JPH07112347B2 - ダイレクト・ドライブ・モ−タ - Google Patents
ダイレクト・ドライブ・モ−タInfo
- Publication number
- JPH07112347B2 JPH07112347B2 JP62047160A JP4716087A JPH07112347B2 JP H07112347 B2 JPH07112347 B2 JP H07112347B2 JP 62047160 A JP62047160 A JP 62047160A JP 4716087 A JP4716087 A JP 4716087A JP H07112347 B2 JPH07112347 B2 JP H07112347B2
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- Japan
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- rotor hub
- bearing
- housing
- rotor
- cylindrical
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ファクトリーオートメーション（FA）の分野
で用いられるダイレクト・ドライブ・モータに関する。
更に詳しくは、本発明は、磁気誘導子型の同期モータで
あって、ロータの回転角度を精度良く検出することによ
って高精度のサーボアクチュエータとして動作するアウ
ター・ロータ形のダイレクト・ドライブ・モータに関す
るものである。
で用いられるダイレクト・ドライブ・モータに関する。
更に詳しくは、本発明は、磁気誘導子型の同期モータで
あって、ロータの回転角度を精度良く検出することによ
って高精度のサーボアクチュエータとして動作するアウ
ター・ロータ形のダイレクト・ドライブ・モータに関す
るものである。
（従来の技術） FAの分野で要求されるモータは、トルクが大きく、高速
で、かつ高精度の位置決め制御が行なえることが要求さ
れる。
で、かつ高精度の位置決め制御が行なえることが要求さ
れる。
従来、このような要求を満たすFA用のサーボアクチュエ
ータとしては、減速機と直流サーボモータとを組合せた
もの等が多く用いられてきた。
ータとしては、減速機と直流サーボモータとを組合せた
もの等が多く用いられてきた。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、減速機と組合せて構成されるこれまでの
サーボモータは、バックラッシュによるトルクむらや、
低剛性のためロストモーションの影響がある等の問題点
があった。
サーボモータは、バックラッシュによるトルクむらや、
低剛性のためロストモーションの影響がある等の問題点
があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は、トルクむらやロストモーションの影響がな
く、高速で、かつ高精度で位置決めの制御が可能なダイ
レクト・ドライブ・モータを実現することにある。
その目的は、トルクむらやロストモーションの影響がな
く、高速で、かつ高精度で位置決めの制御が可能なダイ
レクト・ドライブ・モータを実現することにある。
（問題点を解決するための手段） このような目的を達成する本発明は、 内側固定子と、 この内側固定子の外側に僅かな空隙を隔てて配置させた
外側回転子と、 この外側回転子を内部に固定させた円筒形状の回転子ハ
ブと、 この回転子ハブの円筒形状内に多くの部分が納まるよう
に配置された円筒状のハウジングと、 回転子ハブの円筒形状内部にあって当該回転子ハブをハ
ウジングに対して回転可能に支持する軸受けと、 スリット板を有し、当該スリット板が回転子ハブの底面
部から前記ハウジング内に向かって突出させた円筒状取
付部に取り付けられ、かつ、その取付け位置が、軸受け
が配置されている平面とほぼ同一平面上になるようにし
た回転子ハブの回転変位を検出するエンコーダとを備え
たダイレクト・ドライブ・モータである。
外側回転子と、 この外側回転子を内部に固定させた円筒形状の回転子ハ
ブと、 この回転子ハブの円筒形状内に多くの部分が納まるよう
に配置された円筒状のハウジングと、 回転子ハブの円筒形状内部にあって当該回転子ハブをハ
ウジングに対して回転可能に支持する軸受けと、 スリット板を有し、当該スリット板が回転子ハブの底面
