JP2011066955A

JP2011066955A - 回転検出器とそれを用いたサーボモータ

Info

Publication number: JP2011066955A
Application number: JP2009212888A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Sugiyama; 雄一郎杉山
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-31

Abstract

【課題】分離型と一体型にて固定具を共用可能とした回転検出器とそれを用いたサーボモータを提供する。
【解決手段】モータ（１００）の反負荷側ブラケット（１１０）から突出した回転軸の反負荷側端部（１２１）に取り付けた回転検出器（１３０）の回転部（１３１）と、反負荷側ブラケット（１１０）に固定した回転検出器の固定部（１４０）とからなる回転検出器（１３０）において、回転検出器の固定部（１４０）が、弾性を有する変形部（１４２）と、反負荷側ブラケットとねじにて固着する結合部（１４３）と、変形部（１４２）の変位を抑制して固定部に固定される部品の固定と非固定を選択可能な変位抑制部（１４４）とを備えたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転検出器及び、回転検出器を反負荷側に一体に取り付けたサーボモータに関する。

従来の回転検出器付きサーボモータには、モータと回転検出器が個別の部品として扱うことのできるもの（以後分離型と呼ぶ）と、モータと回転検出器を個別の部品として扱うことのできないもの（以後一体型と呼ぶ。ビルトイン型とも呼ばれる）がある。分離型は、回転検出器とモータの結合に、回転軸周りの回転運動のみ拘束し、それ以外の運動を許容する固定方法としてイタバネを固定具として使用している（例えば、特許文献１参照）。
従来の分離型回転検出器の構成を図３にて説明する。図において、サーボモータ１の反負荷側ブラケット２から回転軸３の反負荷側端部３１を突出させている。反負荷側端部３１は回転検出器４の回転部４１を固定した中空軸４２を嵌合固着しており、回転検出器４の固定部４３は軸受４４を介して中空軸４２に支持されている。反負荷側ブラケット２には、軸方向弾性部を有するリング状の板バネ５を介して回転検出器４の固定部４３を円周方向にほぼ等間隔の位置でねじ６によって固着している。１１は回転検出器４を覆うカバーである。
板ばね５の役割について説明する。回転軸３の反負荷側端部３１が軸方向及び半径方向にふれた場合、板ばね５が変形して回転検出器が動くことで、回転検出器４の固定部回転部４１と固定部４３にかかる応力を軽減する。
また、一体型は回転検出器の固定部とモータの結合に、一切の運動を拘束する固定方法として剛体を固定具として使用している。特に図示ないが、回転部と回転軸が固定部から分離されており、回転部はサーボモータの回転軸の反負荷側端部のみと結合している。サーボモータの回転軸を通しての振動は固定部には伝わらない構造となっている。
このように、従来の回転検出器付きサーボモータは、分離型と一体型では異なる固定具を用いて回転検出器をモータに固定しているのである。

