性素材により形成することを特徴とする請求項２記載の回転駆動装置。

【請求項5】

前記ラジアル軸受は、外周面に、非磁性素材により形成した別途のローラ被覆リングを一体に設けてなることを特徴とする請求項４記載の回転駆動装置。

【請求項6】

前記ロータマグネットは、周方向へ複数極に分割着磁した一体成型マグネットを用いることを特徴とする請求項１記載の回転駆動装置。

【請求項7】

前記ロータヨークは、前記ロータマグネットの厚みよりも薄く形成することを特徴とする請求項１又は６記載の回転駆動装置。

【請求項8】

前記固定体部は、前記ステータの一端面を支持し、かつ前記可動体支持部を配設するリング形のベース部を備えることを特徴とする請求項１記載の回転駆動装置。

【請求項9】

前記固定体部は、前記ベース部に配設した前記支持ローラを、前記複数のステータコア部における一部のステータコア部を除去して形成した収容空間に収容することにより、前記支持ローラのローラ周面を、前記可動体部の外周部又は内周部に当接させてなることを特徴とする請求項８記載の回転駆動装置。

【請求項10】

前記固定体部は、前記ベース部に配設した前記支持ローラのローラ周面を、前記ステータに対して軸方向にオフセットした位置で前記可動体部の外周部又は内周部に当接させてなることを特徴とする請求項８記載の回転駆動装置。

【請求項11】

前記可動体部は、軸方向に延設することにより、外周部又は内周部に前記支持ローラのローラ周面が当接するリング形の補助体部を一体に備えることを特徴とする請求項１０記載の回転駆動装置。

【請求項12】

前記可動体部は、前記支持ローラの軸方向相対変位を規制するストッパ部を有するローラガイドを備えることを特徴とする請求項１－１１のいずれかに記載の回転駆動装置。

【請求項13】

前記ローラガイドは、全部又は少なくとも一部を潤滑性合成樹脂素材により形成することを特徴とする請求項１２記載の回転駆動装置。

【請求項14】

前記ローラガイドは、前記ロータヨークの内周面及び／又は前記ロータマグネットの外周面を覆う被覆シート部を有してなることを特徴とする請求項１２又は１３記載の回転駆動装置。

【請求項15】

前記ローラガイドは、前記ロータマグネットの外周面を覆う被覆シート部を非磁性金属素材により形成することを特徴とする請求項１４記載の回転駆動装置。

【請求項16】

前記複数のステータコア部は、一部を、センサを支持するセンサ支持部として形成することを特徴とする請求項１記載の回転駆動装置。

【請求項17】

前記可動体部は、内周部より内方を中空部として構成することを特徴とする請求項１記載の回転駆動装置。

【請求項18】

前記可動体部は、内周部より内方に、回転により特定の機能を生じさせる特定機能部として構成することを特徴とする請求項１記載の回転駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のステータコア部に巻回したステータコイルを有する固定体部及び複数の磁極を配したロータマグネットを有する可動体部を備える回転駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、自動織機等に使用される回転駆動装置（サーボモータ）は、回転開始，回転停止，回転速度切換，回転方向切換等の制御を、回転動作中に頻繁かつ高速応答で行う必要があるため、回転子（可動体部）の重量を軽量化することにより、できるだけ慣性モーメントを小さくすることが求められるとともに、糸を操る必要があることから固有の特殊構造も求められる。

【0003】

従来、このような用途に用いられる回転駆動装置としては、特許文献１及び２に開示される織機用直接電磁駆動式回転耳組装置が知られている。特許文献１に開示される織機用直接電磁駆動式回転耳組装置は、耳組装置の比較的細幅な構造を可能にし、簡単な構造で安価に耳組装置に組み込むことができる適当な軸受装置をからみ織円板のために見出さなければならないとともに、その場合、駆動装置は、回転角測定系を装備し、さらに、電磁駆動装置、軸受装置及び回転角測定系を汚れに対して十分に遮蔽しなければならない課題の解決を目的としたものであり、具体的には、からみ織円板が電磁駆動装置の回転子である直接電磁駆動式回転耳組装置において、ころがり軸受の外レースがからみ織円抜に回転不能に固着され、回転子中心軸の周りに同軸に配設され、ころがり軸受の内レースを担持する１個のセンタリング装置が固定子ハウジングの中に設けたものである。

【0004】

また、特許文献２に開示される織機用直接電磁駆動式回転耳組装置は、からみ織円板が直接電磁駆動装置の回転子であり、回転子と固定子の間に半径方向磁束と異なる磁束が該駆動装置に現れる細幅型の回転耳組装置の提供を目的としたものであり、具体的には、中心軸の周囲に対称に配設された２個の糸口を有し、第１及び第２のからみ織ボビンから供給されるからみ織糸を各糸口により案内する回転支承されたからみ織円板を有し、からみ織円板が電磁駆動装置の回転子をなし、固定子が織機と連結可能なハウジングの中に収容されている織機用直接電磁駆動式回転耳組装置において、回転子と固定子との間に軸方向磁束が存在するように構成したものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１１－１０７１２９号公報

【文献】特開平１１－１１７１４７号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上述した従来の回転駆動装置（織機用直接電磁駆動式回転耳組装置）は、次のような問題点があった。

【0007】

第一に、回転子は、金属製部品として大径に構成された専用のころがり軸受により支持されるため、回転子と一体に回転するころがり軸受における外レース等の一部の部品も大型化及び重量化する。したがって、回転子の軽量化により慣性モーメントをより小さくし、十分な高速応答性を確保する観点からは限界があるとともに、大型化及び重量化ゆえに、低コスト性及び省エネルギ性の面からも不利になるなど、これらの課題を解決する観点からは更なる改善の余地があった。

【0008】

第二に、からみ織円板やマグネット等の構造要素を、ころがり軸受の外周面又は側面に配置する構造を採用するため、全体の構造が煩雑化するとともに、大型のころがり軸受を使用することから、装置全体の厚みが大きくなる。この結果、間隔が１０〔ｍｍ〕程度の狭い空間等への設置要求に応えることができないなど、汎用性を高める観点からも更なる改善の余地があった。

【0009】

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した回転駆動装置の提供を目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上述した課題を解決するため、複数のステータコア部２ｃ…を一体に設けたステータ２及びステータコア部２ｃ…に巻回したステータコイル３…を有する固定体部Ｍｃと、この固定体部Ｍｃに対向する複数の磁極を有するロータマグネット４及びこのロータマグネット４に付設したロータヨーク５を有する可動体部Ｍｍを備えてなる回転駆動装置Ｍを構成するに際して、リング形に形成したロータヨーク５，及び複数の磁極をロータヨーク５の外周部５ｅの周方向Ｆｆに沿って配したリング形のロータマグネット４を有する可動体部Ｍｍと、リング形に形成したステータ２の内周部２ｉに、可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅに対向する複数のステータコア部２ｃ…を周方向Ｆｆに沿って所定間隔置きに配した固定体部Ｍｃと、ステータ２に対して位置を固定し、かつローラ周面６ｆ…を可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅ又は内周部Ｍｍｉに当接させることにより当該可動体部Ｍｍを旋回自在に支持する複数の支持ローラ６…からなる可動体支持部Ｍｓとを備えてなることを特徴とする。

