JPH08168210A - エンコーダーユニット、制御モーター、制御モーターの組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型で組立が容易な制御モーターを提供する。 【構成】モーターの後フランジとなるエンコーダーフレ
ーム１２にエンコーダーシャフト１８が回転可能に取り
付けられている。エンコーダーシャフト１８にはスリッ
トが形成されたディスク２１が固定されており、そのス
リットに向けて光を射出するＬＥＤ２２がエンコーダー
フレーム２２に固定されている。その前方にはマスク２
４が配置され、その反対側にはスリットを通過した光を
受ける受光素子２６が配置されている。受光素子２６を
搭載した基板２８はエンコーダーフレーム１２に固定さ
れている。エンコーダーシャフト１８は貫通穴を有し、
その端部は肉薄になっていて、これを四分割する溝が形
成されている。エンコーダーシャフト１８の肉薄の端部
には、これをモーターシャフト３４に押圧して固定する
ための、固定ネジ３２を有する固定リング３０がはめ込
まれている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、速度制御や位置制御が
行なえる制御モーターおよびこの種のモーターに組み込
まれているエンコーダーに関する。

【０００２】

【従来の技術】搬送やステージ等の分野では、その動力
源に位置制御や速度制御等の行なえる制御モーターが使
用されている。このような制御モーターには、モーター
シャフトの回転情報たとえば回転速度や角度位置を検知
する手段として、一般にエンコーダーが内蔵されてい
る。エンコーダーとしては、光学式エンコーダーと磁気
式エンコーダーが良く知られている。

【０００３】このようにエンコーダーを内蔵する制御モ
ーターを作製する手法としては、通常のモーターにユニ
ットして完成しているエンコーダーユニットを取り付け
る後付け法と、通常のモーターにエンコーダーの各部品
を組み付けてエンコーダーを完成させる直付け法の二通
りがある。

【０００４】後付け法では、一般に、エンコーダー製造
業者から供給されるユニットとして完成しているエンコ
ーダーユニットをモーター製造業者が購入し、それとは
別に自社で作製した通常のモーターにこのエンコーダー
ユニットを組み付けることにより、エンコーダーを備え
る制御モーターを完成させている。

【０００５】一方、直付け法では、モーター製造業者が
自社で作製したモーターをエンコーダー製造業者に送
り、エンコーダー製造業者がこのモーターのフランジ等
に対してエンコーダーの各部品を取り付けることで、エ
ンコーダーを備える制御モーターを完成させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】後付け法は、モーター
とエンコーダーの組み付けが簡単であるという利点があ
る。しかしその反面、それ自体がユニットとして完成し
た製品であるエンコーダーユニットを、これまた一つの
完成した製品であるモーターに取り付けているので、エ
ンコーダーを含めた制御モーターとしては、その全体の
構成が大きい、すなわち軸方向に長い構成となる。ユー
ザーは小型の制御モーターの提供を望んでおり、この点
で後付け法はユーザーの要望に応えるに適した方法とは
言えない。

【０００７】直付け法では、エンコーダーの一部の部品
をモーターのフランジに直に取り付けるため、エンコー
ダーユニットのフレームが不要となり、これにより制御
モーターの全体の構造が小型に仕上がるという利点があ
る。しかし、モーターのシャフトやフランジにエンコー
ダーの各部品を一つずつ取り付けるという作業は、エン
コーダーユニットを取り付ける作業に比べるとかなりの
困難を伴なう。また、モーター製造業者がエンコーダー
製造業者にエンコーダーの組み付けを依頼しているた
め、輸送に要する費用の増加を招き、またモーター製造
業者にとっては手元に品物がないため日程管理等の面で
負担となる。本発明は、組立が容易に行なえる小型の制
御モーターを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるエンコーダ
ーユニットは、制御モーターに組み込まれるエンコーダ
ーユニットであって、モーターシャフトが挿入される穴
を有するエンコーダーシャフトと、エンコーダーシャフ
トの回転情報を検知する検知手段と、エンコーダーシャ
フトを回転可能に支持するエンコーダーフレームであ
り、制御モーターの第一のフランジとなるエンコーダー
フレームとを有している。

