JP2003174751A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高熱、振動衝撃、ノイズなどに対する信頼性
を上げるとともに、高速回転まで使用できる電動機を提
供することを目的とする。 【解決手段】 電気的あるいは磁気的手段の検出器２側
のブラケット４を磁性体で構成するとともに、少なくと
も回転軸５の検出器２側を非磁性体で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検出器を備えた電
動機の信頼性向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業用機器としてのロボット、Ｎ
Ｃ工作機械、半導体製造装置などにおいては、小型化、
高性能化が進み、それに伴ない駆動源として搭載される
電動機（サーボモータ）にも同様の要求がなされてい
る。

【０００３】設備機器の可搬性の向上や省エネ・省資源
に対応するため、電動機は小型化が求められ、さらに、
機器のタクトアップを図るために高速化が進んでおり、
電動機にはさらなる高速回転化が要求されている。

【０００４】しかしながら、電動機の小型化、高性能化
に伴い、電動機およびそれに搭載する検出器には高い信
頼性が求められる。

【０００５】これらに対処するために従来の電動機は、
検出器として光学式のロータリーエンコーダを用いて制
御を行う手段が一般的にとられていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光学式エンコーダは、高温域での信頼性や耐衝撃に対す
る信頼性の面で問題があった。

【０００７】具体的には、高温高速回転下で軸受グリス
が蒸気化して光学部品に付着することで、誤検出する可
能性があった。

【０００８】また、制御用の検出器として電気的または
磁気的手段を用いた検出器は、電動機本体の磁界の影響
を受けやすく、検出信号にノイズが乗って誤検出する可
能性があった。

【０００９】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、高熱、振動衝撃、ノイズなどに対する信頼
性を上げるとともに、高速回転まで使用できる電動機を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の電動機は、巻線を備えたステータと、マグ
ネットロータと回転軸を備えたロータと、軸受を介して
回転自在に前記ロータを支持するブラケットと、前記ブ
ラケットの外側に設けられ電気的あるいは磁気的手段を
用いた検出器とを備え、検出器側のブラケットを磁性体
で構成するとともに、少なくとも回転軸の検出器側を非
磁性体で構成したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために請求
項１記載の電動機は、巻線を備えたステータと、マグネ
ットロータと回転軸を備えたロータと、軸受を介して回
転自在に前記ロータを支持するブラケットと、前記ブラ
ケットの外側に設けられ電気的あるいは磁気的手段を用
いた検出器とを備え、検出器側のブラケットを磁性体で
構成するとともに、少なくとも回転軸の検出器側を非磁
性体で構成したものであり、ステータ巻線に通電して発
生する回転磁界の一部が検出器側に漏れるのを、磁性体
のブラケットにより磁路を与えて検出器側への影響をな
くすものである。また、回転軸の少なくとも検出器側を
非磁性体にて構成することで、回転軸を通してロータマ
グネットの磁束が検出器に影響を及ぼすことがなくな
る。

【００１２】さらに、請求項２記載の電動機は、検出器
側ブラケットに、ステータ巻線に電力供給するリード線
用の孔部とこの孔部周辺と検出器との間に磁性体の隔壁
を設けたもので、ステータ巻線にスイッチング電流を流
すことで発生する輻射ノイズを隔壁で遮蔽するので、検
出器を輻射ノイズから保護できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図を参照し
て説明する。

【００１４】（実施例１）図１において、１は電動機、
２は検出器、３は巻線を施したステータ、４は検出器側
のブラケット、５はマグネットロータの回転軸である。

【００１５】検出器２は、電磁誘導によって回転子角度
位置を電気信号に変換するブラシレスレゾルバで、ステ
ータ部、ロータ部、回転トランス部で構成されている。

【００１６】例えば、２相入力１相出力のブラシレスレ
ゾルバは、ステータ部を空間的に９０°ずれた２つのス
テータ巻線で構成、回転トランス部はトランス固定巻線
と回転巻線で構成されている。この回転巻線とロータ部
の巻線は接続されて閉ループをなし、回転軸５に固定さ
れる。また、ステータ部とトランス固定巻線は回転軸５
を基準に芯出ししてブラケット４に固定される。