部から前記ハウジング内に向かって突出させた円筒状取
付部に取り付けられ、かつ、その取付け位置が、軸受け
が配置されている平面とほぼ同一平面上になるようにし
た回転子ハブの回転変位を検出するエンコーダとを備え
たダイレクト・ドライブ・モータである。
（作用） 外側回転子は、円筒形状の回転子ハブを介して、円筒形
状内部に設けられている軸受けによって回転可能に支持
され、内側固定子に生ずる磁気誘導によってダイレクト
に駆動され回転する。この外側回転子の回転変位はエン
コーダによって正確に検出される。
状内部に設けられている軸受けによって回転可能に支持
され、内側固定子に生ずる磁気誘導によってダイレクト
に駆動され回転する。この外側回転子の回転変位はエン
コーダによって正確に検出される。
（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は、本発明に係るダイレクト・ドライブモータの
一例を示す軸方向断面図であり、第２図は組立分解図で
ある。
一例を示す軸方向断面図であり、第２図は組立分解図で
ある。
これらの図において、１は内側固定子で、２組の磁性体
11,12、この磁性体にはさまれた永久磁石13及び励磁コ
イル14とからなる。各磁性体11,12は、励磁コイル14が
巻回された複数個（ここでは12個）の突極11a,11b…が
あり、また各突極の先端にはピッチＰの歯15が設けられ
ている。
11,12、この磁性体にはさまれた永久磁石13及び励磁コ
イル14とからなる。各磁性体11,12は、励磁コイル14が
巻回された複数個（ここでは12個）の突極11a,11b…が
あり、また各突極の先端にはピッチＰの歯15が設けられ
ている。
２は内側固定子１の外側に僅かな空隙を隔てて回転可能
に配置された外側回転子で、内側固定子１に対向する面
には、ピッチＰで並ぶ歯21が設けられている。
に配置された外側回転子で、内側固定子１に対向する面
には、ピッチＰで並ぶ歯21が設けられている。
３は外側回転子２を円筒形状内部において固定し、外側
回転子２とともに回転する円筒状の回転子ハブで、円筒
状底面部31に回転力を取りだすための負荷４が取付けら
れる。32は回転子ハブ３の底面部31から内側に突出させ
た円筒状取付部で、その先端には後述するエンコーダ７
のスリット板71が取付けられる。
回転子２とともに回転する円筒状の回転子ハブで、円筒
状底面部31に回転力を取りだすための負荷４が取付けら
れる。32は回転子ハブ３の底面部31から内側に突出させ
た円筒状取付部で、その先端には後述するエンコーダ７
のスリット板71が取付けられる。
５は軸受で、外側回転子２を回転子ハブ３を介して片持
構造で支持するもので、ここではクロスローラ軸受を用
いたものを示しており、回転ローラ51,回転ローラ51を
上下から（内側，外側から）挟持する保持部材52,53と
からなる。
構造で支持するもので、ここではクロスローラ軸受を用
いたものを示しており、回転ローラ51,回転ローラ51を
上下から（内側，外側から）挟持する保持部材52,53と
からなる。
54は回転子ハブ３の円筒形状内側に設けられたリング部
材,55はクランプリングで、軸受５の一方の保持部材53
を、回転ハブ３側に固定させるためのものである。
材,55はクランプリングで、軸受５の一方の保持部材53
を、回転ハブ３側に固定させるためのものである。
６は円筒状の回転子ハブ３内に多くの部分が収まるよう
に設置された円筒状のハウジングで、内側固定子１が固
定されるとともに、軸受け５の他方の支持部材52が固定
される。61は支持部材52をハウジング６に固定させるた
めのクランプリングである。
に設置された円筒状のハウジングで、内側固定子１が固
定されるとともに、軸受け５の他方の支持部材52が固定
される。61は支持部材52をハウジング６に固定させるた
めのクランプリングである。
７は回転子ハブ３の回転変位を検出するためのエンコー
ダで、回転子ハブ３の中央円筒取付部32に固定された回
転スリット板71,この回転スリット板71に対して光ビー
ムを照射させるLEDやレンズを含む光照射部72、スリッ
ト板71を通過した光を受光する受光素子とこの受光素子
からの信号を処理して回転子ハブ３の回転角度に比例し
た信号を得る信号処理部を収容したアセンブリ73で構成
される。なお、74はスリット板71を中央円筒取付部32に
