JPH04210753A - 制御装置一体型モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［０００１］

【産業上の利用分野】この発明は、制御装置一体型モー
タに関し、特に、エンコーダと制御装置をモータ本体と
一体化した制御装置一体型モータに関する。 ［０００２］

【従来の技術】図４は、従来のサーボシステムの一例の
ブロック図である。図５は、その実体図である。このサ
ーボシステム（５１）は、モータ（２）と、エンコーダ
（５２）と、制御装置（５３）とから構成されている。 ［０００３］モータ（２）には、サーマルプロテクタ（
５）が付設されている。 ［０００４］エンコーダ（５２）は、モータ（２）の反
負荷側に配設され、回転検出部（５４）と、波形整形回
路（５５ａ）と、インタフェース回路（５６ａ）とから
構成されている。 ［０００５１制御装置（５３）は、インタフェース回路
（６７）と、制御回路（６８ａ）と、主回路（６９ａ）
とから構成されている。 ［０００６］モータ（２）の巻線（４）およびサーマル
プロテクタ（５）は、それぞれ３本のリード線（７４）
および２本のリード線（７５）を介して端子箱（７３）
に端子を出し、ケーブル（７２）を介して、制御装置（
５３）の主回路基板（６９）に接続されている。主回路
基板（６９）上には、主回路（６９ａ）が搭載されてい
る。 ［０００７］エンコーダ（５２）の回転検出部（５４）
は、ＬＥＤ　（７）、インデックススケール（８）、パ
ルス円板（５７）および受光素子（１０）からなってい
る。パルス円板（５７）は、カップリング（５８）を介
して、モータ（２）のシャフト（３）に連結されている
。受光素子（１０）は、パルス円板（５７）、インデッ
クススケール（８）を挟んでＬＥＤ　（７）と対向する
ように、波形整形基板（５５）上に配設されている。波
形整形基板（５５）上には、波形整形回路（５５ａ）が
搭載されている。 ［０００８１波形整形基板（５５）には、リード線（５
９）を介してＬＥＤ　（７）が接続され、また、フラッ
トケーブル（６０）を介してインタフェース基板（５６
）が接続されている。インタフェース基板（５６）上に
は、インタフェース回路（５６ａ）が搭載されている。 ［０００９］インタフエース基板（５６）は、２本づつ
縛られた１０組程のリード線束（６１）でコネクタ（６
２）に接続されている。そのコネクタ（６２）は、コネ
クタ（６３）、ケーブル（６５）、コネクタ（６４）お
よびコネクタ（６６）を介して、制御装置（５３）の制
御回路基板（６８）に接続されている。制御回路基板（
６８）には、インタフェース回路（６７）と制御回路（
６８ａ）とが搭載されている。 ［００１０１制御回路基板（６８）と主回路基板（６９
）とは、フラットケーブル（７０）で接続されている。 主回路基板（６９）には、外部コネクタ（７６）が固定
されている。この外部コネクタ（７６）を介して、電源
や外部指令が与えられる。 ［００１１１次に動作について説明する。まず、電源か
ら外部コネクタ（７６）を介して制御装置（５３）に電
力が供給され、制御装置（５３）を動作状態にする。さ
らに、電力の一部は、ケーブル（６５）を介してエンコ
ーダ（５２）に供給され、エンコーダ（５２）を動作状
態にする。 ［００１２１次に、外部コネクタ（７６）、フラットケ
ーブル（７０）を介して制御回路基板（６８）の制御回
路（６８ａ）に外部指令信号が入力される。制御回路（
６８ａ）は、外部指令信号と後述するフィードバック信
号とに基づいて制御信号を発生し、その制御信号をフラ
ットケーブル（７０）により主回路（６９ａ）へ転送す