【0011】

この場合、発明の好適な態様により、支持ローラ６には、ラジアル軸受６ｂを用いることが望ましい。この際、ラジアル軸受６ｂの構成に際しては、その全部，又は少なくとも外輪部６ｂｅを含む一部を、非磁性素材により形成してもよいし、或いは、全部を、磁性素材により形成してもよい。なお、磁性素材により形成する際には、ラジアル軸受６ｂの外周面に、非磁性素材により形成した別途のローラ被覆リング６ｂｒを一体に設けることもできる。一方、ロータマグネット４は、周方向Ｆｆへ複数極に分割着磁した一体成型マグネットを用いることが望ましい。加えて、ロータヨーク５は、ロータマグネット４の厚みよりも薄く形成することが望ましい。また、固定体部Ｍｃには、ステータ２の一端面２ｓを支持し、かつ可動体支持部Ｍｓを配設するリング形のベース部１１を設けることが望ましい。これにより、固定体部Ｍｃは、ベース部１１に配設した支持ローラ６…を、複数のステータコア部２ｃ…における一部のステータコア部２ｃ…を除去して形成した収容空間１２…に収容することにより、支持ローラ６…のローラ周面６ｆ…を、可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅ又は内周部Ｍｍｉに当接させることができるとともに、他方、ベース部１１に配設した支持ローラ６…のローラ周面６ｆ…を、ステータ２に対して軸方向Ｆｓにオフセットした位置で可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅ又は内周部Ｍｍｉに当接させることもできる。なお、支持ローラ６…のローラ周面６ｆ…を、ステータ２に対して軸方向Ｆｓにオフセットする場合には、可動体部Ｍｍを軸方向Ｆｓに延設することにより、外周部Ｍｍｅ又は内周部Ｍｍｉに支持ローラ６…のローラ周面６ｆ…が当接するリング形の補助体部Ｍｍｓを一体に設けることが望ましい。一方、可動体部Ｍｍには、支持ローラ６…の軸方向Ｆｓ相対変位を規制するストッパ部１４ｐ，１４ｑを有するローラガイド１３を設けることができ、このローラガイド１３は、全部又は少なくとも一部を潤滑性合成樹脂素材により形成することができる。また、このローラガイド１３には、ロータヨーク５の内周面５ｉ及び／又はロータマグネット４の外周面４ｅを覆う被覆シート部１５ｄ，１５ｕを設けることができ、このローラガイド１３におけるロータマグネット４の外周面４ｅを覆う被覆シート部１５ｕは非磁性金属素材により形成することもできる。加えて、複数のステータコア部２ｃ…は、一部を、センサ１６ａ，１６ｂを支持するセンサ支持部２ｃａ，２ｃｂとして形成することができる。なお、可動体部Ｍｍは、内周部Ｍｍｉより内方を中空部Ｓａとして構成してもよいし、内周部Ｍｍｉより内方に、回転により特定の機能を生じさせる特定機能部Ｓｂ，Ｓｃとして構成してもよい。

【発明の効果】

【0012】

このような構成を有する本発明に係る回転駆動装置Ｍによれば、次のような顕著な効果を奏する。

【0013】

（１） 可動体部Ｍｍは、リング形に形成したロータヨーク５，及び複数の磁極をロータヨーク５の外周部５ｅの周方向Ｆｆに沿って配したリング形のロータマグネット４を有するため、可動体部Ｍｍを旋回させる従来の大型ころがり軸受を排除することができる。これにより、可動体部Ｍｍの大幅な軽量化を実現可能となり、高トルクに対応しつつ、慣性モーメントをより小さくすることができ、回転駆動装置Ｍにおける十分な高速応答性を確保できるとともに、低コスト性及び省エネルギ性をより高めることができる。

【0014】

（２） リング形に形成したステータ２の内周部２ｉに、可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅに対向する複数のステータコア部２ｃ…を周方向Ｆｆに沿って所定間隔置きに配した固定体部Ｍｃ，及びステータ２に対して位置を固定し、かつローラ周面６ｆ…を可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅ又は内周部Ｍｍｉに当接させることにより当該可動体部Ｍｍを旋回自在に支持する複数の支持ローラ６…からなる可動体支持部Ｍｓを備えるため、全体の構造をより単純化できることに加え、特に、装置全体の薄型化を実現することができる。この結果、間隔が１０〔ｍｍ〕程度、又はそれ以下となる狭い空間等への設置要求にも十分に応えることができるなど、汎用性及び発展性に優れた回転駆動装置Ｍとして提供することができる。

【0015】

（３） 好適な態様により、支持ローラ６…として、ラジアル軸受６ｂ…を用いれば、小型，軽量かつ様々なバリエーションを有するボールベアリング等の汎用部品を使用できるため、目的とする、より高性能な回転駆動装置Ｍを容易かつ低コストに得ることができる。

【0016】

（４） 好適な態様により、ラジアル軸受６ｂを構成するに際し、全部，又は少なくとも外輪部６ｂｅを含む一部を、非磁性素材により形成すれば、ロータマグネット４とラジアル軸受６ｂ間の磁気吸引力を排除又は低減できるため、ラジアル軸受６ｂの摺動部分における圧力を低減し、ラジアル軸受６ｂの耐久性を高めることができる。

【0017】

（５） 好適な態様により、ラジアル軸受６ｂを構成するに際し、全部を、磁性素材により形成すれば、ロータマグネット４とラジアル軸受６ｂ間の磁気吸引力を大きくすることができるため、ロータマグネット４とラジアル軸受６ｂの中立点位置で可動体部Ｍｍを安定に回転（可動）させることができる。

【0018】

（６） 好適な態様により、ラジアル軸受６ｂを構成するに際し、ラジアル軸受６ｂの外周面に、非磁性素材により形成した別途のローラ被覆リング６ｂｒを一体に設ければ、ロータマグネット４とラジアル軸受６ｂ間の磁気吸引力を低減し、耐久性を向上させることができるとともに、特に、コギングを低減し、可動体部Ｍｍ回転時の振動を抑制することができる。

【0019】

（７） 好適な態様により、ロータマグネット４に、周方向Ｆｆへ複数極に分割着磁した一体成型マグネットを用いれば、複数の個別のマグネットを組付ける必要がないため、組付の容易化，均質化，強度アップ及び低コスト化を図ることができることに加え、特に、ロータマグネット４の薄型化が可能になるため、可動体部Ｍｍの軽量化による慣性モーメントの更なる低減に寄与できる。

【0020】

（８） 好適な態様により、ロータヨーク５を形成するに際し、ロータマグネット４の厚みよりも薄く形成すれば、ロータマグネット４の薄型化と併せ、複数極の分割着磁により磁気回路の飽和を回避しつつ軽量化を可能にするため、特に、比重の大きいロータヨーク５及びロータマグネット４の軽量最小化を実現できるなど、可動体部Ｍｍを構成する際における最適な形態として実施できる。