固定するための取付けリングである。
ダで、回転子ハブ３の中央円筒取付部32に固定された回
転スリット板71,この回転スリット板71に対して光ビー
ムを照射させるLEDやレンズを含む光照射部72、スリッ
ト板71を通過した光を受光する受光素子とこの受光素子
からの信号を処理して回転子ハブ３の回転角度に比例し
た信号を得る信号処理部を収容したアセンブリ73で構成
される。なお、74はスリット板71を中央円筒取付部32に
固定するための取付けリングである。
ここで、回転子ハブ３の中央円筒取付部32は、円筒状ハ
ウジング６の内部に設置され、スリット板71は、この中
央円筒取付部32の先端に、軸受５が設置された平面PLと
ほぼ同一平面上に配置されるように取付けられている。
ウジング６の内部に設置され、スリット板71は、この中
央円筒取付部32の先端に、軸受５が設置された平面PLと
ほぼ同一平面上に配置されるように取付けられている。
次に、このように構成されるダイレクト・ドライブ・モ
ータの組立て方を第２図を参照しながら説明する。
ータの組立て方を第２図を参照しながら説明する。
まず、回転子ハブ３の円筒形状内側に、外側回転子２を
挿入し、両者が一体となるように、例えば接着剤あるい
はネジ，あるいは接着剤とネジの両方によって固定す
る。
挿入し、両者が一体となるように、例えば接着剤あるい
はネジ，あるいは接着剤とネジの両方によって固定す
る。
また、内側固定子１をハウジング６の円筒部に挿入し、
両者を一体となるように、例えば接着剤等によって固定
する。また、ハウジング６の円筒内部に、光照射部72を
例えばネジによって固定させる。
両者を一体となるように、例えば接着剤等によって固定
する。また、ハウジング６の円筒内部に、光照射部72を
例えばネジによって固定させる。
次に回転子ハブ３の円筒形状内に、ハウジング６を挿入
し、回転子ハブ３の内側とハウジング６の外側の所定位
置に軸受け５を位置させ、クランプリング55によって軸
受け５の上部支持部材53を回転子ハブ３のリング部材54
に押圧固定させるとともに、クランプリング61によって
軸受け５の下部支持部材52をハウジング６に押圧固定さ
せる。これによって軸受け５は、回転子ハブ３とハウジ
ング６の間にクランプリング55及び61を介して支持され
る。ここで、各クランプリング55,61において、支持部
材52,53への押圧部には、それぞれ切欠部50,60が形成さ
れており、軸受け５に加えられる押圧力を適当に吸収
し、適切な押圧力で軸受けを支持できるようにしてい
る。
し、回転子ハブ３の内側とハウジング６の外側の所定位
置に軸受け５を位置させ、クランプリング55によって軸
受け５の上部支持部材53を回転子ハブ３のリング部材54
に押圧固定させるとともに、クランプリング61によって
軸受け５の下部支持部材52をハウジング６に押圧固定さ
せる。これによって軸受け５は、回転子ハブ３とハウジ
ング６の間にクランプリング55及び61を介して支持され
る。ここで、各クランプリング55,61において、支持部
材52,53への押圧部には、それぞれ切欠部50,60が形成さ
れており、軸受け５に加えられる押圧力を適当に吸収
し、適切な押圧力で軸受けを支持できるようにしてい
る。
次にエンコーダ７のスリット板71を、回転子ハブ３の中
央円筒取付部32の先端に、取付けリング74によって固定
する。また、信号処理部アセンブリ73を、光照射部72か
らの光ビームがスリット板71のスリット孔71a,71bを通
過し、イメージセンサ73a上に正確に当るように位置決
めを行ないながら、ハウジング６の内側に取付けて、完
成する。
央円筒取付部32の先端に、取付けリング74によって固定
する。また、信号処理部アセンブリ73を、光照射部72か
らの光ビームがスリット板71のスリット孔71a,71bを通
過し、イメージセンサ73a上に正確に当るように位置決
めを行ないながら、ハウジング６の内側に取付けて、完
成する。
このような構成の本発明のダイレクト・ドライブ・モー
タは、トルクを外側回転子から直接得るようにするとと
もに、この外側回転子を軸受け５を介して支持するハウ
ジングが、回転子ハブ２の円筒形状内部に設置された構
造となっているもので、全体構成が小型にでき、しか
も、小型でありながら、大きなトルクを得ることが可能
となる。また、回転子ハブ２に直接取付けられ回転する
