JP2540836Y2 - エンコーダ付きモータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、磁気式ロータリーエンコーダ付きのモータ
に関するものであり、特にエンコーダに入り込む磁気ノ
イズの防止構造に関する。

（従来の技術） モータに磁気式エンコーダを組み付けた場合、モータ
から発生し、また、モータ以外から発生した磁気ノイズ
がエンコーダに悪影響を及ぼす。いま、第10図に示す従
来の磁気エンコーダ付きモータの例について考える。第
10図において、モータ１は、図示されないステータを保
持すると共にロータを回転自在に保持するモータケース
２を有している。モータケース２の一端には端板３が固
定され、端板３からはロータと一体回転する回転軸４の
一端部が突出している。上記端板３には有底円筒状のエ
ンコーダケース９の開放端が固定され、エンコーダケー
ス９内には磁気エンコーダ５が組み付けられている。磁
気エンコーダ５は、エンコーダケース９内に進入した上
記回転軸４の一端部に固着された磁気ドラム６と、この
磁気ドラム６の外周に対し所定の間隙をおいて対向配置
された磁気抵抗素子等でなる磁気センサ７とを有してな
る。周知のように、磁気ドラム６には周方向に一定間隔
で磁気信号が着磁記録されており、これを磁気センサ７
で検出することにより磁気ドラム６の回転位置を検出す
ることができる。

（考案が解決しようとする課題） 上に述べたような従来のエンコーダ付きモータによれ
ば、回転軸４全体が磁性材で作られているため、第10図
に矢印で示すように、モータ１で発生した磁気ノイズ10
が、回転軸４を経てエンコーダ５内部に入り込み、磁気
ドラム６を経てエンコーダケース９に逃げる。このエン
コーダケース９に逃げる磁気ノイズ20の一部が磁気セン
サ７を通り、エンコーダ出力としての磁気センサ７の出
力に悪影響を与える。

本考案は、かかる従来技術の問題点を解消するために
なされたもので、モータからの磁気ノイズが磁気エンコ
ーダに入り込むのを防止して、エンコーダの耐ノイズ性
を向上させたエンコーダ付きモータを提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案は、モータが、モータケースと、このモータケ
ースの一端に固定された磁性材からなる端板と、一端部
が上記端板を貫通して突出した回転軸とを有し、磁気エ
ンコーダが、モータの端板に固定された磁性材からなる
エンコーダケースに収納されており、磁気エンコーダの
磁気ドラムを回転駆動する回転軸は、上記モータの端板
を貫通する部位の近傍よりも磁気エンコーダ側の端部の
みが非磁性材により構成されていることを特徴とする。

（作用） モータで発生した磁気ノイズは、回転軸の磁性材での
構成部分を通ることはできるが、非磁性材での構成部分
を通ることはできず、磁性材からなるモータの端板又は
エンコーダケースに逃げて磁気センサを通ることはな
い。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本考案にかかるエンコーダ
付きモータの実施例について説明する。なお、第10図に
ついて説明した従来例と共通の構成部分には共通の符号
を付する。

第１図、第２図において、モータ１のケース２の一端
に固定された端板３には、磁性材でなるエンコーダケー
ス９が固定されている。モータ１の回転軸４は磁性材で
構成されるが、回転軸４の一端には非磁性材でなる回転
軸８が溶着等によって継ぎ足されている。非磁性の回転
軸８は、例えば非磁性のステンレス鋼等で構成すること
ができる。上記磁性材でなる回転軸４の長さはモータの
端板３までは至らず、非磁性の回転軸８が上記端板３を
貫いてモータ１のケース２内に進入している。