【0021】

（９） 好適な態様により、固定体部Ｍｃに、ステータ２の一端面２ｓを支持し、かつ可動体支持部Ｍｓを配設するリング形のベース部１１を設ければ、このベース部１１は、固定体部Ｍｃの機械的構成要素の一部として機能させることができるため、支持ローラ６…のみならず、回路基板等を配設するためのハウジング機能部や回転駆動装置Ｍを設置する際の取付機能部等として利用することができる。

【0022】

（１０） 好適な態様により、固定体部Ｍｃを構成するに際し、ベース部１１に配設した支持ローラ６…を、複数のステータコア部２ｃ…における一部のステータコア部２ｃ…を除去して形成した収容空間１２…に収容することにより、支持ローラ６…のローラ周面６ｆ…を、可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅ又は内周部Ｍｍｉに当接させるようにすれば、各支持ローラ６…は、軸方向Ｆｓにおけるステータコア部２ｃ…と同位置に配することができるため、各支持ローラ６…による径方向及び軸方向Ｆｓへの無用な突出を回避して、可動体部Ｍｍ、更には回転駆動装置Ｍの合理的な薄型化を実現することができる。

【0023】

（１１） 好適な態様により、固定体部Ｍｃを構成するに際し、ベース部１１に配設した支持ローラ６…のローラ周面６ｆ…を、ステータ２に対して軸方向Ｆｓにオフセットした位置で可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅ又は内周部Ｍｍｉに当接させるようにすれば、支持ローラ６…を可動体部Ｍｍの内周部Ｍｍｉに当接させ、或いは支持ローラ６…をステータ２に対して軸方向Ｆｓに並べて配することが可能になるため、特に、回転駆動装置Ｍの薄型化が要求されない場合には、中空部を利用して各種機能を付加して構築した多様な回転駆動装置Ｍを提供することができる。

【0024】

（１２） 好適な態様により、可動体部Ｍｍを構成するに際し、軸方向Ｆｓに延設することにより、外周部Ｍｍｅ又は内周部Ｍｍｉに支持ローラ６…のローラ周面６ｆ…が当接するリング形の補助体部Ｍｍｓを一体に設ければ、支持ローラ６…をステータ２に対して軸方向Ｆｓに並べて配することができるため、ステータコア部２ｃ…及びステータコイル３…の数量を増やすことにより、固定体部Ｍｃの性能向上、更には可動体部Ｍｍに対する支持の安定性及び円滑性を高めることができる。

【0025】

（１３） 好適な態様により、可動体部Ｍｍを構成するに際し、支持ローラ６…の軸方向Ｆｓ相対変位を規制するストッパ部１４ｐ，１４ｑを有するローラガイド１３を設ければ、固定体部Ｍｃに対する可動体部Ｍｍの軸方向Ｆｓへの相対的変位は、磁気力により規制されるも、外乱等の作用による機械的な変位が生じた場合には、ストッパ部１４ｐ，１４ｑにより規制されるため、固定体部Ｍｃに対する、いわば可動体部Ｍｍの抜脱（脱落）を回避することができ、安定性及び信頼性をより高めることができる。

【0026】

（１４） 好適な態様により、ローラガイド１３を形成するに際し、全部又は少なくとも一部を潤滑性合成樹脂素材により形成すれば、潤滑性合成樹脂素材の有する物性を利用できるため、可動体部Ｍｍの円滑な回転（可動）を実現できるとともに、回転動作時（可動時）における振動及び騒音を効果的に吸収することができる。

【0027】

（１５） 好適な態様により、ローラガイド１３を形成するに際し、ロータヨーク５の内周面５ｉ及び／又はロータマグネット４の外周面４ｅを覆う被覆シート部１５ｄ，１５ｕを設ければ、支持ローラ６…を可動体部Ｍｍに当接する際には、被覆シート部１５ｄ又は１５ｕに当接可能になるため、振動及び騒音の吸収効果、回転（可動）の円滑化をより有効化できるとともに、制御応答性もより高めることができる。

【0028】

（１６） 好適な態様により、ローラガイド１３におけるロータマグネット４の外周面４ｅを覆う被覆シート部１５ｕを非磁性金属素材により形成すれば、複数の単極マグネットを組合わせて構成するロータマグネット４にも対応できるとともに、可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅの平坦精度をより高めることができるため、支持ローラ６…に対する当接もより安定化させることができるとともに、ステータコア部２ｃ…間とのギャップをより小さくして磁束密度を大きくすることができる。

【0029】

（１７） 好適な態様により、複数のステータコア部２ｃ…を形成するに際し、一部を、センサ１６ａ，１６ｂを支持するセンサ支持部２ｃａ，２ｃｂとして形成すれば、センサ１６ａ，１６ｂの配設場所を、ステータ２の外部に確保する必要がなくなるため、各種センサ１６ａ，１６ｂを設ける場合であっても、大型化及び煩雑化を招く不具合を回避することができる。

【0030】

（１８） 好適な態様により、可動体部Ｍｍを構成するに際し、内周部Ｍｍｉより内方を中空部Ｓａとして構成すれば、特に、中空部（空間）Ｓａを利用して糸等を供給する自動織機等に用いて最適となる。

【0031】

（１９） 好適な態様により、可動体部Ｍｍを構成するに際し、内周部Ｍｍｉより内方に、回転により特定の機能を生じさせる特定機能部Ｓｂ，Ｓｃとして構成すれば、色分解された光を投射する光学装置（単板式プロジェクタ等）のＲＧＢカラーフィルタや特殊用途における送風装置等、各種用途に利用及び応用できるなど、多様性及び発展性に優れた回転駆動装置Ｍとして提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の好適実施形態に係る第一実施例の回転駆動装置の一部断面部分を含む防塵カバーを除いた正面図、