スリット板71を有したエンコーダをハウジング６の内部
に設けたもので、ここから位置の制御に必要な信号を精
度良く得ることができる。更に、スリット板71の設置位
置を軸受５が設けられている平面とほぼ同一面上になる
ようにすることによって、回転振動によるスリット板71
の傾斜を少なくし、振動等の影響を受けず、高精度の位
置信号を得ることができる。
タは、トルクを外側回転子から直接得るようにするとと
もに、この外側回転子を軸受け５を介して支持するハウ
ジングが、回転子ハブ２の円筒形状内部に設置された構
造となっているもので、全体構成が小型にでき、しか
も、小型でありながら、大きなトルクを得ることが可能
となる。また、回転子ハブ２に直接取付けられ回転する
スリット板71を有したエンコーダをハウジング６の内部
に設けたもので、ここから位置の制御に必要な信号を精
度良く得ることができる。更に、スリット板71の設置位
置を軸受５が設けられている平面とほぼ同一面上になる
ようにすることによって、回転振動によるスリット板71
の傾斜を少なくし、振動等の影響を受けず、高精度の位
置信号を得ることができる。
次に、各構成要素の詳細を説明する。
第３図は、内側固定子１に設けられている励磁コイル14
の巻き方を示す図である。ここではＡ相,B相,C相からな
る３相の励磁回路が使用されており、Ａ相は、突極11a,
から２つおきに突極11d,11g,11jの合計４個の突極に直
列に巻回され、Ｂ相は突極11b,11e,11h,11kに直列に巻
回され、Ｃ相は突極11c,11f,11i,11lに直列に巻回され
ている。内側固定子１と外側回転子２との対向面に設け
られている歯15,21の位置関係は、PM型３相パルスモー
タと同様であり、詳細は省略する。
の巻き方を示す図である。ここではＡ相,B相,C相からな
る３相の励磁回路が使用されており、Ａ相は、突極11a,
から２つおきに突極11d,11g,11jの合計４個の突極に直
列に巻回され、Ｂ相は突極11b,11e,11h,11kに直列に巻
回され、Ｃ相は突極11c,11f,11i,11lに直列に巻回され
ている。内側固定子１と外側回転子２との対向面に設け
られている歯15,21の位置関係は、PM型３相パルスモー
タと同様であり、詳細は省略する。
第４図は、外側回転子２の回転原理を示す説明図であ
る。
る。
内側固定子１において、突極11aでの磁束は、永久磁石1
3によるバイアス磁束φＭと、突極11aに巻回された励磁
コイル14に励磁電流を流すことによって生ずる励磁磁束
φＣとの和φＯ＝φＭ＋φＣによって形成される。突極
11aの励磁を、励磁コイル14に流す電流を、例えば、Ａ
相,B相,C相の順で、互いに120゜位相差をもったものと
することにより、励磁磁束φＣが順にＡ相,B相,C相の順
に移動し、これによってφＭ＋φＣで表わされる和磁束
部分も移動するので、外側回転子２がこれに吸引され回
転する。
3によるバイアス磁束φＭと、突極11aに巻回された励磁
コイル14に励磁電流を流すことによって生ずる励磁磁束
φＣとの和φＯ＝φＭ＋φＣによって形成される。突極
11aの励磁を、励磁コイル14に流す電流を、例えば、Ａ
相,B相,C相の順で、互いに120゜位相差をもったものと
することにより、励磁磁束φＣが順にＡ相,B相,C相の順
に移動し、これによってφＭ＋φＣで表わされる和磁束
部分も移動するので、外側回転子２がこれに吸引され回
転する。
Ａ相,B相,C相に流す励磁電流の位相の進み、遅れを切換
えれば、回転方向は逆となる。
えれば、回転方向は逆となる。
ここで、外側回転子２の推力（トルク）Ｔは、バイアス
磁束φＭと励磁磁束ΦＣとの和ΦＯの２乗に比例するも
ので、（１）式で表わされる Ｔ∝（φＭ＋φＣ）２ （１） 本発明のモータは、（１）式で表わされるトルクＴの発
生部がモータの外周部に位置するので、大きなトルクを
発生することが可能となる。
磁束φＭと励磁磁束ΦＣとの和ΦＯの２乗に比例するも
ので、（１）式で表わされる Ｔ∝（φＭ＋φＣ）２ （１） 本発明のモータは、（１）式で表わされるトルクＴの発
生部がモータの外周部に位置するので、大きなトルクを
発生することが可能となる。
第５図は、外側回転子２の回転角度（回転子ハブ３の回
転角度と比例する）を検出するエンコーダ７の一例を示
す要部の構成ブロック図である。
転角度と比例する）を検出するエンコーダ７の一例を示
