JPS59194648A - 位置検出器組込み形モ−タ - Google Patents
位置検出器組込み形モ−タInfo
- Publication number
- JPS59194648A JPS59194648A JP58069545A JP6954583A JPS59194648A JP S59194648 A JPS59194648 A JP S59194648A JP 58069545 A JP58069545 A JP 58069545A JP 6954583 A JP6954583 A JP 6954583A JP S59194648 A JPS59194648 A JP S59194648A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- rotor
- detector
- shaft
- eccentric rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/12—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using detecting coils using the machine windings as detecting coil
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(]) 奴f1す分野
不発明は位置4芙出凸λili込み形七−タV(係り、
待1/rロボット等の各1駆動部r組イ=Jけが各−易
なビルトインクイブのモータに関する。
待1/rロボット等の各1駆動部r組イ=Jけが各−易
なビルトインクイブのモータに関する。
(2従来技術
最汀の産菓ハjロボット・の発展は著しい。
こnは数1直重11仰工1乍機イ戒等におけろ数1直泪
り餌jシステム等ティシイタル技術の発展に負うところ
が大きいたけてな(、小型から太型捷での各置恢出器の
分野では軽量化、小型化、耐久性等の点からみゐとモー
タ程パラエディ−に冨んだ製品が開発ζねでいない現状
であり、モータと位置恢出器を結合する場合でもカップ
リングを使用するようにしているため、ロボットの腕な
との如く元端の、駆動体部材の太きさも、こうした位置
恢出器やカップリングの取付に必要な借問部分勿予じめ
確保するLう設訂さ2’Lねばならないので必要以上に
大きい、駆動体となってめろ。
り餌jシステム等ティシイタル技術の発展に負うところ
が大きいたけてな(、小型から太型捷での各置恢出器の
分野では軽量化、小型化、耐久性等の点からみゐとモー
タ程パラエディ−に冨んだ製品が開発ζねでいない現状
であり、モータと位置恢出器を結合する場合でもカップ
リングを使用するようにしているため、ロボットの腕な
との如く元端の、駆動体部材の太きさも、こうした位置
恢出器やカップリングの取付に必要な借問部分勿予じめ
確保するLう設訂さ2’Lねばならないので必要以上に
大きい、駆動体となってめろ。
(3) 9a明の目的
A:発明は上述の問題点を解決せんとするものであり、
カップリング部分や軸受部tlぐした班規な検出器組込
形モータを提供せんとするも(4) 発明の構成 磁気結合壁の回転位置検出器を用いて上記の目的を達す
るため、位置検出器として偏心ロータを有するモータの
比力軸の一部に前記偏心形ロータ?lI−直接結合して
カップリング部分をなくし、且つモータの軸芯と検出器
の軸芯との間の芯ずれが加工誤差程度あっても位置検出
の精度r影響を与えない新規なビルトインタイブの位置
構出器付モータを提供することにある。
カップリング部分や軸受部tlぐした班規な検出器組込
形モータを提供せんとするも(4) 発明の構成 磁気結合壁の回転位置検出器を用いて上記の目的を達す
るため、位置検出器として偏心ロータを有するモータの
比力軸の一部に前記偏心形ロータ?lI−直接結合して
カップリング部分をなくし、且つモータの軸芯と検出器
の軸芯との間の芯ずれが加工誤差程度あっても位置検出
の精度r影響を与えない新規なビルトインタイブの位置
構出器付モータを提供することにある。
向、不発明の詳細な説明する前に、第1図。
第2図fより偏芯ロータを有する回転位置検出器とその
人、出力信号について説明しさらに第3図にて同検出器
とモータとを通冨の結合手段を用いて結合した場合の欠
