JPH04197070A

JPH04197070A - ブラシレスサーボモータ

Info

Publication number: JPH04197070A
Application number: JP2328595A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Ashizaki; 芦崎　幸弘
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-16

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】産業上の利用分野本発明は、磁気式エンコーダを内蔵するブラシレスサー
ボモータに関するものである。

従来の技術近年、ブラシレスサーボモータはその高速応答性、メイ
ンテナンスフリー性等からメカトロニクス分野で多く利
用されるようになってきた。また、最近では、カーエレ
クトロニクス分野でも、ステッピングモータと共にブラ
シレスサーボモータが検討され始めている。これは、従
来の主流であるソレノイドによる制御よりもはるかに位
置決め分解能が高く、さらにステッピングモータよりも
高速応答性があり、かつ低騒音であるという特徴を有す
るためである。

以下に従来のブラシレスサーボモータについて説明する
。

第６図は、磁気式エンコーダを有するブラシレスサーボ
モータの構造断面図である。

１はシャフト、２はロータコア、３はロータ磁石、４は
ステータコア、５はモータフレーム、６はブラケット、
７及び８は軸受、９はコミュテーションセンサ用磁石、
１０はホール素子又はホールＩＣ１１１はプリント配線
板、１２は磁気ドラム、１３は磁気抵抗素子、１４はボ
ス、１５はエンコーダカバーである。

以上の様に構成されたブラシレスサーボモータについて
、以下その動作を説明する。

まず、シャフト１にロータコア２．ロータ磁石３が固着
される。このロータ組立品は軸受７，８を介してモータ
フレーム５．ブラケット６と組合わされる。一方、ボス
１４には磁気ドラム１２及びコミュテーションセンサ用
磁石９が固着されている。コミュテーションセンサ用磁
石９は、通常ロータ磁石３と同極数に着磁される。また
磁気ドラム１２はブラシレスサーボモータが要求される
位置決め分解能に応じて多極着磁される。コミュテーシ
ョンセンサ用磁石９と磁気ドラム１２は、シャフト１の
反出力軸側に装着されている。さらに、モータフレーム
５に対して位置決めされているプリント配線板１１上に
ホール素子又はホールＩＣｌ０が、前記のコミュテーシ
ョンセンサ用磁石９と対向するように配設される。また
、磁気抵抗素子１３が、前出の磁気ドラム１２と対向す
るように配設される。

発明が解決しようとする課題しかしながら従来の構成では、モータ部を組立後、反出
力軸側からセンサ磁石を装着していたため、ラジアル方
向の振れを１０μｍ程度又はそれ以下にしなければなら
ない磁気ドラム部の組立。

調整が難しく一例としては、ボス１４の内径と磁気ドラ
ム１２の外径の同軸度を５μｍ以内程度に仕上げ、かつ
ボス１４のシャフト１への圧入時に高精度の治具と多く
の工数を要していた。さらに、ロータコア２やロータ磁
石３や軸受８等を装着した後シャフト１の反出力軸の振
れも検査する必要があり、組立工数、検査工数の増大の
要因になっていた。さらに、モータフレーム５及びブラ
ケット６を樹脂成型で作る場合、エンコーダ部が一体化
できないため、樹脂成型によりメリットがでにくかった
。

本発明は上記課題に鑑み、組立工数の削減と樹脂成型化
が容易に行なえる安価で耐水性の優れたブラシレスサー
ボモータ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この目的を達成するために本発明のブラシレスサーボモ
ータは、モータトルク発生に寄与するロータ磁石部とコ
ミュテーションセンサ磁石部を１つのリング状磁石で構
成し、その漏れ磁束が後述する磁気ドラムに影響を与え
ないよう、その端面に磁性体による磁気ショート部を装
着し、その磁気ショート部を介して、磁気ドラム部を装
着するものである。

作用この構成によって、磁気ドラム部を後装着するこおな（
、磁気式エンコーダが構成できるので大幅な組立工数の
削減が可能となる。また、エンコーダ部が入出力軸受の
間に配設されるので、ステータをカップ状に構成できる
ため、樹脂成型の効果が向上することになる。

実施例以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例におけるブラシレスサーボモ
ータの構造断面図を示すものである。

第１図において、２１はシャフト、２２はロータコア、
２３はロータ磁石、２４はステータコア、２５はフレー
ム、２６はブラケット、２７．２８は軸受、２９はホー
ル素子又はホールＩＣ１３０はプリント配線板、３１は
磁気ショートリング、３２は磁気ドラム、３３は磁気抵
抗素子、３４は磁気ドラムボス、３５はＣリングである
。

第２図は、第１図のモータを樹脂成型した状態を示す。

以上のように構成された本実施例のブラシレスサーボモ
ータについて、以下その動作を説明する。

まず、ステータコア２４に対してプリント配線板３０が
対向配置される。これには、ステータコアに挿入されて
いるインシュレータ等の一部を位置決め保持に使用して
もよい。次にプリント配線板３０上に配置された磁気抵
抗素子３３と磁気ドラム３２との空隙が適切となるよう
治具等を使用して固定する。このような状態にした上で
ステータコア組立品をフレーム２５及びブラケット２６
から成るフレーム組立品に挿入し固定する。