【００１７】そして、ステータ３の巻線にスイッチング
電流を流して回転磁界を作ると、磁束の一部は検出器２
側に漏れようとする。

【００１８】ところが、検出器２側のブラケット４を磁
性体で構成しているので、強制磁路および電磁遮蔽の作
用を奏する。これにより、検出器２への磁気漏れと輻射
ノイズの飛び込みを防止できる。

【００１９】また、回転軸５は、マグネットロータ側を
磁性材、検出器側を非磁性材５ａにして圧接形成してお
り、ロータマグネットの磁束が回転軸５を経由して検出
器２側に漏れることはなく、検出器２が検出する信号に
悪影響を与えることはない。また、内ヨークを備えたマ
グネットロータであれば、回転軸５を圧接せずに全体を
非磁性材で構成してもよい。

【００２０】このように、検出器側のブラケットを磁性
体にすることで、ステータ巻線による回転磁界の漏れ磁
束がレゾルバ巻線に悪影響を与えるのを防止できる。

【００２１】なお、ブラシレスレゾルバは、光学式エン
コーダに比べて熱や振動衝撃に強く、高温、高速回転時
にグリスが蒸気化しても光学部品を用いていないので、
その影響を受けることがなく高速回転まで使用できる。

【００２２】また、検出器としてのレゾルバを磁気式エ
ンコーダに置き換えても実施でき、同様の効果が得られ
る。

【００２３】（実施例２）実施例２は、ステータ巻線に
電力供給するリード線の影響から検出器を保護するもの
で、実施例１と異なるのはリード線の引出し構造であ
り、同じ符号を用いて説明する。

【００２４】図２において、検出器側のブラケット４に
は、リード線６を引き出す孔部４ａと、孔部４ａ周辺と
検出器２の間に磁性体の隔壁４ｂを設けたものである。

【００２５】この隔壁４ｂは磁性体のブラケット４に一
体形成してもよく、別体にしてネジ固定してもよい。

【００２６】検出器２の信号線には一般的にシールド線
が用いられるので、信号の検出源に直接ノイズが飛び込
まないようにすればよく、したがって、磁性体のブラケ
ット４の孔部４ａと隔壁４ｂによりリード線を検出器か
ら隔離する。

【００２７】これにより、ステータ巻線に電力供給する
ことで発生する輻射ノイズを遮蔽でき、検出器２に飛び
込むのを防止できる。

【００２８】

【発明の効果】上記の実施例から明らかなように、請求
項１記載の発明によれば、電気的または磁気的な検出器
を備えることで熱と振動衝撃に強く、高速回転まで使用
できる。また、漏れ磁束の影響を受けにくい信頼性の高
い電動機となる。

【００２９】また、請求項２記載の発明によれば、検出
器ステータ巻線に電力供給するリード線から発生する輻
射ノイズを、隔壁により遮蔽して検出器に直接ノイズが
飛び込むのを防止できる。

【００３０】このように、光学部品を用いないので熱と
振動衝撃に強く、高速回転まで使用でき、磁性体と非磁
性体の部品を効果的に組み合わせることで、ノイズに対
して信頼性の高い検出器を備えた電動機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における電動機の説明図

【図２】本発明の実施例２における電動機の説明図

【符号の説明】

１ 電動機 ２ 検出器（レゾルバ） ３ ステータ ４ ブラケット ４ａ 孔部 ４ｂ 隔壁 ５ 回転軸 ５ａ 非磁性材（検出器側の回転軸） ６ リード線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻線を備えたステータと、マグネットロ
   ータと回転軸を備えたロータと、軸受を介して回転自在
   に前記ロータを支持するブラケットと、前記ブラケット
   の外側に設けられ電気的あるいは磁気的手段を用いた検
   出器とを備え、検出器側のブラケットを磁性体で構成す
   るとともに、少なくとも回転軸の検出器側を非磁性体で
   構成したことを特徴とする電動機。
2. 【請求項２】 検出器側ブラケットに、ステータ巻線に
   電力供給するリード線用の孔部とこの孔部周辺と検出器
   との間に磁性体の隔壁を設けた請求項１記載の電動機。