JP2003174751A - Electric motor - Google Patents
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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。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide an electric motor capable of improving reliability against high heat, vibration shock, noise, and the like, and being usable up to high-speed rotation. SOLUTION: A bracket 4 on a detector 2 side of an electric or magnetic means is made of a magnetic material, and at least a detector 2 side of a rotating shaft 5 is made of a non-magnetic material.
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to improving the reliability of an electric motor equipped with a detector.
【0002】[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。2. Description of the Related Art In recent years, robots as industrial equipment, N
C machine tools, semiconductor manufacturing equipment, etc.
With higher performance, the same demands are being made for electric motors (servo motors) mounted as drive sources.
【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。In order to improve the portability of equipment and save energy and resources, electric motors are required to be downsized.
Higher speed is in progress to improve the tact of equipment,
Electric motors are required to achieve even higher speeds.
【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。However, with the downsizing and higher performance of electric motors, high reliability is required for the electric motor and the detector mounted therein.
【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。In order to deal with these problems, a conventional electric motor is
A means for performing control using an optical rotary encoder as a detector is generally used.
【0006】[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。However, the conventional optical encoder has a problem in terms of reliability in a high temperature range and reliability with respect to impact resistance.
【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。Specifically, there is a possibility that the bearing grease may vaporize under high temperature and high speed rotation and adhere to the optical component, resulting in erroneous detection.
【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。Further, a detector using an electric or magnetic means as a control detector is easily affected by the magnetic field of the electric motor main body, and there is a possibility that noise may be added to the detection signal to cause erroneous detection.
【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。The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a motor capable of improving reliability against high heat, vibration shock, noise, and the like, and being usable up to high speed rotation.
【0010】[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。In order to solve the above problems, an electric motor according to the present invention includes a stator having a winding, a rotor having a magnet rotor and a rotary shaft, and a bearing rotatably via a bearing. A bracket that supports the rotor and a detector that is provided outside the bracket and that uses electrical or magnetic means are provided, and the bracket on the detector side is made of a magnetic material, and at least the detector side of the rotating shaft is It is composed of a non-magnetic material.
【0011】[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。In order to solve the above-mentioned problems, an electric motor according to a first aspect of the present invention includes a stator having a winding, a rotor having a magnet rotor and a rotary shaft, and a bearing so that the motor can rotate freely. A bracket that supports the rotor and a detector that is provided outside the bracket and that uses electrical or magnetic means are provided, and the bracket on the detector side is made of a magnetic material, and at least the detector side of the rotating shaft is provided. It is composed of a non-magnetic material, and a part of the rotating magnetic field generated by energizing the stator winding is leaked to the detector side. It is something to lose. Further, since at least the detector side of the rotating shaft is made of a non-magnetic material, the magnetic flux of the rotor magnet does not affect the detector through the rotating shaft.
【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。Further, in the electric motor according to the present invention, the detector side bracket is provided with a hole for a lead wire for supplying electric power to the stator winding and a partition wall made of a magnetic material between the hole and the detector. Since the radiation noise generated by passing the switching current through the stator winding is shielded by the partition wall, the detector can be protected from the radiation noise.
【0013】[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。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【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。(Embodiment 1) In FIG. 1, 1 is an electric motor,
Reference numeral 2 is a detector, 3 is a stator having windings, 4 is a bracket on the detector side, and 5 is a rotating shaft of a magnet rotor.
【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。The detector 2 is a brushless resolver that converts the rotor angular position into an electric signal by electromagnetic induction, and is composed of a stator section, a rotor section, and a rotary transformer section.
【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。For example, a brushless resolver with two-phase input and one-phase output is composed of two stator windings with a stator portion spatially displaced by 90 °, and a rotary transformer portion is composed of a transformer fixed winding and a rotary winding. There is. The rotating winding and the winding of the rotor portion are connected to each other to form a closed loop and are fixed to the rotating shaft 5. In addition, the stator and transformer fixed winding are
It is centered on the basis of and is fixed to the bracket 4.
【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。When a switching current is passed through the winding of the stator 3 to create a rotating magnetic field, a part of the magnetic flux is detected by the detector 2.