す要部の構成ブロック図である。
外側回転子２とともに回転するスリッド板71には、円周
方向に２段のスリット板71a,71bが設けられている。外
側のスリット列71aのスリット数はn1内側のスリット列7
1bのスリット数はn2でこれらのスリット数の差n1−n
2は、ここでは外側回転子２に設けられた歯21の数と一
致するようになっている。72aはLEDのような光源、72b
はLEDからの光を平行光線にするためのレンズで、これ
らは、上段側スリット列71a用と下段側スリット列71b用
に２組設けられており、光照射部72（第２図参照）によ
って保持されている。73aはスリットを透過した光を受
光するイメージセンサで、例えば８個のフォトダイオー
ドがアレイ状に配列して構成される。73bは零点検出用
のフォトダイオードで、スリット板71に設けた零点スリ
ット71cを透過した光を受光する。73cはイメージセンサ
73aからの信号，フォトダイオード73bからの信号を処理
する信号処理回路である。この回路は８個のフォトダイ
オードからの信号を一定のタイミングで順次取り出すス
イッチS1〜S8、各スイッチを介して取り出した信号を増
幅する増幅器OP1、この増幅器の出力信号の中から正弦
波の信号成分を抽出するローパスフィルタLPF、ローパ
スフィルタLPFから得られる周期関数波形の信号f1,f2を
出力し、例えば一方の信号f1を用い所定の信号処理を行
なって、スリット板71の回転位置信号Dpを得、２つの信
号f1,f2用いて、固定子１と回転子２の歯の位置ずれに
関連した信号θｅを得るマイクロプロセッサを含むエン
コーダインターフェイスECIFからなる。
方向に２段のスリット板71a,71bが設けられている。外
側のスリット列71aのスリット数はn1内側のスリット列7
1bのスリット数はn2でこれらのスリット数の差n1−n
2は、ここでは外側回転子２に設けられた歯21の数と一
致するようになっている。72aはLEDのような光源、72b
はLEDからの光を平行光線にするためのレンズで、これ
らは、上段側スリット列71a用と下段側スリット列71b用
に２組設けられており、光照射部72（第２図参照）によ
って保持されている。73aはスリットを透過した光を受
光するイメージセンサで、例えば８個のフォトダイオー
ドがアレイ状に配列して構成される。73bは零点検出用
のフォトダイオードで、スリット板71に設けた零点スリ
ット71cを透過した光を受光する。73cはイメージセンサ
73aからの信号，フォトダイオード73bからの信号を処理
する信号処理回路である。この回路は８個のフォトダイ
オードからの信号を一定のタイミングで順次取り出すス
イッチS1〜S8、各スイッチを介して取り出した信号を増
幅する増幅器OP1、この増幅器の出力信号の中から正弦
波の信号成分を抽出するローパスフィルタLPF、ローパ
スフィルタLPFから得られる周期関数波形の信号f1,f2を
出力し、例えば一方の信号f1を用い所定の信号処理を行
なって、スリット板71の回転位置信号Dpを得、２つの信
号f1,f2用いて、固定子１と回転子２の歯の位置ずれに
関連した信号θｅを得るマイクロプロセッサを含むエン
コーダインターフェイスECIFからなる。
ここで、周期関数f1又はf2から位置信号Dpを得る手法
は、空間フィルタからの信号処理を行なって位置信号を
得るやり方であり、歯の位置ずれ信号θｅを得る手法
は、２つの信号f1,f2の位相差を求めるやり方であり、
特願昭61−249363号にその詳細が開示されている。
は、空間フィルタからの信号処理を行なって位置信号を
得るやり方であり、歯の位置ずれ信号θｅを得る手法
は、２つの信号f1,f2の位相差を求めるやり方であり、
特願昭61−249363号にその詳細が開示されている。
第６図は、本発明のモータをサーボアクチュエータとし
て動作させる場合の構成ブロック図である。
て動作させる場合の構成ブロック図である。
図において、81は位置制御部であり、マイクロプロセッ
サを含んで構成されており、位置指令信号としてのシリ
アルパルスを計数するカウンタCUからの信号と、エンコ
ーダインターフェイスECIFからの位置信号Dpとを入力し
ている。この位置制御部81は、エンコーダインターフェ
イスECIFから出力される位置信号Dpと位置指令信号Ｘと
の信号をもとに、例えばPID演算を行って、外側回転子