次に、すでに着磁されたロータ組立品を上記のステータ
組立品に挿入し、Ｃリング３５で固定する。

以上のように本実施例によれば、ロータ上に磁気ドラム
を一体化したことにより、組立工程が非常に簡単になり
、コスト低減効果大である。

また、磁気ドラム３２とロータ磁石２３の磁気的干渉は
、磁気ショートリング３１により低減される。

第３図は、ロータ磁石２３の端面の磁気もれを示す図で
ある。端面には図の様にもれ磁束が発生している。この
磁界は磁気ドラム３２の磁界に対して干渉を与えるに十
分な強さを持っており、ブラシレスサーボモータによっ
ては、この端面磁束を利用してコミュテーション信号を
作り出すのに利用することができる。

磁気ショートリング３１は、この端面磁束を完全に吸収
する。ただし、ホール素子又はホールＩＣ２９がロータ
磁石端面付近の磁界を検出している場合、磁気ショート
リング３１付近では磁石の動作点が著しく低下するため
、磁束低下の対策として、第４図牟に示すようにわずか
な空隙を介して固定することにより、端面付近の磁界を
一定以上に保持することが可能である。

以下、本発明の他の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第５図において、２１はシャフト、２２はロータコア、
２３はロータマグネット、３６はコミュテーションセン
サ用磁石、３７はコミュテーションセンサ用磁石３６の
ホルダ、３２は磁気ドラム、３８は磁気ドラム３２のホ
ルダ、３９はスペーサである。

以上のように構成されたブラシレスサーボモータのエン
コーダ部について、以下その構造について説明する。

ホルダ３７は例えば鉄系材料等の磁性体で製作されてい
るもので、磁石ホルダ機能と磁気ショート部を同時に形
成しているものである。コミュテーションセンサ用磁石
はロータ磁石程には磁力の強いものである必要はなく、
コストダウンのためには分離する方がよいことがある。

発明の効果本発明は、トルク発生用ロータ磁石及びコミュテーショ
ンセンサ用磁石と同軸上に配置された多極着磁された磁
気ドラムを設けることにより、組立工数の大幅な削減を
することができ、さらに磁気ショート部を設けることに
より、磁気ドラムと他の磁石との磁気的干渉を避けるこ
とができるものである。さらに本構造をとることにより
モータの樹脂成型化が容易に実現でき、安価で耐水性等
に優れたブラシレスサーボモータを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるブラシレスサーボモ
ータの構造断面図、第２図は本発明の樹脂成型化構造を
有するブラシレスサーボモータの断面図、第３図はロー
タマグネット端面の磁気もれの説明図、第４図は磁気シ
ョートリングの説明図、第５図は本発明の他の実施例に
おけるブラシレスモータの詳細図、第６図は従来のブラ
シレスサーボモータの構造断面図である。１．２１・・・・・・シャフト、２，２２・・・・・・
ロータコア、３，２３・・・・・・トルク発生用ロータ
磁石、４゜２４・・・・・・ステータコア、５，２５・
・・・・・フレーム、６，２６・・・・・・ブラケット
、７．８．２７．２８・・・・・・軸受、９，３６・・
・・・・コミュテーションセンサ用磁石、１０．２９・
・・・・・ホール素子又はホールＩＣ１１１，３０・・
・・・・プリント配線板、１２．３２・・・・・・磁気
ドラム、１３．３３・・・・・・磁気抵抗素子、１４゜
３４・・・・・・ボス、１５・・・・・・カバー、３１
・・・・・・磁気ショートリング、３５・・・・・・Ｃ
リング、３７．３８・・・・・・ホルダ、３９・・・・
・・スペーサ。代理人の氏名　弁理士　小鍜治明　ほか２名＼　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　酌第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）永久磁石回転型のモータにおいて、モータトルク
発生に寄与するトルク発生用ロータ磁石及びコミュテー
ションセンサ磁石と同軸上に配設され、外周に多極着磁
された磁気ドラムを有するブラシレスサーボモータ。
（２）請求項１記載の磁気ドラム外周面の磁気変化を検
出する磁気抵抗素子は、検出した信号の処理回路と、コ
ミュテーションセンサ及びその信号処理回路を実装した
プリント配線板上に固定され、前記プリント配線板は、
ステータコアに挿入されたインシュレータの一部により
位置決め保持されることを特徴とする請求項１に記載の
ブラシレスサーボモータ。
（３）請求項１記載のロータ磁石又はコミュテーション
センサ磁石の端面には磁性体から成る磁気ショート部を
有し、その磁気ショート部から一定の空隙をおいて磁気
ドラムが配置されることを特徴とするブラシレスサーボ
モータ。
（４）請求項３記載の磁気ショート部は、ロータ磁石又
はコミュテーションセンサ磁石の端面と、わずかな空隙
を介して配置されることを特徴とする請求項１または請
求項３に記載のブラシレスサーボモータ。
（５）請求項１記載のブラシレスサーボモータにおいて
、主磁石とコミュテーションセンサ磁石は分離され、コ
ミュテーションセンサ磁石のホルダが磁気ショート部を
形成しているブラシレスサーボモータ。