JPH0479749A - エンコーダー付きステッピングモーター - 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］ 本発明は、モーターの回転位置または回転速度を検知す
るためのエンコーダーを有するステッピングモーターに
関する。

〔従来の技術〕

ステッピングモーターは、複数の励磁相（励磁コイル）
を有するステータの極歯と円周方向に所定間隔で着磁さ
れたローターマグネットとを対峙させ、各励磁を目に一
定の順序でパルス信号を印加することにより、モーター
軸に固定されたローターを一定角度づつ回転させるよう
に構成されている。

したがって、モーター軸の回転角度はパルス信号の数に
比例し、モーター軸の回転速度はパルス信号の周波数に
比例することになる。

この種のステッピングモーターにおいては、高速運転す
る場合、いわゆる脱言周現象が生し、回転位置を高い精
度で制？■することが困難になる場合がある。

そこで、従来、モーターの回転位置を検知するためのエ
ンコーダーを装着し、該エンコーダーの検知信号に基づ
いて前記励磁相へのパルス信号印加時期を制御■するこ
とにより、モーター回転の精度向上を図る構成のもの、
すなわち、エンコーダー付きステッピングモーターが提
案されている。

前記エンコーダーとしては、例えば、モーター軸に固定
されたスリット円板等のコード化円板と、モーターケー
スに固定されたフォトインクラブター等のセンサとで構
成されたものが使用されている。

前記コート化円板としては、その他に、例えば、縞模様
円板や着Ｃｆ円板等を使用することができ、その場合の
センサーとしては、フォトリフレクタ−や磁気センサー
等が使用される。

また、回転部の円周方向に形成された磁極とその外周に
配置されたピックアップとで構成されるピックアップ型
のエンコーダーを使用することもできる。

［発明が解決しようとする技術的課題］しかし、従来の
エンコーダー付きステッピングモーターにおいては、モ
ーター端子はモーター用の端子基板乙こ接続され、エン
コーダ一端子は別のリード線に接続され、それぞれ個別
に取り出されていたので、モーターのリード線接続部の
構造が複雑になり、組み立て時の作業に手間を要すると
いう問題があった。

また、前記センサーの固定位置としては、モーターケー
スに取り付けることが考えられる。

しかし、セニ／サーをモーターケ−スに取り付↓する場
合（よ、モーター外筒：二凸部または凹部等がち成る位
置決め部を設）す、センサーを位置決めして不ン等で締
め１寸）する方法、あるい；よ、モーター取り付は板を
利用してセンサーを取り付：すだ後、該センサーの入出
力端子にリード線等を接続して配線する方法が採られる
ため、部品コストが嵩み、組み付は工数も多くなるとい
う問題があった。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもの
であり、センサー取り付は構造己こおける部品コストの
節減および組み付は工数の低減をＶることかでき、安価
に構成し得るエンコーダー付きステ・７ピングモーター
を提供することを目的とする。

〔課題解決のための手段〕

本発明は、モーター軸に固定されたコート化円板と、モ
ーター側に固定され前記コート化円板の回転角度を検知
するためのセンサーと、を有するエンコーダー付きステ
ッピングモーターにおいて、モーター端子に回路基板を
固定し、該回路基板上ムこ前記センサーを直接取り付け
る構成とすることにより、センサー取り付シナ構造にお
ける部品コストの節減δよび組み付は工数の低減を図る
ことができ、安価に構成し得るエンコーダー付きステッ
ピングモーターを提供するものである。

；実施例］ 以下、１面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明によるエンコーダー付きステ。

ピングモーターの一実施例の構造を示す紺断面図である
。

第１図において、一端開放のドラム形状をしたモーター
ケース１０の中心部には軸受ハウジング１１が形成され
、該モーターケース１０の開放端面には取り付は板１２
がカシメ１３等の固着手段によって固定され、該取り付
は板１２のモーター軸心部にはもう一つの軸受ハウジン
グ１４が形成されている。

前記取り付は板１２は、前記モーターケースｌＯの開放
端面を密閉する端板を兼ねている。

各軸受ハウジング１１．１４内に圧入固定された軸受１
５．１６によって、モーター軸１７が軸支されている。

モーターケース１０内において、モーター輔１フにはロ
ーター１８が圧入固定されており、該ローター１８の外
周部には、円周方向所定ピッチでＮ、Ｓ極に着磁された
ロークーマグネット１９が形成されている。