点葡例示する。
人、出力信号について説明しさらに第3図にて同検出器
とモータとを通冨の結合手段を用いて結合した場合の欠
点葡例示する。
第1図・汀偏芯ロータ盆有する回転極出会51の要部を
説明するためのロータ軸垂直方間のト盾面図である。同
図において、ステータ52の内周側には互いに90″ず
つ等間隔を隔てて6極の突起部53A、53B、53C
及531) が形成されており、互いπ対向している
突起部5:3八、530には1次巻線56が、又突起部
5311.531)には1次巻、嵌54が巻回ζnてお
り、各1次巻線5’4.56にはそれぞれ励磁電圧信号
l5incut、 Icos ωtカ与エラれる。ロー
フ軸51’l[i”l:偏芯ロータ57が取付けられて
おり図示の状態では座標軸X−Xの上方に向って最大に
偏心している。′−万前記各突起部53A、5313,
53C53Dに亘って二次巻線55が巻回されておりこ
の二次巻線に誘起されゐ直圧は、偏芯ロータ57の図示
の状態rσ−〇:′とした場合E=Ks口](ωt−θ
) と衣わされる。第2図rは一次巷緋54へ与えられろ1
M号l5inωt と二次巻線55に誘起される信号K
s i n (ωj−#)との関係を示している。
説明するためのロータ軸垂直方間のト盾面図である。同
図において、ステータ52の内周側には互いに90″ず
つ等間隔を隔てて6極の突起部53A、53B、53C
及531) が形成されており、互いπ対向している
突起部5:3八、530には1次巻線56が、又突起部
5311.531)には1次巻、嵌54が巻回ζnてお
り、各1次巻線5’4.56にはそれぞれ励磁電圧信号
l5incut、 Icos ωtカ与エラれる。ロー
フ軸51’l[i”l:偏芯ロータ57が取付けられて
おり図示の状態では座標軸X−Xの上方に向って最大に
偏心している。′−万前記各突起部53A、5313,
53C53Dに亘って二次巻線55が巻回されておりこ
の二次巻線に誘起されゐ直圧は、偏芯ロータ57の図示
の状態rσ−〇:′とした場合E=Ks口](ωt−θ
) と衣わされる。第2図rは一次巷緋54へ与えられろ1
M号l5inωt と二次巻線55に誘起される信号K
s i n (ωj−#)との関係を示している。
すなわちステータ51の6極と偏心ロータ57との1b
]の望隙の状態は、ロータ58の@械的な位置θ[Lり
定なり、従ってロータ58を回転させれば空隙も連続的
に変化するU空隙の変化はすなわち磁気抵抗の変化であ
ゐので二次巻線55vCは誘起電圧の変化として現われ
ろ。
]の望隙の状態は、ロータ58の@械的な位置θ[Lり
定なり、従ってロータ58を回転させれば空隙も連続的
に変化するU空隙の変化はすなわち磁気抵抗の変化であ
ゐので二次巻線55vCは誘起電圧の変化として現われ
ろ。
二次巻線55の信号E = Ksin(ωを一部)に次
のようにして導かnる。
のようにして導かnる。
E= (el−e、3)−(e2−e4)=ωLo(1
+acosθ”)Isinωt−ωLo(1−acos
θ) l5inω1−+7JLO(1+a s i
n θ)Icos ωt−1−ωLo (1−
as inθ)■cosωt = 2a・ω−Lo・I(sinωt−cosθ−co
sωt−5inθ)−Ksin(ωを一部) ここで E、2次巻勝訪起′亀圧 e1〜e4:’i!r’に惨における2次巻線誘起電圧 Lo 鯖mとなるインダクタンスa :/I
!r極でのインダクタンス変化係数 θ 、ロータの機械回転角 ■ −次巻線励磁屯流の像幅 ω ニー次巻線励磁′屯気角加速度K :定数 従って、 一次巻線励磁電流l5inωtと二次巻線の評起電圧K
sin(ωを一部)を比べろと位4目はロータの1幾械
゛回転角θだけ移相されるようになっている。
+acosθ”)Isinωt−ωLo(1−acos
θ) l5inω1−+7JLO(1+a s i
n θ)Icos ωt−1−ωLo (1−
as inθ)■cosωt = 2a・ω−Lo・I(sinωt−cosθ−co
sωt−5inθ)−Ksin(ωを一部) ここで E、2次巻勝訪起′亀圧 e1〜e4:’i!r’に惨における2次巻線誘起電圧 Lo 鯖mとなるインダクタンスa :/I
!r極でのインダクタンス変化係数 θ 、ロータの機械回転角 ■ −次巻線励磁屯流の像幅 ω ニー次巻線励磁′屯気角加速度K :定数 従って、 一次巻線励磁電流l5inωtと二次巻線の評起電圧K