【０００９】本発明による制御モーターは、上記エンコ
ーダーユニットと、エンコーダーシャフトに挿入され固
定される、ロータを備えるモーターシャフトと、ロータ
を回転させるためのステータと、エンコーダーフレーム
である第一のフランジと対を成し、モーターシャフトを
回転可能に支持する第二のフランジとを有している。

【００１０】本発明による制御モーターの組立方法は、
上記エンコーダーユニットを用意し、エンコーダーユニ
ットのエンコーダーシャフトにロータを備えるモーター
シャフトを挿入し、ロータの周りにステータを配置し、
第二のフランジを組み付け、モーターシャフトとエンコ
ーダーシャフトの角度を調整し、エンコーダーシャフト
をモーターシャフトに固定する工程を有している。

【００１１】

【作用】本発明においては、エンコーダーフレームをモ
ーターの第一のフランジとして、エンコーダーユニット
に対してモーターの各部品（ロータを備えるモーターシ
ャフト、ステータ、第二のフランジ等）が組み付けら
れ、エンコーダーを内蔵する制御モーターが組み立てら
れる。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例について図１を参照しながら
説明する。図には、光学式エンコーダーを組み込んだ制
御モーターの断面構造が示されている。この制御モータ
ーは、エンコーダーユニットにモーターの部品を組み付
けることにより作製される。したがって、以下の説明で
は、まずエンコーダーユニットの構成について説明し、
その後でエンコーダーユニットにモーターの部品を組み
付ける手順について説明する。

【００１３】図に示されるように、エンコーダーフレー
ム１２には、二つのベアリング１４と１６を介して、エ
ンコーダーシャフト１８が回転可能に取り付けられ、ネ
ジ２０によりスラスト方向のガタが調整されている。エ
ンコーダーシャフト１８には、スリットが形成されたデ
ィスク２１が固定されている。ディスク２１のスリット
に向けて光を射出する光源たとえばＬＥＤ２２がエンコ
ーダーフレーム１２に固定されている。ＬＥＤ２２とデ
ィスク２１の間にはマスク２４が配置されており、マス
ク２４はエンコーダーフレーム１２に固定されている。
ディスク２１を中心にしてＬＥＤ２２の反対側には、デ
ィスク２１のスリットを通過した光を受ける受光素子２
６が配置されている。受光素子２６は基板２８に搭載さ
れており、基板２８は図示しない固定手段によってエン
コーダーフレーム１２に固定されている。ここで、ディ
スク２１、ＬＥＤ２２、受光素子２６等は検知手段の構
成要素を成している。エンコーダーシャフト１８は貫通
穴を有し、その端部は肉薄になっていて、図には見えな
いがこれを周方向に四分割する溝が形成されている。そ
の周囲には、エンコーダーシャフト１８をその貫通穴に
挿入される後述するモーターシャフト３４に固定するた
めの固定リング３０がはめ込まれる。固定リング３０
は、エンコーダーシャフト１８の四分割された肉薄端部
の各片をモーターシャフト３４に圧し付ける固定ネジ３
２を有している。

【００１４】以上に説明した構造体がエンコーダーユニ
ットであり、これに対してモーターの各部品が組み付け
られる。続いてその手順について説明する。エンコーダ
ーシャフト１８の貫通穴に、ロータとして機能するマグ
ネット３６を有するモーターシャフト３４を挿入する。
その周囲に、ステータとして機能する巻線４０を備えた
ステータコア３８を配置する。モーターシャフト３４に
ベアリング４２を介在させて前フランジ４４を組み付
け、ネジ４６をエンコーダーフレーム１２に締め付ける
ことにより、前フランジ４４とステータコア３８をエン
コーダーフレーム１２に固定する。その後、モーターシ
ャフト３４とエンコーダーシャフト１８の間の相対的な
角度位置すなわち電気角を調整し、調整終了後に固定ネ
ジ３２を締め付け、エンコーダーシャフト１８をモータ
ーシャフト３４に固定させる。最後に、エンコーダーカ
バー４８をネジ止め等によりエンコーダーフレーム１２
に固定して、図に示される構造の制御モーターが得られ
る。