モーターケース１０および取り付は板１２で形成された
モーター内部には、前記ローターマグネット１９と対峙
する極歯を有するヨークが配置され、該ヨーク内には２
相（２スタツク）の動磁コイル２０．２１が配置されて
いる。

前記ヨークは、モーターケース１０の端面に固定された
第１の外側ヨーク２２、背中合わせに接合された第１の
内側ヨーク２３および第２の内側ヨーク２４、取り付は
板１２の内面に固定された第２の外側ヨーク２５で構成
されている。

なお、図示の第１の外側ヨーク２２および第２の外側ヨ
ーク２５は、それぞれ別部分として加工したものをモー
ターケース１０および取り付は板１２４こ固定したが、
これらは、モーターケースおよび取り付は板１２のそれ
ぞれに一体に形成することも可能である。

第１の内外ヨーク２２．２３の内部には、ボと゛ン２６
に巻回された第１の励磁コイル２０が装着され、第２の
内外ヨーク２４．２５の内部には、ボビン２７に巻回さ
れた第２の励磁コイル２１が装着されている。

前記ボビン２６．２７は、例えば、プラスチック等の絶
縁材で形成され、その一部２６Ａ、２７Ａはモーターケ
ース１０の側面から突出しており、該突出部には、各励
磁コイル２０．２１に接続されたモーター端子２８．２
９（合計４本または６本）が埋め込みにより固着され、
該突出部の端面（突出面）から外部へ導出されている。

これらのモーター端子は、所定の剛性を有する導電性の
棒状または板状の金属で形成されており、前記ボビンの
突出部２６Ａ、２７Ａによって一定の位置・方向に支持
されている。

なお、図示の例では、モーターケース１ｏの周囲には、
プラスチック成形等で作られた防塵カバー３６か、その
弾性を利用した凹凸係合手段（不図示）によって、着脱
可能に取り付けろれている。

したがって、図示の例では、前記ボビン２６．２７の突
出部２６Ａ、２７Ａの端面（突出面）は、前記防塵カバ
ー３６の表面より若干外側に位置しており、該防塵カバ
ーには該突出部２６Ａ、２７Ａを受は入れるだめの切欠
きが形成されている。

そこで、前記ボビンの突出部２６Ａ、２７Ａで支持され
たモーター端子２８．２９の先端部には、モーター制御
部と接続するための回路基板３５が固着されている 前記回路基板３５の前記モーター端子２８．２９に対応
する部分には貫通孔が形成され、図示の例では、該回路
基板３５は、前記ボビンの突出部２６Ａ、２７Ａの端面
に当接した状態で、前記モーター端子２８．２９と、半
田付は等により、電気接続状態で固着されている。

前記モーター軸１７の出力側突出部には、プーリ等の回
転力取り出じ手段３０が固定されている。

モーターの出力側と反対側のモーターケース１０の外部
には、モーター回転の角度および速度を検知するための
エンコーダー３１が取り付けられている。

このエンコーダー３１は、モーター軸１７に位置決め固
定されたコード化円板（例えば、スリット円板）３２と
モーターの静止側に位置決め固定されたセンサー（例え
ば、フォトインクラブター）３３とで構成されている。

第２図は第１図中の線■−■に沿った横断面図である。

第１図および第２回において、前記センサー３３は、前
記モーター端子２８．２９と同し側に配置され、前記回
路基板３５に直接固着されている。

このセンサー３３と回路基板３５との固着は、該センサ
ーの信号電極および電Ｂ電極を該回路基板上の所定の回
路に電気接続するとともに、前記コード化円板３２に対
して正確に位置決めした状態で行なう必要があり、した
がって、例えば、凹凸嵌合手段等で位置決めした状態で
電気接続部を半田付けするなどの方法で固着されている
。

なお、センサー３３を支持する回路基板３５も位置決め
して固着する必要があり、したがって、前記モーター端
子２８．２９との固着のみでは不安定な場合は、モータ
ーケース１０等に対してビス止めするなどの方法で補強
してもよい。

