JP2010259173A - モータ内センサ組込み構造およびモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 省スペース化となり、センサの剥がれを有効に防止でき、作業軽減にもつながり、また制振制御も可能な、モータ内センサ組込み構造を提供すること。
【解決手段】 モータ内センサ組込み構造３は、モータ内部に設けられた基板１と、基板１に取り付けられた一または複数のセンサ２とからなり、モータ外部にはセンサが取付けられない。センサ３は、加速度センサまたはジャイロセンサのみを取り付けることとしても、あるいはその双方を取り付けることとしてもよい。また基板１としてはプリント基板を用いることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は モータ内センサ組込み構造およびモータに係り、特に、制振制御可能なモータにおけるモータ内センサ組込み構造等に関するものである。

図４は、従来のモータおよび加速度センサの配置関係を示す説明図である。図示するように従来は、加速度センサはモータ外部に取り付けられていた。

後掲特許文献１もそのような従来技術であるが、特に該文献には、モータフレームの振動を測定する加速度センサをモータ外部へ設置することにより、モータの位置検出器には検出されないような振動も検知して振動制御を行うことを可能とする技術が開示されている。

特開２００２−１８６２８１号公報「モータ制御装置」

しかし、特許文献１開示技術では、モータ外部へ加速度センサを取り付けるために相応の取り付けスペースが必要であり、センサを取り付けることによってモータ全体の外形がそれだけ大きなものとなってしまうことを避けられない。

また、モータとセンサはそれぞれ別々に組立てられるため、モータ電源ラインとセンサ信号・電源ラインについて各々ケーブル・コネクタが必要となる。さらにまた、モータの振動その他の外的要因によって、センサが剥がれてしまう恐れもある。

本発明が解決しようとする課題は、これら従来技術の問題点を除き、従来技術よりも省スペース化となり、センサの剥がれを有効に防止でき、作業軽減にもつながり、また制振制御も可能な、モータ内センサ組込み構造およびモータを提供することである。

本願発明者は上記課題について検討した結果、センサをモータ内部の基板上に設置することによってかかる課題を解決できることに想到し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。

（１）モータ内部に設けられた基板と、該基板に取り付けられた一または複数のセンサとからなり、モータ外部にはセンサが取付けられていない、モータ内センサ組込み構造。
（２） 前記基板はステータコアに取り付けられたコイル結線用のプリント基板であることを特徴とする、（１）に記載のモータ内センサ組込み構造。
（３） 前記基板におけるモータ電源ラインおよび前記センサに係る信号ならびに電源ラインとの間において共有化されたケーブルおよびコネクタを含むことを特徴とする、（２）に記載のモータ内センサ組込み構造。
（４） 前記センサおよびコネクタとがモールド成型されてなるステータモールドを含むことを特徴とする、（３）に記載のモータ内センサ組込み構造。

（５） 前記センサは、加速度センサまたはジャイロセンサの少なくとも一方であることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のモータ内センサ組込み構造。
（６） 前記センサは３軸の構造であり、これによりモータの制振制御が可能であることを特徴とする、（５）に記載のモータ内センサ組込み構造。
（７） （１）ないし（６）のいずれかに記載のモータ内センサ組込み構造を備えたモータ。

本発明のモータ内センサ組込み構造およびモータは上述のように構成されるため、これによれば、省スペース化を実現でき、センサの剥がれを有効に防止することができ、また作業軽減にもつながる。さらに制振制御機能も担保した上で、これらの各効果を得ることができる。

本発明によれば、モータ外部へのセンサ取り付けスペースは不要となるため、モータ全体の外形がいたずらに大きなものとなることを避けることができ、流通・保管・取扱い上便利である。また本発明によれば、モータ電源ラインとセンサ信号・電源ラインについて、ケーブル・コネクタを共有することができ、便利であるという利点もある。

本発明のモータ内センサ組込み構造の構成を示す説明図である。 本発明のモータ内センサ組込み構造を備えたモータの断面図である。 図２の要部拡大図である。 従来のモータおよび加速度センサの配置関係を示す説明図である。

以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明のモータ内センサ組込み構造の構成を示す説明図である。図示するように本発明モータ内センサ組込み構造３は、モータ内部に設けられた基板１と、基板１に取り付けられた一または複数のセンサ２とからなるものであって、モータ外部にはセンサが取付けられていないことを、主たる構成とする。

