JP3613932B2 - Encoder built-in motor - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反負荷側の軸端にエンコーダを取り付けたエンコーダ内蔵形モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、反負荷側の軸端にエンコーダを取り付けたエンコーダ内蔵形モータは、例えば図２に示すように、中空状のフレーム１の内側に電機子コイル２１を装着した固定子２を設け、フレーム１の端面には軸受３１を設けたブラケット３を取り付けてある。固定子２の内側に空隙を介して対向する回転子４を設け、回転子４は回転軸４１に固定され、回転軸４１は軸受３１によって支持されている。
回転軸４１の端部には磁気式のエンコーダ５の回転部５１が固定され、回転部５１の外周には空隙を介して回転センサ５２が設けられ、回転センサ５２はブラケット３に取り付けられたセンサベース５３に固定されている。センサベース５３には回転センサ５２で発生した信号を入力とする信号処理回路を備えた基板５４が固定されている。
回転部５１、回転センサ５２、センサベース５３および基板５４はカバー５５によって外気から遮断され、カバー５５の外側には冷却ファン６を設けてある。ブラケット３の外周には端子箱７が取り付けられ、端子箱７の中には電機子コイル２１のリード線２２に接続された端子２３と、基板５４から引き出されたリード線５６に接続された端子５７が固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、モータの巻線の許容温度はＪＩＳＣ４００３によると、Ｆ種では１５５℃である。
上記従来技術では、エンコーダ５の基板５４には半導体素子からなる電子部品を実装しているが、半導体素子は動作温度範囲が７５℃程度に制限されている。そのため、モータの許容温度まで電機子コイル２１の温度が上昇したとき、回転子４および回転軸４１を介してエンコーダ５の内部に伝達される熱の影響で、基板５４の温度が動作温度範囲を超えることがあり、エンコーダ５が誤動作をする恐れがあった。
本発明は、回転子からの熱影響を防ぎ、エンコーダの誤動作が発生しないエンコーダ内蔵形モータを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、中空円筒状のフレームと、前記フレームの内側に固定した固定子と、前記固定子に装着した電機子コイルと、前記フレームの端面に取り付けたブラケットと、前記固定子の内側に空隙を介して対向するように設けた回転子と、前記回転子を固定した回転軸と、前記フレームと前記ブラケットのうちの少なくとも一方の外周表面に取り付けた端子箱とを備え、前記回転軸の端部に固定した回転部と、前記回転部に空隙を介して対向するように設けた回転センサと、前記ブラケットに取り付けてあり、かつ前記回転センサを固定したセンサベースと、前記回転センサで発生した信号を入力とする信号処理回路を備えた基板とからなるエンコーダを備えたエンコーダ内蔵形モータにおいて、前記基板を、高温になる前記回転子から離して、前記端子箱の中に配置したものである。
また、前記回転部、前記回転センサ、および前記センサベースを、外気から遮断するカバーで覆ったものである。
また、前記端子箱の中に、前記基板と、前記基板から引き出したリード線に接続した端子と、前記電機子コイルのリード線に接続した端子とを固定したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施例について説明する。
図１は本発明の実施例を示す側断面図である。
図において、１は中空円筒状のフレーム、２はフレーム１の内側に固定した固定子、２１は固定子２に装着した電機子コイルである。３はフレーム１の端面に取り付けたブラケット、３１はブラケット３に設けた軸受である。４は固定子２の内側に空隙を介して対向するように設けた回転子、４１は回転子４を固定した回転軸で、軸受３１によって支持されている。
５は磁気式のエンコーダ、５１は回転軸４１の端部に固定されたエンコーダ５の回転部である。５２は回転部５１の外周に空隙を介して対向するように設けられた回転センサ、５３はブラケット３に取り付けられたセンサベースで、回転センサ５２が固定されている。
【０００６】
５４は回転センサ５２で発生した信号を入力とする信号処理回路を備えた基板である。
５５は、回転部５１、回転センサ５２、およびセンサベース５３を外気から遮断するカバーで、カバー５５の外側には冷却ファン６を設けてある。
７はブラケット３の外周表面に取り付けられた端子箱で、端子箱７の中には基板５４と、基板５４から引き出されたリード線５６に接続された端子５７と、電機子コイル２１のリード線２２に接続された端子２３とが固定されている。
このような構成により、端子箱７は高温になる回転子４からも、熱の発生源である固定子２からも離れた位置に配置されているので、端子箱７の内部の温度上昇は低く抑えられる。したがって、端子箱７の中に収納された基板５４の温度上昇も、電子部品の動作温度範囲内に低く抑えることができる。
なお、上記エンコーダは磁気式に限るものではなく、光学式エンコーダについても同様の効果がある。
また、上記実施例では端子箱７をブラケット３の外周表面に取り付けた例について説明したが、端子箱７をフレーム１の外周表面に取り付けても同じ効果が得られる。
【０００７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、電子部品を実装した基板を、高温になる回転子からも、熱の発生源である固定子からも離れたブラケットの外周表面に取り付けた端子箱の中に配置してあるので、基板の温度を電子部品の動作温度範囲内に低く抑えることができ、エンコーダの誤動作が発生しないエンコーダ内蔵形モータを提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す側断面図である。
【図２】従来例を示す側断面図である。
【符号の説明】
１：フレーム、２：固定子、２１：電機子コイル、２２：リード線、２３：端子、３：ブラケット、３１：軸受、４：回転子、４１：回転軸、５：エンコーダ、５１：回転部、５２：回転センサ、５３：センサベース、５４：基板、５５：カバー、５６：リード線、５７：端子、６：冷却ファン、７：端子箱[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an encoder built-in motor in which an encoder is attached to a shaft end on the opposite load side.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an encoder built-in motor in which an encoder is attached to a shaft end on the opposite load side is provided with a stator 2 having an armature coil 21 mounted inside a hollow frame 1 as shown in FIG. A bracket 3 provided with a bearing 31 is attached to the end face of the. A rotor 4 is provided inside the stator 2 through a gap, and the rotor 4 is fixed to a rotating shaft 41, and the rotating shaft 41 is supported by a bearing 31.
