JPS6141427Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はロータの位置を検出するためのエンコ
ーダを内蔵した偏平形無鉄心直流モータであつて
簡単な構造で量産に適するロータを用いた直流モ
ータに関するものである。

無鉄心ロータを用いた直流モータは、ロータが
軽量にでき、その慣性が小さいため、起動・停止
時の時定数特性が優れていることから、事務機、
コンピユータ周辺機器等のサーボ機構用等に近年
広く利用されている。この無鉄心ロータには、ロ
ータが中空円筒形状になつているもの、円板状に
なつているものあるいは円板の最外周部がモータ
軸に沿つて突出しているものがある。いずれのロ
ータを用いるにせよこの種の直流モータを用い、
たとえば事務機の一つであるシングルエレメント
型のプリンタおよび電動タイプライタの活字の選
択時の位置決め制御を行なうためには、モータ外
部にロータ軸に直結されたエンコーダを別個に設
けていた。

このエンコーダの取り付けには極めて高い精度
が必要であり、エンコーダの製作ならびに取りつ
けに多大な時間と人手ならびに経費を必要とし
た。またこれら直流モータの欠点を解決するた
め、近年パルスモータの使用がさかんに行なわれ
ている。パルスモータはある程度までエンコーダ
なしでも任意の分割数でロータを起動停止可能で
あるが、その自起動周波数は低く、高速で活字の
選択・停止を行うことは困難であつた。また、パ
ルスモータの加工・組立には極めて高い精度を必
要とし、モータのコスト高につながつていた。

本考案の目的は、上記従来の欠点に鑑み、偏平
形直流モータに、ステータに対するロータの位置
を検出するためのエンコーダを内蔵させ、極めて
簡単な構成によりロータの慣性を殆んど変化させ
ることなく、安価で量産に適したエンコーダ付偏
平形直流モータを提供するにある。

第１図は本考案の一実施例を示すロータの斜視
図である。

このロータ１において３個のコイル２は樹脂３
によるモールドによつて、一平面内に互いに120
度の角度を有して形成されている。この樹脂３と
して、耐熱性、成形性に優れた比重が割合に小さ
い変性ポリ・フエニレン・オキサイドが使用され
ている。コイル２の中心部は中空である。このモ
ールド時に樹脂部３の外周に複数個の切欠４によ
る凹凸部５が、またコイル２間の樹脂部にはこの
ロータ１の原点位置を表示するための透孔６が形
成され、且つこれらはコミユテータ７とともにロ
ータ軸８に一体にモールドされる。この凹凸部５
と透孔６とはエンコーダに供される。尚、前記透
孔６はコイル２の中空部よりロータ軸８に対して
外側に位置している。また、６個のコミユテータ
７の内、ロータ軸８に対して、対称の位置にある
コミユテータ７は、互いに導通状態となつてい
る。

本実施例では、ロータ１を上述の通り構成した
ので、第１図に示すようにロータ１のステータに
対する原点を示すエンコーダ以外はロータ１の外
周部に設けられるため、ロータ１の外周部に設け
た凹凸部５は通常樹脂モールドに最低必要とされ
る0.3mm〜0.5mm幅で構成しても活字選択のように
88〜132分割を要するエンコーダとして十分にそ
の機能を発揮する。一例としてロータ径を40mm、
分割数を132とした場合１ピツチ0.952mmとなり十
分に樹脂モールドできる。また、エンコーダ用の
凹凸部５及び透孔６、コイル２、コミユテータ
７、ロータ軸８を樹脂モールドで一体に形成して
いるため、モータにエンコーダを別個に取付ける
ためのさまざまな手間が省略でき、その上エンコ
ーダの偏心等の問題もなく安定した製品を簡便に
且つ安価に生産し得る。

またエンコーダ用の凹凸部５を外周部に設けた
場合の慣性モーメントの増加は一例としてロータ
径を40mm、ロータ厚さを１mm、切込みを２mmとし
た場合、２〜３ｇ・cm²程度であり、実用上さしつ
かえない。

尚、上記実施例において、コイル２の中心部を
中空としたが、樹脂を充填してもよい。この場
合、ロータ１の慣性モーメントは多少大きくなる
が、エンコーダ用の透孔６をロータ軸８側へ近接
して設けることができる。

第２図は前記ロータ１を組み込んだ偏平形直流
モータの一実施例を示す断面図、第３図はその
−線断面図であり、軸受メタル２０，２１は、
上部ブラケツト２２、下部ブラケツト２３に夫々
圧入されて保持されている。また、上下部ブラケ
ツト２２，２３はプレスなどにより形成され、そ
の外周部においてカシメ等の方法により嵌合され
ている。また、この上下部ブラケツト２２，２３
は、下ブラケツト２３の前記コイル２と対向する
位置に固定された永久磁石２４によつても互いに
吸引保持される。この永久磁石２４はモータのス
テータを構成している。上下部ブラケツト２２，
２３には発光ダイオードによる光源２５，２６と
受光素子２７，２８挿入保持するための透孔２
９，３０及び３１，３２が設けられている。２個
のブラシ３３は上部ブラケツト２２に互いに90度
の角度を有して嵌合保持されており、そこから給
電用の導線３４が導出されている。

上記構成のモータにおいて、ブラシ３３、コミ
ユテータ７を介してコイル２に給電がなされる
と、ロータ１は回転するが、その回転動作に伴つ
て、光源２５，２６から受光素子２７，２８に照
射される光が同期的に遮断され、その信号が受光
素子２７，２８にて光電変換される。ここで、光
源２５と受光素子２７は前記透孔６に対向した位
置にあり、ロータ１の原点（基準点）を示すため
に、また光源２６と受光素子２８は前記凹凸部５
に対向した位置にあり、ロータ１の原点からの回
転位置を示すために夫々利用される。

以上説明したように、本考案によるエンコーダ
付偏平形直流モータはロータ自身にエンコーダ
が、コミユテータとともに一体に樹脂モールドさ
れるために極めて簡単にロータが製造でき、モー
タのブラケツトには受光素子、光源が取り付けら
れ、細かなロータの回転位置を決定することがで
きるため、シングルエレメント型の活字体の活字
選択には十分にその機能を発揮することができる
ばかりでなく、プリンタ等のキヤリツジ送り用モ
ータとして使用した場合、モータの価格は極めて
低瞭となし得、量産にも適する利点を有するもの
である。

また凹凸部によつてモータの速度制御も行いう
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を説明するためのロ
ータの斜視図、第２図は本考案の一実施例を説明
するための偏平形直流モータの断面図、第３図は
その−線断面図である。 図中、１はロータ、２はコイル、３は樹脂部、
４は切欠、５は凹凸部、６は透孔、２４はステー
タを構成する永久磁石、２５，２６は光源、２
７，２８は受光素子である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 樹脂モールドにより一平面内に配置された複数
   個の無鉄心コイル２により構成されたロータ１
   と、 複数個の界磁極２４からなるステータ２４と、 その界磁極２４と前記ロータ１の無鉄心コイル
   ２とが対向するように前記ロータ１とステータ２
   ４とを保持するブラケツト２２，２３とを備えた
   偏平形直流モータにおいて、 前記ロータ１の最外周に位置し位置検出用のエ
   ンコーダとして作用する切欠４と、前記ロータ１
   の隣り合う無鉄心コイル２間に位置する原点位置
   検出用の一個の透孔６とが、ロータ１の軸線の周
   りに配置されたコミユテータ７と共に前記ロータ
   の樹脂モールド時に一体に形成され、 前記切欠４及び透光６と対向するようにロータ
   １を挾んで光源２５，２６と受光素子２７，２８
   とが前記ブラケツト２２，２３に配設されている
   ことを特徴とするエンコーダ付き偏平形直流モー
   タ。