２の速度指令値出力ED1を得、これをD/A変換器DAでアナ
ログ信号E1として出力する。82は加算回路で、D/A変換
器DAからのアナログ信号E1と、エンコーダインターフェ
イスECIFからの速度フィードバック信号θｅとの差を求
め、これを転流手段83,84を経てパルス幅変換回路（PWM
回路）85に与える。86はゲート制御回路で、PWM回路85
からの信号を受け、モータ部MOのＡ相巻線,B相巻線,C相
巻線に流す励磁電流を各スイッチンズ素子Qa〜Qcを用い
て制御する。ここで、Ｂ相巻線,C相巻線に流れる電流
は、PWM回路85に電流フィードバックされている。
サを含んで構成されており、位置指令信号としてのシリ
アルパルスを計数するカウンタCUからの信号と、エンコ
ーダインターフェイスECIFからの位置信号Dpとを入力し
ている。この位置制御部81は、エンコーダインターフェ
イスECIFから出力される位置信号Dpと位置指令信号Ｘと
の信号をもとに、例えばPID演算を行って、外側回転子
２の速度指令値出力ED1を得、これをD/A変換器DAでアナ
ログ信号E1として出力する。82は加算回路で、D/A変換
器DAからのアナログ信号E1と、エンコーダインターフェ
イスECIFからの速度フィードバック信号θｅとの差を求
め、これを転流手段83,84を経てパルス幅変換回路（PWM
回路）85に与える。86はゲート制御回路で、PWM回路85
からの信号を受け、モータ部MOのＡ相巻線,B相巻線,C相
巻線に流す励磁電流を各スイッチンズ素子Qa〜Qcを用い
て制御する。ここで、Ｂ相巻線,C相巻線に流れる電流
は、PWM回路85に電流フィードバックされている。
このように構成されるサーボアクチュエータは、位置信
号Dpによるフィードバック、速度信号θｅによるフィー
ドバック、励磁電流に対応した信号による電流フィード
バックの３次のサーボ系を形成しているため、負荷変動
による外乱の影響を受けることなく、容易に高速・高精
度のサーボアクチュエータが構成できる。
号Dpによるフィードバック、速度信号θｅによるフィー
ドバック、励磁電流に対応した信号による電流フィード
バックの３次のサーボ系を形成しているため、負荷変動
による外乱の影響を受けることなく、容易に高速・高精
度のサーボアクチュエータが構成できる。
なお、上記の実施例では、回転子ハブ３をクロスローラ
軸受けを用いて支持する例を示したが、他の構造の軸受
けを用いてもよい。また、エンコーダは、スリット板を
回転子ハブに取り付けた光学式エンコーダを用いた第５
図に示す構造のものを例にとったが、スリット板あるい
はコード板が、回転子ハブの底面部からハウジング内に
向かって突出させた円筒状取付部32に取り付けられ、そ
の取付け位置が、軸受けが配置されている平面とほぼ同
一平面上になるようにした構成であれば、他の構造のも
のでもよい。更に、モータ部分の構成において、内側固
定子は12個の突極を有し、３相励磁回路を用いたが、こ
のような構成に限定されるものではない。また、バイア
ス磁束を与える永久磁石を内側固定子に設けたが、外側
回転子に設けてもよい。
軸受けを用いて支持する例を示したが、他の構造の軸受
けを用いてもよい。また、エンコーダは、スリット板を
回転子ハブに取り付けた光学式エンコーダを用いた第５
図に示す構造のものを例にとったが、スリット板あるい
はコード板が、回転子ハブの底面部からハウジング内に
向かって突出させた円筒状取付部32に取り付けられ、そ
の取付け位置が、軸受けが配置されている平面とほぼ同
一平面上になるようにした構成であれば、他の構造のも
のでもよい。更に、モータ部分の構成において、内側固
定子は12個の突極を有し、３相励磁回路を用いたが、こ
のような構成に限定されるものではない。また、バイア
ス磁束を与える永久磁石を内側固定子に設けたが、外側
回転子に設けてもよい。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、回転子ハ
ブ３から直接トルクを得ることができるもので、トルク
むらやロストモーションの影響がなく、全体が小型であ
りながら大きなトルクを得ることができる。
ブ３から直接トルクを得ることができるもので、トルク
むらやロストモーションの影響がなく、全体が小型であ
りながら大きなトルクを得ることができる。
また、本発明においては、回転子ハブをその底面部から