【００１５】このように本実施例による制御モーター
は、エンコーダーフレーム１２が、モーターの第二のフ
ランジとしての役割を果たす前フランジと対を成す部材
いわゆるモーターの第一のフランジとしての役割を果た
す後フランジを兼ねているので、共に完成品であるエン
コーダーユニットとモーターとを組み合わせて作製し
た、いわゆる後付け法により作製した制御モーターに比
べて、軸方向の長さ寸法が小さく構成される。

【００１６】また、本実施例では、エンコーダーユニッ
トに対してモーターの部品を組み付けることにより、最
終製品であるエンコーダーを備えた制御モーターを作製
しているので、モーターにエンコーダーの部品を組み付
けて制御モーターを完成させる、いわゆる直付け法に比
べて、組立作業が容易に行なえる。

【００１７】上述の実施例では、光学式のエンコーダー
を用いた制御モーターを例にあげて説明したが、磁気式
のエンコーダーを用いた場合にも全く同様の議論が適用
できる。

【００１８】さらに上記具体的な実施例から次のような
構成の技術思想が導き出され、以下のような効果を奏す
る。１．制御モーターに組み込まれるエンコーダーユニ
ットであって、モーターシャフトが挿入される穴を有す
るエンコーダーシャフトと、エンコーダーシャフトの回
転情報を検知する検知手段と、エンコーダーシャフトを
回転可能に支持するエンコーダーフレームであり、制御
モーターの第一のフランジとなるエンコーダーフレーム
とを有しているエンコーダーユニット。

【００１９】２．第１項に記載のエンコーダーユニット
と、エンコーダーシャフトに挿入され固定される、ロー
タを備えるモーターシャフトと、ロータを回転させるた
めのステータと、エンコーダーフレームである第一のフ
ランジと対を成し、モーターシャフトを回転可能に支持
する第二のフランジとを有している制御モーター。

【００２０】３．第１項に記載のエンコーダーユニット
を用意し、エンコーダーユニットのエンコーダーシャフ
トにロータを備えるモーターシャフトを挿入し、ロータ
の周りにステータを配置し、第二のフランジを組み付
け、モーターシャフトとエンコーダーシャフトの角度を
調整し、エンコーダーシャフトをモーターシャフトに固
定する工程を有している制御モーターの組立方法。

【００２１】４．制御モーターに組み込まれるエンコー
ダーユニットであって、モーターシャフトが挿入される
穴を有するエンコーダーシャフトと、エンコーダーシャ
フトの回転情報を検知する検知手段と、エンコーダーシ
ャフトを回転可能に支持するエンコーダーフレームであ
り、このエンコーダーフレームが制御モーターの第一の
フランジの機能を有するエンコーダーユニット。これに
より、小型でしかも容易に組み立てることができる、エ
ンコーダーを有する制御モーターが得られる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、組立が容易でしかも小
型の制御モーターが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例における制御モーターの
断面構造を示す図である。

【符号の説明】

１２…エンコーダーフレーム、１８…エンコーダーシャ
フト、２１…ディスク、２２…ＬＥＤ、２６…受光素
子、３０…固定リング、３２…固定ネジ、３４…モータ
ーシャフト、３６…マグネット、３８…ステータコア、
４４…前フランジ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御モーターに組み込まれるエンコーダー
   ユニットであって、 モーターシャフトが挿入される穴を有するエンコーダー
   シャフトと、 エンコーダーシャフトの回転情報を検知する検知手段
   と、 エンコーダーシャフトを回転可能に支持するエンコーダ
   ーフレームであり、制御モーターの第一のフランジとな
   るエンコーダーフレームとを有しているエンコーダーユ
   ニット。
2. 【請求項２】請求項１に記載のエンコーダーユニット
   と、 エンコーダーシャフトに挿入され固定される、ロータを
   備えるモーターシャフトと、 ロータを回転させるためのステータと、 エンコーダーフレームである第一のフランジと対を成
   し、モーターシャフトを回転可能に支持する第二のフラ
   ンジとを有している制御モーター。
3. 【請求項３】請求項１に記載のエンコーダーユニットを
   用意し、 エンコーダーユニットのエンコーダーシャフトにロータ
   を備えるモーターシャフトを挿入し、 ロータの周りにステータを配置し、 第二のフランジを組み付け、 モーターシャフトとエンコーダーシャフトの角度を調整
   し、 エンコーダーシャフトをモーターシャフトに固定する工
   程を有している制御モーターの組立方法。