A rotating part 51 of the magnetic encoder 5 is fixed to the end of the rotating shaft 41, and a rotation sensor 52 is provided on the outer periphery of the rotating part 51 via a gap. The rotation sensor 52 is a sensor attached to the bracket 3. It is fixed to the base 53. A substrate 54 having a signal processing circuit that receives a signal generated by the rotation sensor 52 as an input is fixed to the sensor base 53.
The rotating part 51, the rotation sensor 52, the sensor base 53 and the substrate 54 are shielded from the outside air by the cover 55, and the cooling fan 6 is provided outside the cover 55. A terminal box 7 is attached to the outer periphery of the bracket 3, and in the terminal box 7, a terminal 23 connected to the lead wire 22 of the armature coil 21 and a terminal connected to a lead wire 56 drawn from the substrate 54. 57 is fixed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to JISC4003, the allowable temperature of the motor winding is 155 ° C. for the F type.
In the above prior art, an electronic component made of a semiconductor element is mounted on the substrate 54 of the encoder 5, but the operating temperature range of the semiconductor element is limited to about 75 ° C. Therefore, when the temperature of the armature coil 21 rises to the allowable temperature of the motor, the temperature of the substrate 54 falls within the operating temperature range due to the influence of heat transmitted to the inside of the encoder 5 through the rotor 4 and the rotating shaft 41. In some cases, the encoder 5 may malfunction.
An object of the present invention is to provide a motor with a built-in encoder that prevents the influence of heat from a rotor and prevents malfunction of the encoder.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention comprises a hollow cylindrical frame, a stator fixed to the inside of the frame, an armature coil attached to the stator, a bracket attached to an end surface of the frame, A rotor provided inside the stator so as to be opposed to each other through a gap; a rotary shaft that fixes the rotor; and a terminal box attached to an outer peripheral surface of at least one of the frame and the bracket. A rotating part fixed to an end of the rotating shaft, a rotation sensor provided to face the rotating part via a gap, and a sensor base attached to the bracket and fixing the rotation sensor; , the encoder built-in motor including an encoder comprising a substrate having a signal processing circuit which receives a signal generated by the rotation sensor, the substrate, to a high temperature That away from the rotor, in which were placed in the terminal box.
Further, the rotating unit, the rotation sensor, and the sensor base are covered with a cover that shields from outside air.
In the terminal box, the substrate, a terminal connected to a lead wire drawn from the substrate, and a terminal connected to the lead wire of the armature coil are fixed.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention.
In the figure, 1 is a hollow cylindrical frame, 2 is a stator fixed inside the frame 1, and 21 is an armature coil attached to the stator 2. Reference numeral 3 denotes a bracket attached to the end face of the frame 1, and 31 denotes a bearing provided on the bracket 3. Reference numeral 4 denotes a rotor provided inside the stator 2 so as to be opposed to each other through a gap. Reference numeral 41 denotes a rotating shaft to which the rotor 4 is fixed, and is supported by a bearing 31.