このようにして、回転軸は、モータ１の端板３を貫通
する部位の近傍よりも磁気エンコーダ５側の端部のみが
非磁性材からなる回転軸８により構成されている。

上記実施例によれば、磁性材でなる回転軸４に継ぎ足
された非磁性の回転軸８が上記端板３を貫いてモータ１
のケース２内に進入しているため、モータ１内で発生し
た磁気ノイズ10が磁性材でなる回転軸４に集中しても、
非磁性の回転軸８の部分で遮断され、第１図に矢印11で
示すように、磁気ノイズは磁性材でなる回転軸４から端
板３を通じてモータケース２又はエンコーダケース９に
逃げ、磁気エンコーダ５の部分に入り込むことはない。
従って、磁気エンコーダ５の耐ノイズ性が向上し、良好
な出力特性が得られる。

なお、回転軸は、必ずしも非磁性材で構成されている
部分がモータ内まで進入している必要はなく、モータの
端板を貫通する部位の端板外側近傍よりも磁気エンコー
ダ側の端部のみが非磁性材で構成された回転軸になって
いればよい。第３図はそのような実施例を示すもので、
磁性材で構成された回転軸４はモータの端板３を貫通し
ており、非磁性材でなる回転軸13は、エンコーダケース
内で上記回転軸４の一端に継ぎ足されている。すなわ
ち、回転軸４が端板３を貫通する部位の端板外側近傍よ
りも磁気エンコーダ側の端部のみが非磁性材からなる回
転軸８により構成されている。この実施例の場合も、回
転軸４に集中した磁気ノイズは非磁性の回転軸13の部分
で遮断されて磁気エンコーダの部分には至らないため、
前記実施例と同様の効果を奏する。

また、非磁性材料は加工が難しく、コスト高になりや
すい難点があるが、第３図に示す実施例によれば、回転
軸の非磁性材部分を、モータの端板を貫通する部位の端
板外側近傍よりも磁気エンコーダ側の端部のみとして、
磁気エンコーダの耐ノイズ性を向上させるという所期の
目的を達成するのに必要な最小限の部分のみを非磁性材
としたため、コストの高騰を抑制できる利点がある。

第４図に示す例では、全体が非磁性材で構成された回
転軸14がモータ１の回転軸をなすと共に、磁気エンコー
ダ５の磁気ドラム６の回転軸となっている。しかし、上
記のとおり、非磁性材料は加工が難しく、コスト高にな
りやすい難点があり、できるだけ非磁性材料の使用量を
少なくすることが望ましい。そこで本考案では、第１
図、第３図に示す実施例のように、回転軸の非磁性材部
分を、モータの端板を貫通する部位の近傍よりも磁気エ
ンコーダ側の端部のみに限定した。

ここで、エンコーダに磁気ノイズが入り込んだ場合の
影響について説明する。第５図に示すように、周方向に
磁気信号が着磁記録された磁気ドラム６の周面に対し所
定の間隙をおいて磁気センサ７が対向配置されている。
第６図に示すように、磁気センサ７は基板上に磁気抵抗
ストライプ15が形成されてなり、磁気抵抗ストライプ15
の両端は信号処理回路に接続するためのランド部16,17
につながっている。磁気抵抗ストライプ15は磁気ドラム
６の回転方向に対して直交する方向、即ち回転軸方向に
形成されている。第７図に示すように、磁気抵抗ストラ
イプ15は抵抗19と直列接続されると共に、この直列接続
の両端間に一定の電圧Vccが印加され、磁気抵抗ストラ
イプ15による分圧値Ｖが検出信号として出力される。い
ま、磁気センサ７に外部磁気ノイズが一切入り込まない
とすれば、磁気抵抗ストライプ15は磁気ドラム６の磁気
信号のみを検知して第８図に実線ａで示すように大きな
抵抗変化率を示す。しかし、第６図に矢印18で示すよう
に、磁気ノイズが回転軸を通じて磁気センサ７に入り込
んだとすると、磁気抵抗ストライプ15が磁気ドラム６の
磁気信号を検知したときの磁気抵抗の変化率は第８図に
鎖線ｂで示すように、磁気ノイズが入り込まない場合よ
りも小さくなる。従って、磁気抵抗ストライプ15による
分圧値Ｖとして出力される磁気センサ出力は、磁気ノイ
ズが入り込まない場合は第９図に実線Ａで示すように大
きくなり、磁気ノイズが入り込むと第９図に鎖線Ｂで示
すように低下する。このように磁気センサ出力が低下す
ると、エンコーダ出力のデューティが変化し、エンコー
ダ出力にジッターが発生する。

