JP2013038964A - 位置検出器および真空モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロータ部材Rtとステータ部材Stとが防ガス部材Moでモールドされる。
【選択図】図2
Description
即ち、本発明の位置検出器は、減圧下で回転運動する部材の位置を検出する位置検出器であって、
互いに相対移動する移動子と固定子とを有し、これら移動子と固定子との表面に減圧雰囲気における発ガスを防止する防ガス部材が設けられてなることを特徴とする。
本発明の位置検出器は、前記防ガス部材が、前記移動子と固定子との表面を樹脂材料でモールドしてなることができる。
本発明の位置検出器は、前記防ガス部材が、前記移動子と固定子との表面を金属材料で被覆してなることができる。
本発明の位置検出器は、前記軸部材が回転駆動モータの回転軸とされ、
前記位置検出器がレゾルバとされ、
前記移動子と固定子とがロータ部材とステータ部材とされてなることができる。
本発明の位置検出器は、
前記部材が回転駆動モータの回転軸とされ、
前記位置検出器が光学式エンコーダとされ、
前記移動子と固定子とが発光部を有する発光ユニット部および受光部を有する受光ユニット部と、前記発行部と受光部との間に設けられる光学スリット部とされ、前記防ガス部材が前記発光部および前記受光部を覆わない位置に設けられてなることができる。
本発明の位置検出器は、
前記防ガス部材が、前記ロータ部材または前記ステータ部材の発ガス量の多い部品をモールドするよう設けられてなることができる。
本発明の位置検出器は、
前記防ガス部材が、前記ロータ部材または前記ステータ部材の全表面をモールドするよう設けられてなることができる。
本発明の位置検出器は、
前記防ガス部材が表面精度加工された樹脂材料とされてなることができる。
本発明の位置検出器は、
前記防ガス部材が、前記発光ユニット部、前記受光ユニット部、および、光学スリット部のうち発ガス量の多い部品をモールドするよう設けられてなることができる。
本発明の位置検出器は、
前記防ガス部材が、前記発光ユニット部、前記受光ユニット部における前記発行部と前記受光部以外の全表面をモールドするよう設けられてなることができる。
本発明の位置検出器は、
前記防ガス部材が表面精度加工された樹脂材料とされてなることができる。
本発明の回転駆動の真空モータは、上記に記載されたいずれかの位置検出器を有することができる。
前記磁気部材と前記ステータとの間に配された隔壁部材と、該隔壁部材を前記シャフトまたは前記ハウジングに対して気密に封止するシール部材と、を少なくとも備えたことが可能である。
前記隔壁部材は、第一隔壁部材および第二隔壁部材からなり、前記シール部材は第一シール部材および第二シール部材からなり、
前記第一隔壁部材は、前記磁気部材と前記ステータとの間に配されるとともに前記第一シール部材によって前記ハウジングに対して気密に封止され、前記第二隔壁部材は、前記第一シール部材と前記磁気部材との間に配されるとともに前記第二シール部材によって前記シャフトに対して気密に封止され、前記ステータとともに回転することができる。
前記シール部材は弾性体からなることが可能である。
前記隔壁部材は、板状部および該板状部の端部に形成されたシール支持部とからなり、前記板状部は前記シャフトの軸方向に沿って広がり、前記シール部材は前記シール支持部に形成されることを特徴とする。
前記磁気部材および前記ステータは、磁石または電磁コイルから構成されていることができる。
図1は、本発明の第1実施形態におけるレゾルバ部(位置検出器)を備えた真空モータ(モータ)の一構成例を示す部分断正面図、図2は、本実施形態におけるレゾルバ部(位置検出器)を示す分解正断面図である。
前記筒状ケースM1の内面M1bには、ステータ巻線M3を有する輪状のステータM4が設けられ、前記筒状ケースM1の他端M1cには、第2軸受M5を有する後蓋体M6が設けられている。
本実施形態の真空モータMは、レゾルバ部Rs以外も図示しないが真空中において防ガス性を維持しうる構成となっている。
し、レゾルバロータM13及びレゾルバステータM15により、レゾルバM22を構成している。従って、この構成において、ステータ巻線M3に駆動信号が印加されて、モータMのロータM8が回転すると、このロータM8を備えた回転軸M9の回転は、前記レゾルバM22で検出され、その回転検出信号は、前記レゾルバステータM15側から配線M21を介して外部に送られるように構成されている。
レゾルバ部Rsは、励磁側巻線を交流電圧で励磁すると、出力側巻線に交流の出力電圧が誘起されるが、この出力電圧は回転角によって変化する。その電圧を読取ることにより角度を知ることができる。例えば、励磁側にSinの交流電圧を印加することにより、出力側にそれぞれ回転角θに応じたCos,Sinの信号が得られることになる。
ステータ部材Stは、ステータトランスM14、レゾルバステータM15、接続部材M16、配線M21からなるものとされ、ロータ部材Rtは、ロータトランスM12、レゾルバロータM13、筒状絶縁体M11、からなるものとされる。
レゾルバロータM13及びレゾルバステータM15は、例えば電磁コイルから構成されている。電磁コイルは、例えば、銅などの細線を巻回させ、接着剤など樹脂材料でモールドしたものからなる。こうした接着剤など樹脂材料は、真空環境では樹脂の構成材料そのものや溶剤などが揮発してガス化し放出されやすい。
さらに、レゾルバ部Rsは、ステータ部材Stの内周面とロータ部材Rtの外周面とされる互いの対向面を含んで形成したモールドMoの表面において、その形状を整えるために、研削加工等の表面処理をおこなうことが可能である。
図3は、本発明の第2実施形態におけるレゾルバ部(位置検出器)の一構成例を示す断面図である。
カバーCvは発ガスを防止可能な金属でかつ磁気的な影響が無視しうるものであればよく、例えば、AlやSUSなど発塵とガス放出の少ない金属から形成することができる。また、モールドMoと同様に、各部品の被覆状態および被覆厚さ等の設定は、この真空モータMの曝される真空状態および各部品からの発ガス性との組み合わせに対応して、種々の状態が可能であり、いずれも、充分な防ガス性能を呈することができればよい。
図4は、本発明の第3実施形態におけるレゾルバ部(位置検出器)の一構成例を示す断面図である。
カバーCv1は、最も発ガス性が高い配線M21付近を覆うようにモールドMo表面に設けられている。
本実施形態によれば、上述の第1、2実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、金属材料からなるカバーCvで最も発ガス性の高い配線M21付近のみを覆ったことによって、より一層の防ガス性を呈することができる。また、カバーCv2のように作業性や構造的な理由でモールドMoの表面一部を覆ってもよい。このときも、上述の第1、2実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、金属材料からなるカバーCv2でモールドMoの表面一部を覆ったことによって、より一層の防ガス性を呈することができる。
図5は、本発明の第4実施形態におけるレゾルバ部(位置検出器)の一構成例を示す断面図である。
本実施形態によれば、上述の第1〜3実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、モールドMo表面をさらに金属材料からなるカバーCvで覆ったことにより、さらなる高真空においても防ガス性を維持できるモータとすることができる。
図6は、本発明の第5実施形態における真空モータの一構成例を示す断面図である。
本実施形態の真空モータは、上記の第1〜4実施形態におけるモータに代えて適応可能なものである。なお、回転軸(シャフト)に接続される位置検出器は図示を省略しており回転軸21に接続されるものである。
第一隔壁部材16は、板状部16aと、この板状部16aの端部に一体に形成されたシール支持部16bとからなる。板状部16aは、シャフト21の軸方向Lに沿って広がり、ステータ13のロータ12側露出面を覆うように配されている。
シール支持部16bは、板状部16aよりも厚みが厚くなるように形成されている。
図7は、本発明の第6実施形態における真空モータの一構成例を示す断面図である。
本実施形態の真空モータは、上記の第1〜5実施形態におけるモータに代えて適応可能なものである。なお、回転軸(シャフト)に接続される位置検出器は図示を省略しており回転軸41に接続されるものである。
図8は、本発明の第7実施形態における光学式エンコーダ(位置検出器)を備えた真空モータ(モータ)の一構成例を示す部分断正面図、図9は、本実施形態における光学式エンコーダ(位置検出器)を示す正断面図である。