Try to leak to the side.
【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。However, since the bracket 4 on the detector 2 side is made of a magnetic material, it exerts the action of a forced magnetic path and electromagnetic shielding. As a result, it is possible to prevent magnetic leakage and radiant noise from entering the detector 2.
【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。The rotary shaft 5 is formed by pressure contact with the magnet rotor side being a magnetic material and the detector side being a non-magnetic material 5a, and the magnetic flux of the rotor magnet is passed through the rotary shaft 5 to the detector 2 side. It does not leak and does not adversely affect the signal detected by the detector 2. Further, in the case of a magnet rotor having an inner yoke, the entire rotary shaft 5 may be made of a non-magnetic material without being pressed against it.
【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。As described above, by making the bracket on the detector side magnetic, it is possible to prevent the leakage flux of the rotating magnetic field from the stator winding from adversely affecting the resolver winding.
【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。The brushless resolver is more resistant to heat and vibration impact than the optical encoder and does not use optical parts even if the grease vaporizes at high temperature and high speed rotation.
It can be used up to high speed without being affected by it.
【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。The resolver as a detector can be replaced with a magnetic encoder, and the same effect can be obtained.
【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。(Embodiment 2) The embodiment 2 protects the detector from the influence of the lead wire for supplying electric power to the stator winding. The difference from the embodiment 1 is the lead wire lead-out structure, and the same reference numeral is used. Will be explained.
【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。In FIG. 2, a bracket 4 on the detector side is provided with a hole 4a for drawing out the lead wire 6 and a partition wall 4b made of a magnetic material between the hole 4a and the detector 2.
【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。The partition wall 4b may be integrally formed with the magnetic bracket 4 or may be a separate body and fixed with a screw.
【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。Since a shield line is generally used for the signal line of the detector 2, it is only necessary to prevent noise from directly entering the signal detection source. Therefore, the hole 4a of the magnetic bracket 4 and the partition wall. The leads are isolated from the detector by 4b.
【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。Thus, radiation noise generated by supplying power to the stator winding can be shielded, and it is possible to prevent the noise from jumping into the detector 2.
【0028】[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。As is apparent from the above-described embodiment, according to the invention of claim 1, since it is equipped with an electrical or magnetic detector, it is resistant to heat and vibration impact and can be used up to high speed rotation. Moreover, the electric motor is highly reliable and is not easily affected by the leakage magnetic flux.
【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。According to the second aspect of the invention, the radiation noise generated from the lead wire for supplying power to the detector stator winding can be shielded by the partition wall to prevent the noise from directly entering the detector.
【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。As described above, since no optical parts are used, it is resistant to heat and vibration shock, and can be used even at high speeds. By effectively combining magnetic and non-magnetic parts, it is highly reliable against noise. An electric motor with a detector is obtained.
【図1】本発明の実施例1における電動機の説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of an electric motor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例2における電動機の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of an electric motor according to a second embodiment of the present invention.
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 1 electric motor 2 Detector (resolver) 3 stator 4 bracket 4a hole 4b partition 5 rotation axes 5a Non-magnetic material (rotating shaft on the detector side) 6 lead wire
Claims (2)
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。1. A stator having a winding, a rotor having a magnet rotor and a rotating shaft, a bracket for rotatably supporting the rotor via a bearing, and an electric or magnetic rotor provided outside the bracket. An electric motor comprising: a detector using a mechanical means, wherein the detector-side bracket is made of a magnetic material, and at least the detector side of the rotating shaft is made of a non-magnetic material.
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。2. The electric motor according to claim 1, wherein the detector-side bracket is provided with a hole for a lead wire for supplying electric power to the stator winding, and a magnetic partition wall between the hole and the periphery of the hole.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372284A JP2003174751A (en) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372284A JP2003174751A (en) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Electric motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003174751A true JP2003174751A (en) | 2003-06-20 |
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ID=19181206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001372284A Pending JP2003174751A (en) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Electric motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003174751A (en) |
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- 2001-12-06 JP JP2001372284A patent/JP2003174751A/en active Pending
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