実開平７−１１８７５（第４−６頁、図１）

従来の回転検出器は、分離型と一体型では異なる固定具を用いて回転検出器をモータに固定するようになっていて、分離型と一体型にて固定具に共通部品を使用することができないので、部品管理の複雑化という問題があった。また、部品製作においては別部品の製作となるので、部品製造工程の増加、製造装置の増加による管理の複雑化、費用の増大というような問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、分離型と一体型にて固定具を共用可能とした回転検出器とそれを用いたサーボモータを提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
本発明はモータの反負荷側ブラケットから突出した回転軸の反負荷端部に取り付けた回転検出器の回転部と、前記反負荷側ブラケットに固定した前記回転検出器の固定部とからなる回転検出器において、
前記回転検出器の固定部が、弾性を有する変形部と、前記反負荷側ブラケットとねじにて固着する結合部と、前記変形部の変位を抑制して固定部に固定される部品の固定と非固定を選択可能な変位抑制部とを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明は請求項１において前記固定部に発光素子を固定配置し、前記回転部をはさんで基板を配置し、前記回転部は遮光投光を行うようパターンが形成されており、前記基板上にある受光素子を用いて前記回転部の回転角度を検出することを特徴とするものである。
また、本発明は請求項２において前記固定部と前記固定部に固定されている前記基板が反負荷側ブラケットと変形部を介して接続し、反負荷側端部が軸方向および半径方向に変位したとき変形部が反負荷側端部の変位に追従して変形し、固定部が中空軸に押されることで発生する応力を軽減することを特徴とするものである。
また、本発明は請求項２において固定部は弾性を有するばね状の変形部と結合部とねじ通し穴と変位抑制部備え、固定部はねじ通し穴と変位抑制部とを抑制ねじにより固定したことを特徴とするものである。
また、本発明は請求項１において前記回転検出器をロータリーエンコーダとしたものである。
また、本発明のサーボモータはサーボモータの反負荷側ブラケットから突出した回転軸の反負荷端部に取り付けた回転検出器の回転部と、前記反負荷側ブラケットに固定した前記回転検出器の固定部とからなる回転検出器であって、前記回転検出器の固定部が、弾性を有する変形部と、前記反負荷側ブラケットとねじにて固着する結合部と、前記変形部の変位を抑制して固定部に固定される部品の固定と非固定を選択可能な変位抑制部とを備えたことを特徴とする回転検出器をサーボモータ用回転検出器としたことを特徴とするものである。
発明は、回転検出器の固定部が、弾性を有する変形部と、前記反負荷側ブラケットとねじにて固着する結合部と、変形部の変位を抑制して固定部に固定される部品の固定と非固定を選択可能な変位抑制部とを有するとするものである。

本発明によると、前記固定部について変位抑制部にて変形部の変位の抑制、非抑制を選択でき、同一形状の固定具を分離型、一体型双方にて使用することができる。そのため、分離型、一体型にて固定具を別々に用意する必要が無くなる。

本発明の第１実施例を示す回転検出器つきサーボモータの側断面図本発明の第２実施例を示す回転検出器つきサーボモータの側断面図従来の分離型回転検出器つきサーボモータの側断面図

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明を分離型で使用した場合の側面図である。図１において、サーボモータ１００の反負荷側ブラケット１１０から回転軸１２０の反負荷側端部１２１を突出させる。反負荷側端部１２１に回転検出器１３０の回転部１３１を固定した中空軸１３２を嵌合固着し、回転検出器１３０の固定部１４０は軸受１３４を介して中空軸１３２を支持する。反負荷側ブラケット１１０とは円周方向にほぼ等間隔の位置でねじ１５０によって固定した構成となっている。固定部１４０は弾性を有するばね状の変形部１４２と結合部１４３とねじ通し穴１４１と変位抑制部１４４を備える。なお固定部１４０は一体で成形される。
検出部は次の構成である。固定部１４０に発光素子１３５を固定配置し、回転部１３１をはさんで基板１３６を配置している。回転部には遮光投光を行うようパターンされており、基板１３６上にある受光素子１３７を用いて回転部の回転角度を検出する。回転検出器は例えばロータリーエンコーダである。
本発明が従来技術と異なる部分は、回転検出器１３０の固定部１４０に変形部１４２と結合部１４３とねじ通し穴１４１と変位抑制部１４４を備えた部分である。

図１のように、固定部１４０と固定部１４０に固定されている基板１３６が反負荷側ブラケット１１０と変形部１４２を介して接続されているため、反負荷側端部１２１が軸方向および半径方向に変位したとき、変形部１４２が反負荷側端部１２１の変位に追従して変形し、固定部１４０が中空軸１３２に押されることで発生する応力を軽減することができる。

図２は本発明を一体型で使用した場合の側面図である。図２において、サーボモータ２００の反負荷側ブラケット２１０から回転軸２２０の反負荷側端部２２１を突出させる。反負荷側端部２２１に回転検出器２３０の回転部２３１を固定した中空軸２３２を嵌合固着する。回転検出器２３０の固定部２４０は反負荷側ブラケット２１０と、円周方向にほぼ等間隔の位置でねじ２５０によって固定した構成となっている。固定部２４０は弾性を有するばね状の変形部２４２と結合部２４３とねじ通し穴２４１と変位抑制部２４４を備える。固定部２４０はねじ通し穴２４１と変位抑制部２４４とを抑制ねじ２６０により固定されている。
なお固定部２４０は一体で成形される。検出部は次の構成である。固定部２４０に発光素子２３５を固定配置し、回転部２３１をはさんで基板２３６を配置している。回転部には遮光投光を行うようパターンされており、基板２３６上にある受光素子２３７を用いて回転部の回転角度を検出する。本発明が従来技術と異なる部分は、回転検出器２３０の固定部２４０に変形部２４２と結合部２４３とねじ通し穴２４１と変位抑制部２４４を備え、ねじ通し穴２４１と変位抑制部２４４とを抑制ねじ２６０により固定している部分である。