なおセンサ３は、加速度センサまたはジャイロセンサのみを取り付けることとしても、あるいはその双方を取り付けることとしてもよい。また、基板１としてはプリント基板を用いることができる。

かかる構成により本センサ組込み構造３では、センサ１がモータ内に組み込まれる形態となるため、モータ外部へのセンサ取り付けスペースが不要となり、モータ全体の外形がいたずらに大きなものとなることを避けることができ、省スペース化を実現できる。

図２は、本発明のモータ内センサ組込み構造を備えたモータの断面図である。また、
図３は、図２の要部拡大図である。これらに図示するように本センサ組込み構造の基板としては特に、ステータコア２４に取り付けられたコイル２５結線用のプリント基板２１を充てることができる。なお、ステータに、加速度・ジャイロセンサ基板などセンサ用基板を特に設けることとしてもよい。

本発明のセンサ組込み構造ではまた、モールド成型を行うことにより、外的要因によるセンサの剥がれを防止することができる。つまり図２のように、ステータコア２４へプリント基板２１を取り付け、そこにセンサ２２を取り付け、センサ２２とコネクタ２８を一体型としてモールド成型されてなるステータモールド２７が形成されたセンサ組込み構造とすることによって、モータステータ２４内へのセンサ２２組込みを行う。

これにより外部へのセンサ取付けは不要となり、センサ２２はモータ２９内部に設置された状態となり、剥がれの防止および取扱い性を高めることができる。なお上述のように、加速度・ジャイロセンサ基板などセンサ用基板を設けた場合も同様に、モールド成型することができる。

また図２に示すように、プリント基板２１等へセンサ２２を実装した場合、モータ電源ライン２０Ｍおよびセンサ信号・電源ライン２０Ｓの設置を一つの基板（２２）でまかなうことができるため、ケーブル・コネクタを共有化することができ、ケーブル引き回し等のスペースが不要となり、この点でも省スペース化となる。また、ケーブル結線作業も軽減することができる。

なお、かかる形態は、センサ組込み構造に、基板（２２）におけるモータ電源ライン２０Ｍおよびセンサ２２に係る信号ならびに電源ライン２０Ｓとの間において共有化されたケーブルおよびコネクタが含まれた形態であるといえる。

また、搭載するセンサ２２を、３軸の加速度センサやジャイロセンサとすることにより、モータ２９自身の制振制御ができるとともに、本センサ組込み構造が取り付けられた装置全体の制振制御が可能となる。

本発明のモータ内センサ組込み構造を備えたモータは、省スペース化、センサの剥がれ防止、作業軽減、さらに制振制御が可能であり、産業上利用性が高い発明である。

１…基板
２、２２…センサ
３…モータ内センサ組込み構造
２０Ｍ…モータ電源ライン
２０Ｓ…センサ信号・電源ライン
２１…プリント基板
２４…ステータコア
２５…コイル
２６…ロータ
２７…ステータモールド
２８…コネクタ
２９…モータ
４２…センサ、 ４４…モータステータ、 ４６…軸

Claims (7)

1. モータ内部に設けられた基板と、該基板に取り付けられた一または複数のセンサとからなり、モータ外部にはセンサが取付けられていない、モータ内センサ組込み構造。
2. 前記基板はステータコアに取り付けられたコイル結線用のプリント基板であることを特徴とする、請求項１に記載のモータ内センサ組込み構造。
3. 前記基板におけるモータ電源ラインおよび前記センサに係る信号ならびに電源ラインとの間において共有化されたケーブルおよびコネクタを含むことを特徴とする、請求項２に記載のモータ内センサ組込み構造。
4. 前記センサおよびコネクタとがモールド成型されてなるステータモールドを含むことを特徴とする、請求項３に記載のモータ内センサ組込み構造。
5. 前記センサは、加速度センサまたはジャイロセンサの少なくとも一方であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載のモータ内センサ組込み構造。
6. 前記センサは３軸の構造であり、これによりモータの制振制御が可能であることを特徴とする、請求項５に記載のモータ内センサ組込み構造。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のモータ内センサ組込み構造を備えたモータ。
   

Images