Reference numeral 5 denotes a magnetic encoder, and reference numeral 51 denotes a rotating portion of the encoder 5 fixed to the end of the rotating shaft 41. Reference numeral 52 denotes a rotation sensor provided so as to face the outer periphery of the rotating portion 51 via a gap, and reference numeral 53 denotes a sensor base attached to the bracket 3. The rotation sensor 52 is fixed.
[0006]
Reference numeral 54 denotes a substrate including a signal processing circuit that receives a signal generated by the rotation sensor 52 as an input.
Reference numeral 55 denotes a cover that blocks the rotating portion 51, the rotation sensor 52, and the sensor base 53 from the outside air, and the cooling fan 6 is provided outside the cover 55.
Reference numeral 7 denotes a terminal box attached to the outer peripheral surface of the bracket 3. The terminal box 7 includes a substrate 54, a terminal 57 connected to a lead wire 56 drawn from the substrate 54, and a lead wire of the armature coil 21. The terminal 23 connected to the terminal 22 is fixed.
With such a configuration, the terminal box 7 is arranged at a position away from both the rotor 4 that is at a high temperature and the stator 2 that is a heat generation source, so that the temperature rise inside the terminal box 7 is low. It can be suppressed. Therefore, the temperature rise of the board 54 accommodated in the terminal box 7 can be kept low within the operating temperature range of the electronic component.
The encoder is not limited to the magnetic type, and the optical encoder has the same effect.
Moreover, although the example which attached the terminal box 7 to the outer peripheral surface of the bracket 3 was demonstrated in the said Example, even if it attaches the terminal box 7 to the outer peripheral surface of the flame | frame 1, the same effect is acquired.
[0007]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the terminal box mounted on the outer peripheral surface of the bracket away from the high temperature rotor and the stator that is the heat source is mounted on the electronic component mounted board. Therefore, the temperature of the substrate can be kept low within the operating temperature range of the electronic component, and an encoder built-in type motor that does not cause malfunction of the encoder can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
1: Frame, 2: Stator, 21: Armature coil, 22: Lead wire, 23: Terminal, 3: Bracket, 31: Bearing, 4: Rotor, 41: Rotating shaft, 5: Encoder, 51: Rotating part , 52: rotation sensor, 53: sensor base, 54: substrate, 55: cover, 56: lead wire, 57: terminal, 6: cooling fan, 7: terminal box

Claims (3)

中空円筒状のフレームと、前記フレームの内側に固定した固定子と、前記固定子に装着した電機子コイルと、前記フレームの端面に取り付けたブラケットと、前記固定子の内側に空隙を介して対向するように設けた回転子と、前記回転子を固定した回転軸と、前記フレームと前記ブラケットのうちの少なくとも一方の外周表面に取り付けられた端子箱とを備え、前記回転軸の端部に固定した回転部と、前記回転部に空隙を介して対向するように設けた回転センサと、前記ブラケットに取り付けてあり、かつ前記回転センサを固定したセンサベースと、前記回転センサで発生した信号を入力とする信号処理回路を備えた基板とからなるエンコーダを備えたエンコーダ内蔵形モータにおいて、前記基板を、高温になる前記回転子から離して、端子箱の中に配置したことを特徴とするエンコーダ内蔵形モータ。A hollow cylindrical frame, a stator fixed to the inside of the frame, an armature coil attached to the stator, a bracket attached to an end surface of the frame, and an inner side of the stator through a gap And a terminal box attached to an outer peripheral surface of at least one of the frame and the bracket, and fixed to an end portion of the rotating shaft. A rotation sensor provided so as to face the rotation part via a gap, a sensor base attached to the bracket and fixed to the rotation sensor, and a signal generated by the rotation sensor in the encoder built-in motor including an encoder comprising a substrate having a signal processing circuit that, the substrate, away from the rotor becomes hot, the terminal Encoder built-in motor, characterized in that arranged in the. 前記回転部、前記回転センサ、および前記センサベースを、外気から遮断するカバーで覆ったことを特徴とする請求項１記載のエンコーダ内蔵形モータ。The encoder built-in motor according to claim 1, wherein the rotating unit, the rotation sensor, and the sensor base are covered with a cover that shields from outside air. 前記端子箱の中に、前記基板と、前記基板から引き出したリード線に接続した端子と、前記電機子コイルのリード線に接続した端子とを固定したことを特徴とする請求項１または２記載のエンコーダ内蔵形モータ。3. The terminal box, wherein the substrate, a terminal connected to a lead wire drawn from the substrate, and a terminal connected to a lead wire of the armature coil are fixed. Encoder built-in motor.
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