ハウジング内に向かって突出する円筒状取付部32を設け
た構成とすると共に、回転子ハブの回転変位を検出する
エンコーダを、そのスリット板が円筒状取付部32に取り
付けられ、かつ、その取付け位置が軸受けが配置されて
いる平面とほぼ同一平面上になるようにした構造とした
ものである。
ハウジング内に向かって突出する円筒状取付部32を設け
た構成とすると共に、回転子ハブの回転変位を検出する
エンコーダを、そのスリット板が円筒状取付部32に取り
付けられ、かつ、その取付け位置が軸受けが配置されて
いる平面とほぼ同一平面上になるようにした構造とした
ものである。
従って、回転子ハブが多少振動するようにして回転する
場合でも、スリット板の回転による傾斜は少なく維持で
き、振動等の影響を受けずに、高い精度で回転子の回転
変位を検出することができる。
場合でも、スリット板の回転による傾斜は少なく維持で
き、振動等の影響を受けずに、高い精度で回転子の回転
変位を検出することができる。
また、軸受けを回転子ハブとハウジングとの間に、クラ
ンプリングにより固定する構成とすると共に、クランプ
リングの軸受を押圧する部分に切欠部50,60を設け、軸
受けに加わる力をこの切欠部を調整できるように構成す
ることで、軸受けの寿命を長くできる等の効果がある。
ンプリングにより固定する構成とすると共に、クランプ
リングの軸受を押圧する部分に切欠部50,60を設け、軸
受けに加わる力をこの切欠部を調整できるように構成す
ることで、軸受けの寿命を長くできる等の効果がある。
第７図は、本発明に係るモータの重量と出力（起動トル
ク×定格回転数）との関係を示す線図である。なお、破
線は従来の減速機付のDC・モータの特性である。
ク×定格回転数）との関係を示す線図である。なお、破
線は従来の減速機付のDC・モータの特性である。
また、本発明によれば、回転子ハブの回転変位と正確に
対応するエンコーダを内部に備えるものであるから、高
速・高精度での位置決め制御が可能なダイレクト・ドラ
イブ・モータが実現できる。
対応するエンコーダを内部に備えるものであるから、高
速・高精度での位置決め制御が可能なダイレクト・ドラ
イブ・モータが実現できる。
第１図は本発明に係るダイレクト・ドライブ・モータの
一例を示す軸方向断面図、第２図は組立分解図、第３図
は励磁コイルの巻き方を示した図、第４図は回転原理の
説明図、第５図はエンコーダの要部構成ブロック図、第
６図は本発明のモータをサーボアクチュエータとして動
作させる場合の構成ブロック図、第７図は本発明に係る
モータの特性線図である。 １……内側固定子、11,12……磁性体、13……永久磁
石、14……励磁コイル、２……外側回転子、３……回転
子ハブ、４……負荷、５……軸受け、６……ハウジン
グ、７……エンコーダ、55,61……クランプリング。
一例を示す軸方向断面図、第２図は組立分解図、第３図
は励磁コイルの巻き方を示した図、第４図は回転原理の
説明図、第５図はエンコーダの要部構成ブロック図、第
６図は本発明のモータをサーボアクチュエータとして動
作させる場合の構成ブロック図、第７図は本発明に係る
モータの特性線図である。 １……内側固定子、11,12……磁性体、13……永久磁
石、14……励磁コイル、２……外側回転子、３……回転
子ハブ、４……負荷、５……軸受け、６……ハウジン
グ、７……エンコーダ、55,61……クランプリング。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 治雄 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 二階堂 光宏 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−37044（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−93856（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】内側固定子（１）と、 この内側固定子の外側に僅かな空隙を隔てて配置させた
外側回転子（２）と、 この外側回転子を内部に固定させた円筒形状の回転子ハ
ブ（３）と、 この回転子ハブの円筒形状内に多くの部分が納まるよう
に配置されると共に前記内側固定子を固定する円筒状の
ハウジング（６）と、 回転子ハブの円筒形状内部にあって当該回転子ハブをハ