【図2】同回転駆動装置の図１中Ａ１－Ａ１線断面図（一点鎖線Ａ３内の抽出拡大図を含む）、

【図3】同回転駆動装置の図１中Ａ２－Ａ２線断面図、

【図4】同回転駆動装置におけるローラガイドを分解した一部を示す断面図、

【図5】同回転駆動装置の外観背面図、

【図6】同回転駆動装置における可動体部の正面図、

【図7】同回転駆動装置の製造方法を説明するためのフローチャート、

【図8】本発明の好適実施形態に係る第二実施例の回転駆動装置の一部破断部を含む防塵カバーを除いた正面図、

【図9】同回転駆動装置の図８中Ａ４－Ａ４線断面図（一点鎖線Ａ６内の抽出拡大図を含む）、

【図10】同回転駆動装置の図８の一点鎖線Ａ５内の抽出断面図、

【図11】同回転駆動装置の図１０に示す部分の底面図、

【図12】同回転駆動装置の図９の一点鎖線Ａ７内の拡大説明図、

【図13】本発明の好適実施形態に係る第三実施例の回転駆動装置の一部断面部分を含む防塵カバーを破断した正面図、

【図14】同回転駆動装置における可動体部の図１５中Ａ８－Ａ８線断面図、

【図15】同回転駆動装置の図１３中Ａ９－Ａ９線断面図、

【図16】同回転駆動装置の図１３中Ａ１０－Ａ１０線断面図、

【図17】同回転駆動装置の変更例を示す防塵カバーを破断した正面図、

【符号の説明】

【0033】

Ｍ：回転駆動装置，Ｍｍ：可動体部，Ｍｍｅ：可動体部の外周部，Ｍｍｉ：可動体部の内周部，Ｍｍｓ：補助体部，Ｍｃ：固定体部，Ｍｃｅ：固定体部の外周部，Ｍｓ：可動体支持部，２：ステータ，２ｃ…：ステータコア部，２ｃａ：センサ支持部，２ｃｂ：センサ支持部，２ｉ：ステータの内周部，２ｓ：ステータの一端面，３…：ステータコイル，４：ロータマグネット，４ｅ：ロータマグネットの外周面，５：ロータヨーク，５ｅ：ロータヨークの外周部，５ｉ：ロータヨークの内周面，６…：支持ローラ，６ｆ…：ローラ周面，６ｂ：ラジアル軸受，６ｂｅ：ラジアル軸受の外輪部，６ｂｒ：ローラ被覆リング，１１：ベース部，１２…：収容空間，１３：ローラガイド，１４ｐ：ストッパ部，１４ｑ：ストッパ部，１５ｄ：被覆シート部，１５ｕ：被覆シート部，１６ａ：センサ，１６ｂ：センサ，Ｆｆ：周方向，Ｆｓ：軸方向，Ｚｐ：一方側の側面領域，Ｚｑ：他方側の側面領域，Ｓａ：中空部，Ｓｂ：特定機能部（フィルタ機能部），Ｓｃ：特定機能部（送風機能部）

【発明を実施するための最良の形態】

【0034】

次に、本発明に係る好適実施形態（第一実施例，第二実施例及び第三実施例）を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

【第一実施例】

【0035】

まず、本実施形態の第一実施例に係る回転駆動装置Ｍの構成について、図１－図６を参照して説明する。

【0036】

図１は回転駆動装置Ｍの機構部における全体構成を示す。回転駆動装置Ｍは、大別して固定体部Ｍｃ，可動体部Ｍｍ，及び可動体支持部Ｍｓにより構成する。

【0037】

固定体部Ｍｃは、全体をリング形に一体形成した図１に示すステータ２を備える。この場合、ステータ２を構成するに際し、ケイ素鋼板等の無方向性電磁鋼板を複数枚積層した積層体を用いれば、渦電流損を有効に低減することができる。ステータ２は、内周部２ｉに、周方向Ｆｆに沿って所定間隔置きに配し、かつ中心方向に突出したＴ形状をなす複数のステータコア部２ｃ…を一体に有する。ステータコア部２ｃにおける軸方向Ｆｓの幅寸法は、後述するロータマグネット４の軸方向Ｆｓの幅寸法に対して、概ね０．８倍、或いはそれ以下に選定することが望ましい。このように選定すれば、ロータマグネット４とステータコア部２ｃ間の磁気吸引力を均等にできるため、後述する可動体部Ｍｍを磁気中心位置で安定に保持することができる。

【0038】

各ステータコア部２ｃ…は、可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅに対して僅かなギャップを介して対向する。例示の場合、各ステータコア部２ｃ…の相互間は、間隔を一定に設定した際に、ステータコア部２ｃ…の極数が二十四極になるピッチ（間隔）を選定するとともに、連続する三つのステータコア部２ｃ…を残存させ、次のステータコア部２ｃを除去することにより収容空間１２として形成した配置パターンを順次形成する。これにより、ステータコア部２ｃ…の全体を十八極に設定し、かつ周方向Ｆｆに一定間隔おきに配される六つの収容空間１２…を設けることができる。

【0039】

また、各ステータコア部２ｃ…の巻線部位には、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等のコーティングを施すことにより絶縁性を確保する。そして、ステータコア部２ｃ…には、絶縁被覆導線を用いたコイルワイヤ（マグネットワイヤ）を巻回したステータコイル３…を付設する。なお、図１では、断面で示した部位においてのみステータコイル３…を表示し、他の部位ではステータコイル３…の表示を省略した。

【0040】

さらに、固定体部Ｍｃには、ステータ２よりも外径を大きく形成したリング形のベース部１１を備える。このベース部１１は、熱伝導性（放熱性）が高く、かつ非磁性を有するアルミニウム素材により一体形成することが望ましい。このベース部１１は、図１及び図２に示すように、ステータ２の一端面２ｓ（背面）に重ね、固定ネジ２１…で固定することによりステータ２を支持するとともに、このベース部１１の正面側には、後述する可動体支持部Ｍｓを配設する。なお、図面中、符号２２は、ベース部１１の内面に取付けた回路基板を示す。

【0041】

このように、固定体部Ｍｃに、ステータ２の一端面２ｓを支持し、かつ可動体支持部Ｍｓを配設するリング形のベース部１１を設ければ、このベース部１１は、固定体部Ｍｃの機械的構成要素の一部として機能させることができるため、支持ローラ６…のみならず、回路基板等を配設するためのハウジング機能部や回転駆動装置Ｍを設置する際の取付機能部等として利用することができる。

【0042】

一方、可動体支持部Ｍｓは、ステータ２に対して位置を固定した六つの支持ローラ６…により構成する。この場合、図２及び図３に示すように、各支持ローラ６…の中心を回動自在に支持するローラ支軸部６ｓ…をベース部１１に取付けるとともに、各支持ローラ６…を上述した六つの収容空間１２…に収容可能となるように配設位置を選定し、さらに、支持ローラ６のローラ周面６ｆが可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅに当接するように支持ローラ６の外径等を選定する。可動体部Ｍｍと可動体支持部Ｍｓを図６に抽出して示す。なお、六つの支持ローラ６…は、各ローラ周面６ｆ…を、後述する可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅに当接させることにより当該可動体部Ｍｍを旋回自在に支持する機能を有するため、ステータコア部２ｃ…の数量等を考慮することにより、一般的には、三つ以上となる複数の支持ローラ６…により構成することができる。

【0043】

各支持ローラ６…には、ボールベアリング又はローラベアリング等のラジアル軸受６ｂ…を用いる。支持ローラ６としてラジアル軸受６ｂを用いれば、小型，軽量かつ様々なバリエーションを有するボールベアリング等の汎用部品を使用できるため、目的とする、より高性能な回転駆動装置Ｍを容易かつ低コストに得ることができる。

【0044】

例示するラジアル軸受６ｂは、構成する素材として、全部を、磁性素材により形成した場合を示す。このように、ラジアル軸受６ｂの全部を、磁性素材により形成すれば、後述するロータマグネット４とラジアル軸受６ｂ間の磁気吸引力を大きくすることができるため、ロータマグネット４とラジアル軸受６ｂの中立点位置で可動体部Ｍｍを安定に回転（可動）させることができる。

【0045】

一方、ラジアル軸受６ｂは、構成する素材により、各種のタイプを選択可能である。一例として、ラジアル軸受６ｂの、全部，又は少なくとも外輪部６ｂｅ（図２参照）を含む一部を、非磁性素材により形成することも可能である。このように、全部，又は少なくとも外輪部６ｂｅを含む一部を、非磁性素材により形成すれば、ロータマグネット４とラジアル軸受６ｂ間の磁気吸引力を排除又は低減できるため、ラジアル軸受６ｂの摺動部分における圧力を低減し、ラジアル軸受６ｂの耐久性を高めることができる。他方、後述する第二実施例のように、ラジアル軸受６ｂの外周面に、非磁性素材により形成した別途のローラ被覆リング６ｂｒ（図９参照）を一体に設けることも可能である。このようなローラ被覆リング６ｂｒを設ければ、ロータマグネット４とラジアル軸受６ｂ間の磁気吸引力を低減し、耐久性を向上させることができるとともに、特に、コギングを低減し、可動体部Ｍｍ回転時の振動を抑制することができる。

【0046】

また、支持ローラ６（ラジアル軸受６ｂ）をベース部１１に取付けるに際しては、図２に示すように、取付ネジ２３とカラー２４によりローラ支軸部６ｓを構成し、カラー２４を支持ローラ６の内孔に挿入するとともに、このカラー２４に取付ネジ２３を挿通させることによりベース部１１に形成したネジ孔２５に螺着することができる。

【0047】

このように、固定体部Ｍｃを構成するに際し、ベース部１１に配設した支持ローラ６…を、複数のステータコア部２ｃ…における一部のステータコア部２ｃ…を除去して形成した収容空間１２…に収容することにより、支持ローラ６…のローラ周面６ｆ…を、可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅ又は内周部Ｍｍｉに当接させるようにすれば、各支持ローラ６…は、軸方向Ｆｓにおけるステータコア部２ｃ…と同位置に配することができるため、各支持ローラ６…による径方向及び軸方向Ｆｓへの無用な突出を回避して、可動体部Ｍｍ、更には回転駆動装置Ｍの合理的な薄型化を実現することができる。

【0048】

他方、可動体部Ｍｍは、リング形に形成したロータヨーク５，及び複数の磁極をロータヨーク５の外周部５ｅの周方向Ｆｆに沿って配したリング形のロータマグネット４を備えて構成する。

【0049】

この場合、ロータマグネット４には、周方向Ｆｆへ三十二極に分割着磁したリング形の一体成型マグネットを用いる。このようなロータマグネット４を用いれば、複数の個別のマグネットを組付ける必要がないため、組付の容易化，均質化，強度アップ及び低コスト化を図ることができることに加え、特に、ロータマグネット４の薄型化が可能になるため、可動体部Ｍｍの軽量化による慣性モーメントの更なる低減に寄与できる。

【0050】

また、ロータヨーク５は、鉄等の軟磁性材により全体をリング形に一体形成する。この場合、ロータヨーク５は、ロータマグネット４の厚みよりも薄く形成する。このように形成すれば、ロータマグネット４の薄型化と併せ、複数極の分割着磁により磁気回路の飽和を回避しつつ軽量化を可能にするため、特に、比重の大きいロータヨーク５及びロータマグネット４の軽量最小化を実現できるなど、可動体部Ｍｍを構成する際における最適な形態として実施できる。そして、このロータヨーク５の外周部５ｅに対して、ロータマグネット４の内周部４ｉが当接するように組付けることができる。

【0051】

さらに、可動体部Ｍｍは、ローラガイド１３を備える。例示のローラガイド１３は、第一リング部材１３ａと第二リング部材１３ｂの組合わせにより構成する。各リング部材１３ａ，１３ｂは、慣性モーメント及び摩耗負荷が小さく、かつ耐摩耗性に優れた潤滑性合成樹脂を用いてリング状となるようにそれぞれ一体成形したものである。なお、潤滑性合成樹脂としては、フッ素樹脂、キャストナイロン樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂、ポリアセタール樹脂等を用いることができる。

【0052】

このように、ローラガイド１３（第一リング部材１３ａと第二リング部材１３ｂ）を形成するに際し、全体を潤滑性合成樹脂素材により形成すれば、潤滑性合成樹脂素材の有する物性を利用できるため、可動体部Ｍｍの円滑な回転（可動）を実現できるとともに、回転動作時（可動時）における振動及び騒音を効果的に吸収することができる。なお、例示の場合、ローラガイド１３の全部（全体）を潤滑性合成樹脂素材により一体形成した場合を示したが、後述する第二実施例のように、一部を潤滑性合成樹脂素材により形成し、他の残部を他の素材（非磁性金属素材等）により形成することも可能である。

【0053】

また、一方の第一リング部材１３ａは、図２に示すように、ロータヨーク５の内周面５ｉを覆うリング形の被覆シート部１５ｄと、この被覆シート部１５ｄの軸方向Ｆｓにおける一方側の端縁に一体形成することにより、支持ローラ６…の軸方向Ｆｓ相対変位を規制するリング形のストッパ部１４ｐにより構成する。被覆シート部１５ｄは全体を一定厚に形成するとともに、ストッパ部１４ｐは被覆シート部１５ｄのラジアル方向外方へ延設し、ストッパ部１４ｐの内側の面には、ロータヨーク５のエッジ部及びロータマグネット４のエッジ部が嵌合可能な凹形状部を形成する（図４参照）。なお、３１，３１は、ローラガイド部１３の内周面における１８０〔゜〕離間した位置に設けた糸ガイドを示す。

【0054】

他方の第二リング部材１３ｂは、ロータマグネット４の外周面４ｅを覆うリング形の被覆シート部１５ｕと、この被覆シート部１５ｕの軸方向Ｆｓにおける他方側の端縁に一体形成することにより、支持ローラ６…の軸方向Ｆｓ相対変位を規制するリング形のストッパ部１４ｑにより構成する。被覆シート部１５ｕは全体を一定厚に形成するとともに、ストッパ部１４ｑは、被覆シート部１５ｕのラジアル方向外方へ延設形成する。さらに、ストッパ部１４ｑに対して、ラジアル方向内方には保持部１３ｂｈを一体形成し、この保持部１３ｂｈの内側の面に、ロータヨーク５のエッジ部及びロータマグネット４のエッジ部が嵌合可能な凹形状部を形成する（図４参照）。

【0055】

これにより、可動体部Ｍｍ，固定体部Ｍｃ，可動体支持部Ｍｓを組付けた際には、図２に示すように、一方のストッパ部１４ｐの先端は、支持ローラ６（ラジアル軸受６ｂ）の外輪部６ｂｅの一方側の端面におけるラジアル方向中間部に位置し、他方のストッパ部１４ｑの先端は、外輪部６ｂｅの他方側の端面におけるラジアル方向中間部に位置するため、支持ローラ６…の軸方向Ｆｓ相対変位を規制することができる。

【0056】

このように、可動体部Ｍｍを構成するに際し、支持ローラ６…の軸方向Ｆｓ相対変位を規制するストッパ部１４ｐ，１４ｑを有するローラガイド部１３を設ければ、固定体部Ｍｃに対する可動体部Ｍｍの軸方向Ｆｓへの相対的変位は、磁気力により規制されるも、外乱等の作用による機械的な変位が生じた場合には、ストッパ部１４ｐ，１４ｑにより規制されるため、固定体部Ｍｃに対する、いわば可動体部Ｍｍの抜脱を回避することができ、安定性及び信頼性をより高めることができる。

【0057】

さらに、ローラガイド１３を形成するに際して、ロータヨーク５の内周面５ｉ及びロータマグネット４の外周面４ｅを覆う被覆シート部１５ｄ，１５ｕを設ければ、支持ローラ６…を可動体部Ｍｍに当接する際には、被覆シート部１５ｄ又は１５ｕに当接可能になるため、振動及び騒音の吸収効果、回転（可動）の円滑化をより有効化できるとともに、制御応答性もより高めることができる。

【0058】

他方、図２に示すように、正面側（ベース部１１に対して反対側）の位置となる可動体部Ｍｍの内周部Ｍｍｉから固定体部Ｍｃの外周部Ｍｃｅに至る一方側の側面領域Ｚｐには、この側面領域Ｚｐの全部（又は一部）を覆う、例えば、樹脂製シートを用いたリング形の防塵シート１７ｓを貼付けた防塵カバー１７を付設する。この場合、防塵シート１７ｓは、樹脂製シートをローラガイド１３等に軽く接触（摺動）させて空間を遮蔽するものであり、形成素材としては、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂等を用いることができる。なお、ローラガイド１３等とは異なる素材を選定することにより耐摩耗性を向上させることが望ましい。また、光学センサを内蔵する場合には、遮光性を考慮することが望ましい。さらに、防塵カバー１７は、熱伝導性（放熱性）が高く、かつ非磁性を有するアルミニウム素材により形成することが望ましい。

【0059】

このような防塵カバー１７を付設すれば、粉塵の発生しやすい場所で使用する用途、例えば、自動織機等に用いる場合であっても、糸屑等に基づいて発生する粉塵が防塵カバー１７側から回転駆動装置Ｍの内部に侵入するのを防止できるため、回転駆動装置Ｍの信頼性及び耐久性の向上に寄与することができる。

【0060】

一方、ベース部１１の外側、即ち、可動体部Ｍｍの内周部Ｍｍｉから固定体部Ｍｃの外周部Ｍｃｅに至る他方側の側面領域Ｚｑには、この側面領域Ｚｑの全部（又は一部）を覆う、例えば、樹脂製シートを用いたリング形の防塵シート１８を付設する。この場合、形状を除き、上述した防塵シート１７ｓと同様に形成することができる。防塵シート１８を付設した回転駆動装置１の背面図を図５に示す。

【0061】

したがって、このような防塵シート１８を設ければ、粉塵が回転駆動装置Ｍの内部へベース部１１側から侵入するのを防止できるため、回転駆動装置Ｍの信頼性及び耐久性の向上に寄与できるとともに、特に、防塵カバー１７と組合わせることにより、より有効性の高い防塵効果を得ることができる。

【0062】

次に、第一実施例に係る回転駆動装置Ｍの製造手順の一例について、図１－図６を参照しつつ図７に示すフローチャートに従って説明する。

【0063】

まず、ロータヨーク５に、未着磁のロータマグネット４を固定する（ステップＳ１）。この場合、ロータヨーク５とロータマグネット４を位置決めし、接着剤等を用いて固定する（ステップＳ１）。そして、ロータヨーク５に固定した未着磁のロータマグネット４に対して着磁処理を行う（ステップＳ２）。

【0064】

次いで、一体化されたロータヨーク５とロータマグネット４の一端側に対し、接着剤等を用いて第一リング部材１３ａの取付けを行う（ステップＳ３）。この場合、図４に示すように、ロータヨーク５及びロータマグネット４に対して、第一リング部材１３ａを矢印Ｆ１方向へ相対変位させ、被覆シート部１５ｄをロータヨーク５の内側に挿入して仮想線の位置に組付けるとともに、ロータヨーク５及びロータマグネット４の一方の端部をストッパ部１４ｐの内面に当接（嵌合）させる。

【0065】

また、ロータヨーク５とロータマグネット４の他端側に対し、接着剤等を用いて第二リング部材１３ｂの取付けを行う（ステップＳ４）。この場合も、第一リング部材１３ａ側と同様、ロータヨーク５及びロータマグネット４に対して、第二リング部材１３ｂを矢印Ｆ２方向へ相対変位させ、被覆シート部１５ｕをロータマグネット４の外周面に対して仮想線で示すように組付けるとともに、ロータヨーク５及びロータマグネット４の他方の端部を第二リング部材１３ｂの保持部１３ｂｈの内面に当接（嵌合）させる。これにより、可動体部Ｍｍ側における可動体中間アセンブリの組立が終了する（ステップＳ５）。

【0066】

一方、ステータ２における各ステータコア部２ｃ…に対してコイルワイヤを巻回する（ステップＳ６）。これにより、各ステータコア部２ｃ…にステータコイル３…が付設される。また、ベース部１１に回路基板２２の取付けを行う（ステップＳ７）。そして、ベース部１１に対してステータ２の取付けを行うとともに、ステータ２におけるステータコイル３…を回路基板２２に対して半田付け等により接続する（ステップＳ８，Ｓ９）。これにより、固定体部Ｍｃ側における固定体中間アセンブリの組立が終了する（ステップＳ１０）。

【0067】

次いで、固定体中間アセンブリに対して可動体中間アセンブリを定位置にセッティングする（ステップＳ１１）。そして、この状態において、六つの支持ローラ６…を各収容空間１２…に収容し、ベース部１１に対する支持ローラ６…の取付けを行う（ステップＳ１２）。支持ローラ６の取付けは、図２に示すように、カラー２４を支持ローラ６の内孔に挿入するとともに、このカラー２４に取付ネジ２３を挿通させることによりベース部１１に形成したネジ孔２５に螺着する。これにより、各支持ローラ６は、取付ネジ２３とカラー２４により構成されたローラ支軸部６ｓにより回動自在に支持される可動体支持部Ｍｓが構成されるとともに、各支持ローラ６…、即ち、ラジアル軸受６ｂ…の外輪部６ｂｅ…の両側に、ストッパ部１４ｐと１４ｑが配され、ラジアル軸受６ｂ…により、可動体部Ｍｍの軸方向Ｆｓへの抜脱が阻止される。

【0068】

この後、防塵カバー１７に対して防塵シート１７ｓを貼付けるとともに、ベース部１１に対して防塵シート１８の貼付けを行う（ステップＳ１３，Ｓ１４）。また、防塵シート１７ｓを付設した防塵カバー１７を、ベース部１１に対して固定ネジ２６…を用いて取付ける（ステップＳ１５）。これにより、目的の回転駆動装置Ｍを得ることができる。

【0069】

このように構成する回転駆動装置Ｍは、各ステータコイル３…及び図示を省略したセンサ類を、回路基板２２を介して不図示の駆動コントローラに接続すれば、三相ＤＣブラシレスモータとして回転駆動させることができる。この場合、各相におけるステータコイル３…は、公知のスター結線やデルタ結線等の結線方法により結線することができるとともに、特に、バイポーラ駆動方式を採用することによりトルクリップルを低減することができる。なお、三相を例示したが、二相，四相，五相等の各種多相方式により実施可能である。また、可動体部Ｍｍを構成するに際しては、内周部Ｍｍｉより内方を中空部Ｓａとして構成したため、特に、中空部（空間）Ｓａを利用して糸等を供給する自動織機等に用いて最適となる。

【0070】

よって、このような第一実施例に係る回転駆動装置Ｍによれば、基本構成として、リング形に形成したロータヨーク５，及び複数の磁極をロータヨーク５の外周部５ｅの周方向Ｆｆに沿ってリング形に配したロータマグネット４を有する可動体部Ｍｍと、リング形に形成したステータ２の内周部２ｉに、可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅに対向する複数のステータコア部２ｃ…を周方向Ｆｆに沿って所定間隔置きに配した固定体部Ｍｃと、ステータ２に対して位置を固定し、かつローラ周面６ｆ…を可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅ又は内周部Ｍｍｉに当接させることにより当該可動体部Ｍｍを旋回自在に支持する複数の支持ローラ６…からなる可動体支持部Ｍｓとを備えて構成したため、可動体部Ｍｍを旋回させる従来の大型ころがり軸受を排除することができる。これにより、可動体部Ｍｍの大幅な軽量化を実現可能となり、高トルクに対応しつつ、慣性モーメントを、より小さくすることができ、回転駆動装置Ｍにおける十分な高速応答性を確保できるとともに、低コスト性及び省エネルギ性をより高めることができる。しかも、全体の構造をより単純化できることに加え、特に、装置全体の薄型化を実現することができる。この結果、間隔が１０〔ｍｍ〕程度、又はそれ以下となる狭い空間等への設置要求にも十分に応えることができるなど、汎用性及び発展性に優れた回転駆動装置Ｍとして提供することができる。

【第二実施例】

【0071】

次に、本実施形態の第二実施例に係る回転駆動装置Ｍについて、図８－図１２を参照して説明する。

【0072】

第二実施例は、第一実施例に対して基本的な構成は同じであるが、センサ系の構成を付加した点，及び細部構成の変更例を示した点が異なる。

【0073】

まず、図１１及び図１２に示すように、ロータマグネット４の近傍に位置する回路基板２２の上に、ロータマグネット４の磁極を検出する三つのホールセンサ（ホールＩＣ）４１，４２，４３を周方向Ｆｆに沿って所定間隔おきに順次配設する。各ホールセンサ４１，４２，４３はロータマグネット４の磁極位置を検出する機能を有し、この検出結果に基づいて、例示の場合、三相ＤＣブラシレスモータとして作動させる際のスイッチング制御を行うことができる。なお、４０はセンサヨークを示す。このセンサヨーク４０は、ホールセンサ４１，４２，４３の処理回路では正転時と逆転時に生じる磁極の位置検出誤差を最小限に低減するためのものであり、鉄等の軟磁性材で形成したプレートを回路基板２２の裏側に取付けている。

【0074】

また、第二実施例では、複数のステータコア部２ｃ…を形成するに際し、一部を、センサ１６ａ，１６ｂを支持するセンサ支持部２ｃａ，２ｃｂとして形成した。この場合、第一実施例のステータ２に形成した六つの収容空間１２…を三つの収容空間１２…に変更するとともに、残りの収容空間１２…に存在した三つステータコア部２ｃ…を三つのセンサ取付部２ｃａ，２ｃｂ，２ｃｃに変更した。例示の場合、使用するセンサ取付部２ｃａ，２ｃｂは二つであるが、磁気回路のバランスを確保するため、ステータコア部２ｃの形状に類似した形状に形成した三つのセンサ取付部２ｃａ，２ｃｂ，２ｃｃを設けた。したがって、支持ローラ６…の数量は三つに変更した。

【0075】

そして、一方のセンサ取付部２ｃａの先端に、原点検出センサ１６ａを実装した基板１６ａｐを取付けるとともに、他方のセンサ取付部２ｃｂの先端に、回転速度検出センサ１６ｂを実装した基板１６ｂｐを取付けた。この場合、図１２に示すように、側面から見た場合、原点検出センサ１６ａを軸方向Ｆｓの端部寄りに配置するとともに、回転速度検出センサ１６ｂは図１２中仮想線で示すように、軸方向Ｆｓの中央寄りに配置する。原点検出センサ１６ａ及び回転速度検出センサ１６ｂは、いずれもフォトリフレクタ（反射型光学センサ）を用いている。

【0076】

このように、複数のステータコア部２ｃ…を形成するに際し、一部を、センサ１６ａ，１６ｂを支持するセンサ支持部２ｃａ，２ｃｂとして形成すれば、センサ１６ａ，１６ｂの配設場所を、ステータ２の外部に確保する必要がなくなるため、各種センサ１６ａ，１６ｂを設ける場合であっても、大型化及び煩雑化を招く不具合を回避できる。

【0077】

一方、図１２に示すように、可動体部Ｍｍ側においては、原点検出センサ１６ａにより検出される黒マーク４４を、前述したストッパ部１４ｐの先端周面の所定位置に表示した。また、回転速度検出センサ１６ｂにより検出される白黒の繰り返しが全周で１８０組となる連続パターン４６を、ロータマグネット４の外周面に設けたリング形のシートガイド４５の外面に表示した。このシートガイド４５は、前述した被覆シート部１５ｕを単独形成した形態と同じになる。

【0078】

この場合、シートガイド４５は、非磁性金属素材により形成したものであり、基本的には、ローラガイド１３における第二リング部材１３ｂの一部となる。即ち、ロータマグネット４の外周面４ｅを覆う被覆シート部１５ｕを、非磁性金属素材により薄肉形成した。このように、被覆シート部１５ｕを、非磁性金属素材を用いたシートガイド４５により構成すれば、複数の単極マグネットを組合わせて構成するロータマグネット４にも対応できるとともに、可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅの平坦精度をより高めることができるため、支持ローラ６…に対する当接もより安定化させることができるとともに、ステータコア部２ｃ…間とのギャップをより小さくして磁束密度を大きくすることができる。したがって、シートガイド４５を形成するに際しては、厚さをできるだけ薄くすることが望ましい。

【0079】

さらに、第二実施例において、符号３２は、耐久性の高い別素材（セラミックス等）によりパイプ状に形成した糸ガイド部品を示す。第二実施例では、糸ガイド３１を構成するに際し、孔を形成する部分に、この糸ガイド部品３２を、インサート成形又は組付けることにより第一リング部材１３ａに埋設して構成した。

【0080】

また、４７は、支持ローラ６の周面６ｆに装着した樹脂製のローラ被覆リングを示す。このようなローラ被覆リング４７を使用すれば、支持ローラ６の周面６ｆ側が当接するシートガイド４５を、例えば、樹脂素材に対して耐摩耗性に優れ、また、膨張係数の小さい、ローラガイド１３の形成素材とは異なる樹脂素材又は金属素材により形成することもできる。加えて、磁気回路の影響を小さくすることも可能となる。

【0081】

その他、図８－図１２に示す第二実施例において、図１－図６に示した第一実施例と同一部分及び同一機能部分については、同一符号を付して、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。このような第二実施例であっても第一実施例と同様の作用効果を得ることができる。

【第三実施例】

【0082】

次に、本実施形態の第三実施例に係る回転駆動装置Ｍについて、図１３－図１７を参照して説明する。

【0083】

第三実施例は、第一実施例及び第二実施例に対して、基本極数を変更した点，固定体部Ｍｃに配設する可動体支持部Ｍｓ（支持ローラ６…）の配設位置を変更した点，リング形の可動体部Ｍｍの内周部Ｍｍｉより内方に、回転により特定の機能を生じさせる特定機能部Ｓｂ，Ｓｃを設けた点が異なる。

【0084】

第三実施例は、図１７に示すように、基本極数として、ステータコア部２ｃ…を十二極に設定するとともに、ロータマグネット４を十六極に設定した。また、第三実施例では、支持ローラ６…を収容する収容空間１２…は設けていない。

【0085】

さらに、第三実施例では、固定体部Ｍｃを構成するに際し、図１５に示すように、可動体支持部Ｍｓ（支持ローラ６…）の軸方向Ｆｓにおける配設位置を変更した。即ち、ベース部１１に配設した支持ローラ６…のローラ周面６ｆ…を、ステータ２に対して軸方向Ｆｓにオフセットした位置で可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅに当接させるようにしたものである。したがって、支持ローラ６…とステータコア部２ｃ…は、軸方向Ｆｓにおいて前後に並んだ状態に配される。このように構成すれば、支持ローラ６…を可動体部Ｍｍの内周部Ｍｍｉに当接させ、或いは支持ローラ６…をステータ２に対して軸方向Ｆｓに並べて配することが可能になるため、特に、回転駆動装置Ｍの薄型化が要求されない場合には、中空部を利用して各種機能を付加した構成、即ち、多様な回転駆動装置Ｍを構築することができる。

【0086】

このため、可動体部Ｍｍを構成するに際しては、図１５に示すように、可動体部Ｍｍを構成するロータマグネット４を除き、ロータヨーク５と第一リング部材１３ａを軸方向Ｆｓに延設するとともに、第二リング部材１３ｂの位置を変更した。これにより、第一実施例における可動体部Ｍｍに対して軸方向Ｆｓへリング形の補助体部Ｍｍｓを付加した寸法となる。換言すれば、可動体部Ｍｍを軸方向Ｆｓに延設して第一実施例の可動体部Ｍｍに対してほぼ二倍の軸方向幅に設定した。この結果、支持ローラ６…のローラ周面６ｆ…は、補助体部Ｍｍｓの外周部Ｍｍｅに当接する。この構成により、上述したように、支持ローラ６…は、ステータ２に対して軸方向Ｆｓに並べて配することが可能となり、ステータコア部２ｃ…及びステータコイル３…の数量（極数）を増やすことにより、固定体部Ｍｃの性能向上、更には可動体部Ｍｍに対する支持の安定性及び円滑性を高めることが可能となる。

【0087】

さらに、第一実施例及び第二実施例の場合、可動体部Ｍｍを構成するに際し、リング形の可動体部Ｍｍの内周部Ｍｍｉより内方を中空部Ｓａとして構成したが、第三実施例では、回転により特定の機能を生じさせる特定機能部Ｓｂ，Ｓｃを設けた。

【0088】

一例として示した図１３は、色分解された光を投射する光学装置（単板式プロジェクタ等）のＲＧＢカラーフィルタ（フィルタ機能部）Ｓｂを配設したものであり、周方向Ｆｆに三等分した領域に、レッドフィルタ５１，グリーンフィルタ５２，ブルーフィルタ５３を順次配して構成した。一方、他の例として示した図１７は、七枚のファンブレード６１…により構成した送風ファン（送風機能部）Ｓｃである。この場合、送風を邪魔するモータ等が中心位置に存在しないため、比較的細いパイプ等の内部に効率的に送風することができる。

【0089】

このように、可動体部Ｍｍを構成するに際し、内周部Ｍｍｉより内方に、回転により特定の機能を生じさせる特定機能部Ｓｂ，Ｓｃとして構成すれば、一例として示したように、色分解された光を投射する光学装置（単板式プロジェクタ等）のＲＧＢカラーフィルタや特殊用途における送風装置（送風ファン）等、各種用途に利用及び応用できるなど、多様性及び発展性に優れた回転駆動装置Ｍとして提供することができる。

【0090】

その他、図１３－図１７に示す第三実施例において、図１－図１２に示した第一実施例及び第二実施例と同一の部分及び同一の機能部分については、同一の符号を付して、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

【0091】

このような第三実施例であっても、薄型化を得る観点からは第一実施例及び第二実施例に及ばないものの、可動体部Ｍｍの軽量化を可能にする等の作用効果は第一実施例と同様に得ることができる。

【0092】

以上、好適実施形態（第一実施例，第二実施例，第三実施例）について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

【0093】

例えば、ステータコア部２ｃ…の数量（極数）及びロータマグネット４の極数は、例示の数量（極数）に限定されるものではなく、一般的には任意の複数に基づいて実施可能である。また、ローラ周面６ｆ…を可動体部Ｍｍの外周部Ｍｍｅに当接させた場合を示したが、可動体部Ｍｍ（補助体部Ｍｍｓ）の内周部Ｍｍｉに当接させる場合を排除するものではない。さらに、ローラガイド１３は、ロータヨーク５の内周面５ｉ及びロータマグネット４の外周面４ｅを覆う被覆シート部１５ｄ，１５ｕを設けた場合を示したが、被覆シート部１５ｄ又は１５ｕのいずれか一方を設ける場合を排除するものではない。一方、支持ローラ６…としてラジアル軸受６ｂ…を用いることが望ましいが、単純構造となるコロ等を利用したローラ機能を排除するものではない。他方、センサ支持部２ｃａ，２ｃｂ，防塵シート１７ｓを含む防塵カバー１７，防塵シート１８は、同様の機能を有する他の構成により置換できるとともに、必ずしも必須の構成要素となるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0094】

本発明に係る回転駆動装置は、内側に中空部を確保することにより、この中空部に各種の特定機能部を付加して使用する、例示の自動織機，ＲＧＢカラーフィルタ（光学装置），送風装置をはじめ、開口制御装置，シャッタ装置（光学制御装置），ロボットのハンド装置等の各種用途に利用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】