る。 ［００１３］主回路（６９ａ）は、ケーブル（７２）を
介してモータ（２）へ電力を供給するが、その電力の周
波数、電圧および電流を、前記制御信号に基づいて決定
する。これによりモータ（２）のシャフト（３）が回転
し、図示せぬ外部機械を駆動する。 ［００１４］エンコーダ（５２）では、モータ（２）の
回転数に応じた微小アナログ信号が受光素子（１０）で
得られる。微小アナログ信号は、波形整形回路（５５ａ
）で増幅され、矩形波信号に整形される。矩形波信号は
、フラットケーブル（６０）を介して、波形整形基板（
５５）からインタフェース基板（５６）へ転送される。 ［００１５］インタフエース基板（５６）では、インタ
フェース回路（５６ａ）が、耐ノイズ、電圧ドロップ等
を考慮した転送信号に前記矩形波信号を変換する。そし
て、その転送信号を、リード線束（６１）およびケーブ
ル（６５）により、制御装置（５３）の制御回路基板（
６８）へ転送する。転送信号は、制御装置（５３）の制
御回路基板（６８）のインタフェース回路（６７）で受
信され、フィードバック信号に変換され、制御回路（６
８ａ）に入力される。そこで、上述のように、制御装置
（５３）が、制御信号を主回路（６９ａ）に送り、モー
タ（２）のフィードバック制御がなされることとなる。 ［００１６］サーマルプロテクタ（５）は、温度検知信
号を出力する。その温度検知信号は、リード線（７５）
およびケーブル（７２）を介して、制御装置（５３）の
主回路基板（６９）に入力される。主回路基板（６９）
上の主回路（６９ａ）は、モータ（２）の運転により巻
線（４）の温度が所定値以上になったことを前記温度検
知信号から知ると、モータ（２）への電力供給を停止す
る。 ［００１７］他の従来例としては、実開昭６１−８４６
６６号公報に開示された制御装置一体型モータがある。 図６に、その制御装置一体型モータの側面図を示す。こ
の制御装置一体型モータ（８１）は、モータ本体（８２
）と、そのモータ本体（８２）に内蔵されたタコジュネ
レータ（８３）と、モータ本体（８２）の反負荷側に配
設された制御装置（８４）とから構成されている。 ［００１８］タコジユネレータ（８３）は、検出部（８
５）と、結線基板（８６）からなっている。検出部（８
５）と結線基板（８６）とは、リード線群（８７）で接
続されている。 ［００１９］制御装置（８４）は、制御回路基板（８８
）と主回路基板（８９）とからなっている。制御回路基
板（８８）と主回路基板（８９）とは、フラットケーブ
ル（９０）で接続されている。また、前記結線基板（８
６）と前記制御回路基板（８８）とは、リード線（９１
）で接続されている。また、モータ本体（８２）の巻線
（４）は、リード線（９２）を介して、主回路基板（８
９）に接続されている。カバー（９３）は、制御装置（
８４）を覆っている。 ［００２０１この制御装置一体型モータ（８１）の動作
は、上記サーボシステム（５１）と同様であるが、フィ
ードバック信号をタコジュネレータ（８３）から得てい
る点が異なっている。すなわち、制御装置（８４）に供
給された電力の一部が、リード線（９１）を介してタコ
ジェネレータ（８３）に供給され、タコジェネレータ（
８３）を動作状態にする。 ［００２１１タコジエネレータ（８３）の検出部（８５
）は、シャフト（３）の回転速度に比例した複数の微弱
交流電圧を発生し、その複数の微弱交流電圧をリード線
群（８７）を介して結線基板（８６）へ転送する。結線
基板（８６）は、前記複数の微弱交流電圧をアナログス
イッチで切り替えて、リード線（９１）を介して、フィ
ードバック信号として、制御回路基板（８８）へ転送す
る。 ［００２２］