ウジングに対して回転可能に支持する軸受け（５）と、 スリット板を有し、当該スリット板が回転子ハブの底面
部から前記ハウジング内に向かって突出させた円筒状取
付部（32）に取り付けられ、かつ、その取付け位置が軸
受けが配置されている平面とほぼ同一平面上になるよう
にした回転子ハブの回転変位を検出するエンコーダ
（７）とを備えたダイレクト・ドライブ・モータ。 - 【請求項２】軸受け（５）を回転子ハブ（３）とハウジ
ング（６）との間に、クランプリング（55,61）により
固定する構成とすると共に、前記クランプリングにおい
て、軸受を押圧する部分に切欠部（50,60）を設け、軸
受けに加わる力をこの切欠部で調整できるようにした特
許請求の範囲第１項記載のダイレクト・ドライブ・モー
タ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62047160A JPH07112347B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | ダイレクト・ドライブ・モ−タ |
| US07/156,780 US4853567A (en) | 1987-03-02 | 1988-02-17 | Direct drive motor |
| DE3806195A DE3806195A1 (de) | 1987-03-02 | 1988-02-26 | Direktantriebsmotor |
| FR8802491A FR2613552B1 (fr) | 1987-03-02 | 1988-02-29 | Moteur electrique a commande directe |
| KR1019880002112A KR910000094B1 (ko) | 1987-03-02 | 1988-02-29 | 직접 구동 모우터 |
| GB8804821A GB2202386B (en) | 1987-03-02 | 1988-03-01 | Direct drive electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62047160A JPH07112347B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | ダイレクト・ドライブ・モ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63213461A JPS63213461A (ja) | 1988-09-06 |
| JPH07112347B2 true JPH07112347B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=12767328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62047160A Expired - Fee Related JPH07112347B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | ダイレクト・ドライブ・モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112347B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5013947A (en) * | 1990-03-16 | 1991-05-07 | Russell Ide | Low-profile disk drive motor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6237044A (ja) * | 1985-08-05 | 1987-02-18 | Kiyonori Fujisaki | 小型フアンモ−タ |
-
1987
- 1987-03-02 JP JP62047160A patent/JPH07112347B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63213461A (ja) | 1988-09-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |