JPS62189945A

JPS62189945A - モ−タ

Info

Publication number: JPS62189945A
Application number: JP61028561A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Katsumura; 勝村　信夫
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1986-02-12
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1987-08-19
Also published as: DE3704235A1; GB8703226D0; US4788497A; GB2186377A; GB2186377B

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】（産業上の利用分野）本発明は給電用の整流子とブラシを有する構造のモータ
に関する。

（従来の技術）給電用の整流子及びブラシを右する従来のモータにおい
て、モータ内部に、回転位置や速度に相当する回転情報
を出力する機構を有するものはない。即ち、モータとし
てそれ自体が回転情報を出力づるものはない。

（発明が解決しようとする問題点）このため、モータ単体では回転情報を得られないので、
モータを定速駆動づる場合やモータを所定量回転させる
場合には、モータ外部にロータリーエンコーダ等の回転
検出装置を設ける必要がある。しかし、このように構成
すると、モータ単体の場合に比べて、モータ及び回転検
出装置を組み合わせた装置全体が大型化し、コストも高
くなる。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、従来のモータの構成にわずかな変更を加えるだけで
、回転情報を出力し得るモータを実現することにある。

換言すれば、モータを定速駆動する場合や所定量回転さ
せる場合であっても、ロータリーエンコーダ等の回転検
出装置を必要としないモータを、モータ自体の大型化や
コストアップをほとんど伴−）ことなく、実現すること
にある。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決する本発明は、給電用の整流子とブラ
シを有する構造のモータにおいて、整流子の少なくとも
１極とモータの回転軸を導通させることで回転情報を検
出可能としたことを特徴どするものである。

（作用）本発明のモータでは、整流子の少なくとも１極と導通し
た回転軸を介してパルス状の回転情報が出力される。従
って、例えば、このパルスを割数することにより位置情
報を得ることができ、パルス間隔を測定（一定時間にお
番プるパルス数を計数）することにより速度情報を得る
ことができる。

〈実施例）以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図である。この実施例
は、回転子が３スロツト（３極）型の電機子巻線を用い
、固定子に２極の永久磁石を用いた直流モータに関する
ものである。図において、１は所定方向にＷｌｉされた
マグネット、２は該マグネットの内側に位置するＮ様子
、３は該電機子と一体的に結合された導電性材料からな
る回転軸、４．５は該回転軸を支持する軸受である。こ
の直流モータはマグネット１を固定子として電機子２が
回転軸３と一体となって回転する。この回転軸３を支持
づる軸受４，５の内、軸受４は導電性材料で構成され、
同じくＳ電性初刊で形成された筺体６に取付けられてい
る。又、軸受５は筺体６の開口部を覆っている絶縁部＋
Ａ７に取付（プられている。８は３極構成の整流子で、
ブラシ９を介して外部端子Ａ、Ｃに接続されている。又
、この整流子８の３個の極には電機子２のコイルが接続
されていて、該コイルは前記の外部端子Δ、Ｃからブラ
シ９及び整流子８を介して電力の供給を受けるようにな
っている。１０は整流子８の１極と回転軸３を電気的に
接続している導電部材で、前記筺体６は該導電部材１０
並びに前記回転軸３及びｌ１１１１受４を介して整流子
８の１極に電気的に接続されている。尚、本実施例では
、この筺体６の電位が回転情報信号となるので、ここに
信号取り出し用のリード線Ｂが接続されている。

次に上記実施例の動作を第２図及び第３図を用いて説明
する。まず第２図は整流子８とブラシ９の接触状態を示
したものである。整流子８は”　Ｉ　＋＋ｎ２．ｍ３の
３極で構成されていて、斜線で表わした極ｍ１が導電部
材１０によって回転軸３と接続されている。又、ブラシ
９の４１が正電位側のｖ日＠子に、／２が接地側のＧ端
子につながっている。ここで、整流子８が回転軸３と共
に第２図の反時計方向に回転するものとすると、第２図
のような状態の１／３周期では、ｍ１極は接地電位（Ｇ
）であり、次の１／３周期では１１に接触して正電位（
Ｖａ　）となり、次の１／３周期では無接触状態となる
。

この無接触状態での筐体６の電位は、筺体６が例えば第
２図中に実線で示したように抵抗Ｒを介して接地してい
る場合では零（Ｇ）となり、破線で示したように抵抗Ｒ
を介してｖ８ラインに接続している場合ではＶａとなる
。そこで、モータが回転したとき、リード線Ｂに現われ
る信号の波形は、抵抗Ｒを介して接地した前者の場合は
第３図の如くなり、抵抗Ｒを介してＶｓラインに接続し
た後者の場合は第４図の如くなる。尚、前記抵抗Ｒの値
を電機子２に巻回された巻線の抵抗値より＝４− 充分に大きな値に選ぶことが、損失を小さくする上から
必要である。

筐体６に現われるパルス状の信号はリード線Ｂを介して
取り出されるので、この信号のパルス数やパルス間隔を
測定したり、この信号を平滑化してその電圧レベルを測
定する等すれば、位置情報や速度情報等の回転情報が１
ｑられる。前記パルス数やパルス間隔等の測定は、従来
から公知のどのような手段を用いても容易に行える。

上記構成によれば、モータ自体が回転情報を出力するの
で、この回転情報を利用することにより、位置や速度の
制御を行う場合であっても、モータにロータリーエンコ
ーダ等の回転検出装置を外付する必要がない。しかも、
この回転情報を出力するに際して必要となる構成は極め
て簡単である。