なお、発光ユニット部Emと受光ユニット部Dtの全体をモールドMoで覆ってもよいが、特に発ガス性の高い部品のみを覆うようにモールドMoを配置することもできる。
ここで、発ガス性の高い部品としては、ICパッケージの樹脂材等であり、比較的発ガス性の低い部品としては、金属配線材等であることができる。
さらに、発光ユニット部Emと受光ユニット部Dt表面に形成したモールドMoの表面において、その形状を整えるために、研削加工等の表面処理をおこなうことが可能である。
図10は、本発明の第8実施形態における光学式エンコーダ(位置検出器)の一構成例を示す断面図である。
カバーCvは発ガスを防止可能な金属であればよく、例えば、AlやSUSなど発塵とガス放出の少ない金属から形成することができる。また、モールドMoと同様に、各部品の被覆状態および被覆厚さ等の設定は、この真空モータMの曝される真空状態および各部品からの発ガス性との組み合わせに対応して、種々の状態が可能であり、いずれも、充分な防ガス性能を呈することができればよい。
図11は、本発明の第9実施形態における光学式エンコーダ(位置検出器)の一構成例を示す断面図である。
本実施形態によれば、上述の第7、8実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、モールドMo表面をさらに金属材料からなるカバーCvで覆ったことにより、さらなる高真空においても防ガス性を維持できるモータとすることができる。
また、本発明の位置検出器の防ガス性を向上させるモールド方法やモールドの表面を金属材料からなるカバーで覆う方法は、真空中あるいは減圧下で防ガス性を要求されるリニアスケールや直動モータの位置検出器に搭載することもできる。
Claims (13)
- 減圧下で回転運動する部材の位置を検出する位置検出器であって、
互いに相対移動する移動子と固定子とを有し、これら移動子と固定子との表面に減圧雰囲気における発ガスを防止する防ガス部材が設けられてなることを特徴とする位置検出器。 - 前記防ガス部材が、前記移動子と固定子との表面を樹脂材料でモールドしてなることを特徴とする請求項1に記載の位置検出器。
- 前記防ガス部材が、前記移動子と固定子との表面を金属材料で被覆してなることを特徴とする請求項1または2に記載の位置検出器。
- 前記部材が回転駆動モータの回転軸とされ、
前記位置検出器がレゾルバとされ、
前記移動子と固定子とがロータ部材とステータ部材とされてなることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の位置検出器。 - 前記軸部材が回転駆動モータの回転軸とされ、
前記位置検出器が光学式エンコーダとされ、
前記移動子と固定子とが発光部を有する発光ユニット部および受光部を有する受光ユニット部と、前記発行部と受光部との間に設けられる光学スリット部とされ、前記防ガス部材が前記発光部および前記受光部を覆わない位置に設けられてなることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の位置検出器。 - 前記防ガス部材が、前記ロータ部材または前記ステータ部材の発ガス量の多い部品をモールドするよう設けられてなることを特徴とする請求項4に記載の位置検出器。
- 前記防ガス部材が、前記ロータ部材または前記ステータ部材の全表面をモールドするよう設けられてなることを特徴とする請求項6に記載の位置検出器。
- 前記防ガス部材が表面精度加工された樹脂材料とされてなることを特徴とする請求項6または7に記載の位置検出器。
- 前記防ガス部材が、前記発光ユニット部、前記受光ユニット部、および、光学スリット部のうち発ガス量の多い部品をモールドするよう設けられてなることを特徴とする請求項5に記載の位置検出器。
- 前記防ガス部材が、前記発光ユニット部、前記受光ユニット部における前記発行部と前記受光部以外の全表面をモールドするよう設けられてなることを特徴とする請求項9に記載の位置検出器。
- 前記防ガス部材が表面精度加工された樹脂材料とされてなることを特徴とする請求項9または10に記載の位置検出器。
- 請求項4、7〜8のいずれか1項に記載された位置検出器を有することを特長とする回転駆動の真空モータ。
- 請求項5、9〜11のいずれか1項に記載された位置検出器を有することを特長とする回転駆動の真空モータ。
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