【発明が解決しようとする課題】上記従来のサーボシス
テム（５１）では、モータ（２）と制御装置（５３）の
接続、エンコーダ（５２）と制御装置（５３）の接続が
必要であるため、取り扱いにくい問題点がある。また、
接締が長くなるため、フィードバック信号にノイズを受
けて誤動作しやすい問題点がある。 ［００２３］他方、前記制御装置一体型モータ（８１）
では、外部的な接続は不要であるが、内部的には、微弱
交流電圧を転送するリード線群（８７）やフィードバッ
ク信号を転送するリード線（９１）が長いため、ノイズ
を受けて誤動作しやすい問題点がある。また、タコジェ
ネレータ（８３）を用いているため、コスト高となる問
題点がある。 ［００２４］そこで、この発明の目的は、外部的な接続
が不要であって取り扱いやすく、微弱な信号やフィード
バック信号を転送するリード線がなくてノイズによる誤
動作がなく、さらに高価なタコジェネレータを用いず低
コストに製作できる制御装置一体型モータを提供するこ
とにある。 ［００２５］

【課題を解決するための手段】この発明は、モータ本体
の反負荷側に、モータ本体と一体化して、エンコーダと
制御装置とを配設すると共に、前記エンコーダのセンサ
素子と波形整形回路とを、前記制御装置の基板上に配設
したことを特徴とする制御装置一体型モータを提供する
。 ［００２６］また、この発明は、モータ本体の反負荷側
にモータ本体と一体化してエンコーダを配設すると共に
、制御装置の主回路基板をモータ本体の側面にモータ本
体と一体化して配設し、制御装置の制御回路基板をモー
タ本体の反負荷側にモータ本体と一体化して配設し、前
記エンコーダのセンサ素子と波形整形回路とを、前記制
御回路基板上に配設したことを特徴とする制御装置−体
型モータを提供する。 ［００２７］

【作用】この発明の制御装置一体型モータでは、エンコ
ーダと制御装置がモータ本体の反負荷側にモータ本体と
一体化して配設されているため、外部的な接続がなく、
取り扱いしやすい。 ［００２８］また、エンコーダのセンサ素子と波形整形
回路とが共に制御回路基板上に配設されているため、微
小な信号やフィードバック信号にノイズが混入しにくく
なり、信頼性が向上する。 ［００２９］さらに、安価なエンコーダを用いるため、
低コストに製作できる。 ［００３０１