前記コード化円板３２も、前記モーター軸１７上に、前
記センサー３３に対する位置が正確に出るようにして固
定されている。

第１図において、前記モーター軸１７には、軸心に垂直
な受は面３９Ａを有するプラスチック類の受は部材３９
が軸方向所定位置に圧入固定されており、モーター軸１
７に中心孔を圧入されたコード化円板３２は、前記骨は
部材３９の受は面３９Ａに対し、同じく圧入されるバネ
性の押さえリング４０によって圧接され、位置決め固定
されている。

前記押さえリング４０には、抜は止め方向に傾斜すると
ともに先端部がモーター軸１７に圧入されるバネ部４Ｏ
Ａと、前記コード化円板３２を前記受は面３９Ａに均等
乙こ圧接するための平坦な環状平面部４０Ｂとが形成さ
れている。

すなわち、前記コード化円板３２は、それ自体に形成さ
れた中心孔を圧入嵌合することＳこよりモーター軸１７
に対する同軸度が確保され、さらに、前記受は部材３９
の受は面３９Ａとハネ性を有する前記押さえリング４０
との間に押し付けられることによりモーター軸１７に対
する面角度および軸方向位置が精確に確保されている。

前記防塵カバー３６は、コード化円板３２に形成された
コード化部分（スリット模様や縞模様等）がゴミ等で目
詰まりを起こし、ステッピングモーターの回転角度のフ
ィードバック制御が不安定かつ不正確になるのを防止す
るためのものである。

なお、前記コード化円板３２および前記セン“サー３３
としては、前述のようなスリット円板とフォトインクラ
ブクーの組み合わせの他に、例えば、縞模様を存する円
板と反射型の光電変換素子の租み合わせ、あるいは、着
ＣＲ円板と磁気センサーとの組み合わせなど、電気的に
モーター回転位置または速度を検知できるものであれば
種々の組み合わせを利用することができる。

以上説明した実施例によれば、モーター端子２８．２９
に回路基板３５を半田付シナ等で位置決め固定し、該回
路基板上に直接センサー３３を半田等で位置決め固定す
る構造にしたので、次のような効果が得られた。

■〕センサー取り付は用の別部材や電気接続用のリード
線、あるいはモーターケースに固定する場合の位置決め
手段の加工やカシメ等の組み付は工数を省略することが
でき、したがって、従来構造に比べ、部品点数の削減あ
るいは加工工数の低減を図ることができ、コストダウン
を達成することができた。

１１）センサー３３を回路基板３５に直接固着するので
、リード線や端子を省略でき、該センサーの電気接続部
の構造を大幅に簡素化することができ、この部分のコン
パクト化およびコストダウンを図ることもできた。

（発明の効果； 以上の説明か８明らかなごとく、不発明己こよれば、モ
ーター軸に固定されたコード化円板と、モーター側に固
定され前記コード化円（反の回転角度を検知するための
センサーと、を存するエンコーダー付きステッピングモ
ーター〇二おいて、モーター端子に回路基板を固定し、
該回路基板上に前記センサーを直接取り付ける構成とし
たので、センサー取り付は構造における部品コストのｌ
！ｉ減および組み付は工数の低減を図ることができ、安
価に構成し得るエンコーダー付きステッピングモーター
が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエンコーダー付きステッピングモ
ーターの一実施例を示す縦断面図、第２図は第１図中の
線■−Ｈに沿った横断面図である。 以下に、図面中の主要な構成部分を表す符号を列挙する
。 １７　−モーター軸、 １−　励磁コイル、 ヨーク、２６．２７ ボビンの突出部、 ３１−　エンコー ３３　　センサー １０−−モーターケース、 １８　−ローター、２０．２ ２２、２３、２４、２５ ボビン、２６Ａ、２７Ａ ２８．２９−　モーター端子、 グー、３２−　コート化円手反、 ３５　　回路基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モーター軸に固定されたコード化円板と、モータ
   ー側に固定され前記コード化円板の回転角度を検知する
   ためのセンサーと、を有するエンコーダー付きステッピ
   ングモーターにおいて、モーター端子に回路基板を固定
   し、該回路基板上に前記センサーを直接取り付けること
   を特徴とするエンコーダー付きステッピングモーター。