このように、ねじ通し穴２４１と変位抑制部２４４とを抑制ねじ２６０により固定し、固定部２４０の変形部２４２による、サーボモータ２００の回転軸２２０の軸方向及び半径方向弾性変形を抑制している。これにより固定部２４０と固定部２４０に固定されている基板２３６を反負荷側ブラケット２１０に対して固定することができる。なお図２において抑制ねじ２６０が緩む可能性があるが、ゆるみ止めを使用するなどの一般的なねじ緩み防止策を講じることで十分対処可能である。

このように、ねじにて変位の抑制・非抑制を切り替えることにより、同一形状の固定具を分離型、一体型どちらのエンコーダでも使用することが可能となる。

１サーボモータ
１１カバー
２反負荷側ブラケット
３回転軸３
３１反負荷側端部
４回転検出器
４１回転部
４２中空軸
４３固定部
４４軸受
５リング状の板バネ
６ねじ
１００サーボモータ
１１０反負荷側ブラケット
１２０回転軸
１２１反負荷側端部
１３０回転検出器
１３１回転部
１３２中空軸
１３４軸受
１３５発光素子
１３６基板
１３７受光素子
１４０固定部
１４１ねじ通し穴
１４２変形部
１４３結合部
１４４変位抑制部
１５０ねじ
２００サーボモータ
２１０負荷側ブラケット
２２０回転軸
２２１反負荷側端部
２３０回転検出器
２３１回転部
２３２中空軸
２３５発光素子
２３６基板
２３７受光素子
２４０固定部
２４１ねじ通し穴
２４２変形部
２４３結合部
２４４変位抑制部
２５０ねじ
２６０抑制ねじ

Claims

モータの反負荷側ブラケットから突出した回転軸の反負荷端部に取り付けた回転検出器の回転部と、
前記反負荷側ブラケットに固定した前記回転検出器の固定部とからなる回転検出器において、
前記回転検出器の固定部が、弾性を有する変形部と、前記反負荷側ブラケットとねじにて固着する結合部と、前記変形部の変位を抑制して固定部に固定される部品の固定と非固定を選択可能な変位抑制部とを備えたことを特徴とする回転検出器。
前記固定部に発光素子を固定配置し、前記回転部をはさんで基板を配置し、前記回転部は遮光投光を行うようパターンが形成されており、前記基板上にある受光素子を用いて前記回転部の回転角度を検出することを特徴とする請求項１記載の回転検出器。
前記固定部と前記固定部に固定されている前記基板が反負荷側ブラケットと変形部を介して接続し、反負荷側端部が軸方向および半径方向に変位したとき変形部が反負荷側端部の変位に追従して変形し、固定部が中空軸に押されることで発生する応力を軽減することを特徴とする請求項２記載の回転検出器。
固定部は弾性を有するばね状の変形部と結合部とねじ通し穴と変位抑制部備え、固定部はねじ通し穴と変位抑制部とを抑制ねじにより固定したことを特徴とする請求項２記載の回転検出器。
前記回転検出器がロータリーエンコーダである請求項1記載の回転検出器。
モータの反負荷側ブラケットから突出した回転軸の反負荷端部に取り付けた回転検出器の回転部と、前記反負荷側ブラケットに固定した前記回転検出器の固定部とからなる回転検出器であって、前記回転検出器の固定部が、弾性を有する変形部と、前記反負荷側ブラケットとねじにて固着する結合部と、前記変形部の変位を抑制して固定部に固定される部品の固定と非固定を選択可能な変位抑制部とを備えたことを特徴とする回転検出器を用いたことを特徴とするサーボモータ。