従って、従来のモータに比べて、この機能を付加するこ
とににり外形が大ぎくなることも、コス１〜が上ること
もほとんどない。

このため、従来、モータと回転検出装置とを組み合わせ
て使用していた用途には、本発明のモータを１つ置くだ
（プで済み、極めて大きな省スペース化を図れ、例えば
、カメラのレンズ駆動やフィルム巻上げ、沈胴装置等の
ように、モータの駆動力を必要とすると共に位置情報や
速度情報等の回転情報の必要な装置内に、容易に組み込
んで使用づ゛ることができるし、モータをレンズの周囲
等に配置することも容易に行えるようになる。しかも、
この使用によって、従来のモータと回転検出装置とを組
み合わせたコストから考えれば、大幅な低コスト化も図
れる。

又、モータは、ブラシ及び整流子を通じて流れる電流に
より回転力を得ているが、回転情報も同じ所から検出し
ているため、モータが回転しさえずれば、その信号を１
憚ることができる。そのため、上記構成の場合、モータ
の全回転域で検出が可能である。

更に、同様の理由から、検出機能の信頼性が高く、寿命
において全く心配する必要がない。即ち、モータの寿命
は一般に整流子とブラシで決まるといわれているが、モ
ータの寿命がそのまま検出機能の寿命となる。

又、一般にモータは歯車で減速して使うことが多く、こ
のような場合、−に記構酸にて得られる回転情報は減速
前のちのであるため、例えば、１／３０に減速して負荷
を駆動Ｊる場合、終極の１回転に対し１／３０の細かい
スケールで測定できることになり、精密な位置及び速度
の制御が可能になる。

モータの定速制御の方式にＰ　Ｌ　ｌ　　（Ｐｈａｓｅ
Ｌ　ｏｃｋｅｄ　Ｌ　００１）　）があるが、上記構成
ではこのＰＬＬに適した速度信号が臂られるため、ＰＬ
Ｉ−で定速運転させる場合、本発明によるモータを用い
れば、その構成が非常に簡単なものとなる。

又、上記構成のモータの場合、リード線Ｂでの出力レベ
ルが所定時間以−Ｆ変化しないかどうかを検出すること
により、モータが停止状態にあるか否かをも検出で・き
る。

尚、本発明は」−記実施例に限るものではなく、次に例
示する如く、種々の変形が可能である。

■前記実施例では、導電部月を他の部品と全く別個に設
けたが、第５図に示すように、整流子８の１極８ａを延
長させて回転軸３に導通させ、導電部ＩＪ　１０の機能
を持たせてもよい。

■整流子８ば３極（回転子が３スロツト）に限る必要は
なく、又、整流子８と回転軸３を導通させるのは１極だ
（プに限らない。例えば５極、７極のモータの場合には
それぞれ２極、３極まで同時に導通でき、７極の場合の
導通を例にとれば、第６図（ａ　）〜（ｄ　）に示した
ように４種類ある（これらはブラシ９に接した２極が共
に導通しないように選んだものである）。

■回転情報の信号を軸受４を介して筺体６から得たが、
軸受５に導通するように絶縁部材７上にビンを突設し、
ここから信号を得るようにしてもよい。このとき、軸受
４と筐体６との間に絶縁部材を入れれば、筐体６を電気
的に浮かせることができる。尚、回転軸３とそれに取り
付ける歯車等との間を絶縁したい場合には、その取り付
（プ部をプラスチック等の絶縁物で覆うか、歯車自体を
プラスチック等で構成すれば良い。

■本発明にて回転情報検出機能を付加させることのでき
るモータは、給電用の整流子とブラシを用いるものであ
れば良く、直流モータたりてなく、交流モータでもｊ：
い。例えば、ユニパーナルモータに本発明を適用し交流
で駆動した場合、信号出力端子からは一ト記直流モータ
の出力波形（第７図（ａ）参照）に対し、交流では第７
図（ｂ）又は（Ｃ）の如き出力波形が１９られる。

尚、第７図（Ｃ）において、点線で示す波形は供給電源
電圧を表わす。この交流の場合には、矩形波とならない
が信号処理回路をイ」加すれば、直流の場合と同等の波
形が１！１られる。本発明を適用できるモータは、その
容量に関しても、小パワーに限らず、大パワーのものに
も適用可能である。

（発明の効果）以上説明したＪ：うに、本発明によれば、従来のモータ
の構成にわずかな変更を加えるだけで、回転情報を出力
し得るモータを実現できる。換言Ｊれば、モータを定速
駆動する場合や所定量回転させる場合であっても、ロー
タリーエンコーダ等の回転検出装置を必要としないモー
タを、モータ自体の大型化やコストアップをほとんど伴
うことなく、実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の直流モータの構成図、第２
図は回転情報検出機構の模式図、第３図及び第４図は上
記実施例の出力波形の説明図、第５図乃至第７図はそれ
ぞれ本発明の他の実施例の説明図である。１・・・マグネット　　　２・・・電機子３・・・回転
軸　　　　　４，５・・・軸受６・・・筐体　　　　　
　７・・・絶縁部材８・・・整流子　　　　　９・・・
ブラシ１ｏ・・・導電部材特許出願人　　小西六写真工業株式会社代　　理　　人
　　　弁理士　　月　　島　　藤　　治外１名第６（Ｃ）国司（ｂ）（ｄ）８；整流子９１ブラシコＣＩ＊η電昧手続補正書昭和６２年　２１１９日

Claims

【特許請求の範囲】

給電用の整流子とブラシを有する構造のモータにおいて
、整流子の少なくとも１極とモータの回転軸を導通させ
ることで回転情報を検出可能としたことを特徴とするモ
ータ。