しかるに、前記本考案の実施例によれば、回転軸は、
モータの端板３を貫通する部位の近傍よりも磁気エンコ
ーダ側の端部のみを非磁性材で構成して、モータ１側か
らの磁気ノイズの侵入を防止したため、磁気ノイズの影
響によって磁気センサ出力が低下することはなく、エン
コーダ出力のデューティが変化することもジッターが発
生することもなくなる。

なお、モータの端板は、結果的に磁性を有するもので
あれば、非磁性材料を主体とし、これに磁性をもたせる
ための手段を施したものであっても差し支えない。例え
ばアルミニウム板を主体とし、この非磁性材の板に磁性
板、例えば鉄板等を重ね合わせて磁性をもたせたもので
もよい。

（考案の効果） 本考案によれば、モータは、モータケースと、このモ
ータケースの一端に固定された磁性材からなる端板と、
一端部が上記端板を貫通して突出した回転軸とを有し、
この回転軸は、モータの端板を貫通する部位の近傍より
も磁気エンコーダ側の端部のみを非磁性材で構成し、モ
ータ側から磁気ノイズを磁性材からなるモータの端板を
通じてモータケース又はエンコーダケースに逃がし、磁
気エンコーダに磁気ノイズが侵入するのを防止したた
め、磁気ノイズの影響によって磁気センサ出力が低下す
ることはなく、エンコーダ出力の耐ノイズ性が向上す
る。

また、非磁性材料は加工が難しく、コスト高になりや
すい難点があるが、本考案によれば、回転軸の非磁性材
部分を、モータの端板を貫通する部位の近傍よりも磁気
エンコーダ側の端部のみとして、磁気エンコーダの耐ノ
イズ性を向上させるという所期の目的を達成するのに必
要な最小限の部分のみを非磁性材としたため、コストの
高騰を抑制できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかるエンコーダ付きモータの一実施
例を概念的に示す断面側面図、第２図は同上実施例をよ
り具体的に示す一部断面側面図、第３図は本考案にかか
るエンコーダ付きモータの別の実施例の要部を概念的に
示す断面側面図、第４図はエンコーダ付きモータの例を
概念的に示す断面側面図、第５図は上記各実施例中のエ
ンコーダの例を示す斜視図、第６図は同上エンコーダ中
の磁気センサの例を示す斜視図、第７図は同上磁気セン
サの検出回路の例を示す回路図、第８図は上記磁気セン
サの出力を磁気ノイズの影響を受けた場合と受けない場
合とに分けて示す線図、第９図は上記エンコーダの出力
を磁気ノイズの影響を受けた場合と受けない場合とに分
けて示す波形図、第10図は従来のエンコーダ付きモータ
の例を概念的に示す断面側面図である。 １…モータ、２…モータケース、３…端板、４…回転
軸、５…磁気エンコーダ、６…磁気ドラム、７…磁気セ
ンサ、8,13,14…非磁性材で構成された回転軸、９…エ
ンコーダケース。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ドラムと、この磁気ドラムに対向配置
   された磁気センサとを有する磁気エンコーダがモータに
   組み付けられてなるエンコーダ付きモータにおいて、 上記モータは、モータケースと、このモータケースの一
   端に固定された磁性材からなる端板と、一端部が上記端
   板を貫通して突出した回転軸とを有し、 上記磁気エンコーダは、上記端板に固定された磁性材か
   らなるエンコーダケースに収納され、 上記エンコーダの磁気ドラムは、上記回転軸の回転に伴
   って回転駆動されるものであり、 上記回転軸は、上記端板を貫通する部位の近傍よりも磁
   気エンコーダ側の端部のみが非磁性材により構成されて
   いることを特徴とするエンコーダ付きモータ。