【実施例］以下、図に示す実施例について説明する。図
１は、この発明の制御装置一体型モータの一実施例のブ
ロック図である。図２は、その側面図である。 ［００３１１この制御装置一体型モータ（１）は、モー
タ本体（２）と１回転検出部（６）と、波形整形回路（
１１）と、制御回路（１２ａ）と、主回路（１５ａ）と
から構成されている。モータ本体（２）には、サーマル
プロテクタ（５）が付設されている。 ［００３２］回転検出部（６）と波形整形回路（１１）
とが、エンコーダを構成する。また、制御回路（１２ａ
）と主回路（１５ａ）とが、制御装置を構成する。これ
らは、モータ本体（２）の反負荷側に配設されている。 ［００３３］モ一タ本体（２）の巻線（４）およびサー
マルプロテクタ（５）は、それぞれ３本のリード線（１
６）および２本のリード線（１７）を介して主回路基板
（１５）に接続されている。主回路基板（１５）上には
、主回路（１５ａ）が搭載されている。 ［００３４１回転検出部（６）は、ＬＥＤ　（７）、イ
ンデックススケール（８）、パルス円板（９）および受
光素子（１０）からなっている。パルス円板（１０）は
、モータ本体（２）のシャフト（３）に連結されている
。 受光素子（１０）は、パルス円板（１０）、インデック
ススケール（８）を挟んでＬＥＤ　（７）と対向するよ
うに、制御回路基板（１２）上に配設されている。制御
回路基板（１２）上には、波形整形回路（１１）および
制御回路（１２ａ）が搭載されている。 ［００３５］　ＬＥＤ　（７）は、リード線（１３）を
介して、制御回路基板（１２）に接続されている。制御
回路基板（１２）は、フラットケーブル（１４）を介し
て、主回路基板（１５）に接続されている。 ［００３６］主回路基板（１５）には、外部コネクタ（
１９）が固定されている。この外部コネクタ（１９）を
介して、電源や外部指令が与えられる。　（１８）は、
端子箱である。　（２０）は、カバーである。 ［００３７］次に動作について説明する。まず、電源か
ら外部コネクタ（１９）を介して主回路基板（１５）に
電力が供給され、主回路（１５ａ）を動作状態にする。 さらに、電力の一部は、フラットケーブル（１４）を介
して制御回路基板（１２）に供給され、制御回路（１２
ａ）と、波形整形回路（１１）と１回転検出部（６）を
動作状態にする。 ［００３８］次に、外部コネクタ（１９）、主回路基板
（１５）、　フラットケーブル（１４）を介して、制御
回路基板（１２）の制御回路（１２ａ）に外部指令信号
が入力される。制御回路（１２ａ）は、外部指令信号と
波形整形回路（１１）からのフィードバック信号とに基
づいて制御信号を発生し、その制御信号をフラットケー
ブル（１４）により主回路（１５ａ）へ転送する。主回
路（１５ａ）は、ケーブル（１６）を介してモータ（２
）へ電力を供給するが、その電力の周波数、電圧および
電流を、前記制御信号に基づいて決定する。これにより
モータ（２）のシャフト（３）が回転し、図示せぬ外部
機械を駆動する。 ［００３９１回転検出部（６）では、モータ（２）の回
転数に応じた疑似正弦波の微小アナログ信号が受光素子
（１０）で得られる。微小アナログ信号は、受光素子（
１０）と同じ基板上にある波形整形回路（１１）で増幅
され、矩形波信号に整形される。矩形波信号は、波形整
形回路（１１）と同じ基板上にある制御回路（１２ａ）
にフィードバック信号として入力される。そこで、上記
のように、制御回路（１２ａ）は、外部指令信号とフィ
ードバック信号とに基づいて制御信号を発生し、これに
よりモータ（２）がフィードバック制御されることとな
る。 ［００４０１サーマルプロテクタ（５）は、温度検知信
号を出力する。その温度検知信号は、リード線（１７）
を介して、主回路基板（１５）に入力される。主回路（
１５ａ）は、モータ本体（２）の運転により巻線（４）
の温度が所定値以上になったことを前記温度検知信号か
ら知ると、モータ本体（２）への電力供給を停止する。 ［００４１１次に、図３は、この発明の他の実施例の制
御装置一体型モータの側面図である。この制御装置一体
型モータ（３１）では、主回路基板（１５）は、モータ
本体（２）の側面に回転軸に沿って配設されている。そ
こで、リード線（１６）、　　（１７）が、前記制御装
置−体型モータ（１）におけるリード線（１６）、　　
（１７）に比べて短くなっている。動作は、前記制御装
置一体型モータ（１）と同じである。 ［００４２］なお、上記制御装置一体型モータ（１）。 （３１）では、制御回路基板と主回路基板をそれぞれ１
枚としたが複数枚としても良い。また、制御回路基板と
主回路基板を分離しているが、一体化しても良い。また
、光学式のエンコーダに代えて、磁気抵抗素子を用いた
磁気式のエンコーダを用いてもよい。 ［００４３］ 【発明の効果】この発明の制御装置一体型モータによれ
ば、モータ本体とエンコーダと制御装置とが一体である
ため、接続が不要となり、取り扱いしやすい。また、エ
ンコーダのセンサ素子と波形整形回路とが共に制御回路
基板上に配設されているため、微小な信号やフィードバ
ック信号にノイズが混入せず、信頼性が向上する。さら
に、安価なエンコーダを用いているため、低コストに製
作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の制御装置一体型モータの一実施例の
ブロック図である。

【図２】図１に示す制御装置一体型モータの側面図であ
る。

【図３】この発明の制御装置一体型モータの他の実施例
の側面図である。

【図４】従来のサーボシステムの一例のブロック図であ
る。

【図５】図４に示すサーボシステムの側面図である。

【図６】従来の制御装置一体型モータの一例の側面図で
ある。

【符号の説明】

１　　制御装置一体型モータ ２　　モータ本体 ５　　サーマルプロテクタ ６　　回転検出部 ９　　パルス円板 １０　　受光素子 １１　　波形整形回路 １２　　制御回路基板 １２ａ　　　制御回路 １５ａ　　　主回路 １５　　主回路基板 ３１　　制御装置一体型モータ

【図５】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ本体の反負荷側に、モータ本体と一
   体化して、エンコーダと制御装置とを配設すると共に、
   前記エンコーダのセンサ素子と波形整形回路とを、前記
   制御装置の基板上に配設したことを特徴とする制御装置
   一体型モータ。
2. 【請求項２】モータ本体の反負荷側にモータ本体と一体
   化してエンコーダを配設すると共に、制御装置の主回路
   基板をモータ本体の側面にモータ本体と一体化して配設
   し、制御装置の制御回路基板をモータ本体の反負荷側に
   モータ本体と一体化して配設し、前記エンコーダのセン
   サ素子と波形整形回路とを、前記制御回路基板上に配設
   したことを特徴とする制御装置一体型モータ。