sin(ωを一部)を比べろと位4目はロータの1幾械
゛回転角θだけ移相されるようになっている。
従って両者の位相差を公知の回路で取り出せばロータの
機械的回転角θが絶対位置として検出できる。
機械的回転角θが絶対位置として検出できる。
(5)実施例
第3図は第1図f示した偏心ロータ付回転位置検出器5
1ケ通常のレゾルノ・tモータIIIIに取付けろのと
同じ方式で組立てた場合のa略■方向縦断面図である。
1ケ通常のレゾルノ・tモータIIIIに取付けろのと
同じ方式で組立てた場合のa略■方向縦断面図である。
同図でモータ60σノ出力軸62の石端枳1」はカバ−
66同台すの゛カップリング(う4πより検出器5]の
ロータ58と結合されてい/)。検出器51のロータ5
8F]:軸受68.70により支承されており、偏ノb
ロータ57と1参の突起部53B、53Llとの間隙は
ステータ5211411[取付けられてn、5軸受68
.70により1幾4)fl、的r(定まってい/)。
66同台すの゛カップリング(う4πより検出器5]の
ロータ58と結合されてい/)。検出器51のロータ5
8F]:軸受68.70により支承されており、偏ノb
ロータ57と1参の突起部53B、53Llとの間隙は
ステータ5211411[取付けられてn、5軸受68
.70により1幾4)fl、的r(定まってい/)。
従ってモータ60の軸62とロータ58の軸芯が油11
う工うカップリング64での調整が行われる。第3図の
結合方式は普通の一般的な方式であり11芙出器として
迎′にのレゾルバを用い口場合でも行われている方式で
ある。
う工うカップリング64での調整が行われる。第3図の
結合方式は普通の一般的な方式であり11芙出器として
迎′にのレゾルバを用い口場合でも行われている方式で
ある。
しかしこの方式ではカップリング64が必要であり、さ
らに軸受6R,7(1も必要とするたぬモータ軸方向の
長さヶ短かくすることは困難である。
らに軸受6R,7(1も必要とするたぬモータ軸方向の
長さヶ短かくすることは困難である。
第4図、第5図は本発明実施例である。
同図において モータ96と偏心ロータ86牙有する演
出器98は一体構造の軸80を共用しておりカップリン
グ(第3図)64は不要となってい6u又・演出器98
Vcil″j:偏心ロータ86〒支えろロータ軸として
はモータ軸80そのものの一部rl史用するようにして
おり、1天出器98の内部πは軸受部が不要な構逓とな
っており、モータ側の軸受82,84のみで十分支える
よう1幾罷しうゐ。
出器98は一体構造の軸80を共用しておりカップリン
グ(第3図)64は不要となってい6u又・演出器98
Vcil″j:偏心ロータ86〒支えろロータ軸として
はモータ軸80そのものの一部rl史用するようにして
おり、1天出器98の内部πは軸受部が不要な構逓とな
っており、モータ側の軸受82,84のみで十分支える
よう1幾罷しうゐ。
ステータ94の谷惨τ構成している突起部92rは一次
及二仄香勝90,9+が第1図で示した如く巻回されて
いる。偏、[1,T、I−夕+(61111:ボルト8
8πよりモータ軸80上に固定、r tbでおり一体的
に回転するようになっている。J第5図ViZ矢視図で
あって偏心ロータ86の偏心量は数ミリメートルのオー
ダーである。ステーク94はネジ89Fよりモータ96
側面に固定前れてい/)u 第6図、第7図は偏心ロータの偏心量の変化を説明する
図であって第6図で半径Rの円02に対し円C1,C3
UY軸万1口」IF + A 又iz −Aたけずれて
い/)u第7図の旧弦彼10】は円C1とY座標軸との
交点のY座標値全点P o全中上・に円01勿回転させ
た状悪で胛1った揚台の軌跡である。同第4図の如く組
立てられた状態で偏lシ・方向が常VC第5図に示きれ
ろようにY軸方向成分のみと+r:i限らない。一般V
(は中心P(1に対し組付板の偏心ロータの中心位置1
よ点P2の如くΔX、Δyの成分をもつ。
及二仄香勝90,9+が第1図で示した如く巻回されて
いる。偏、[1,T、I−夕+(61111:ボルト8
8πよりモータ軸80上に固定、r tbでおり一体的
に回転するようになっている。J第5図ViZ矢視図で
あって偏心ロータ86の偏心量は数ミリメートルのオー
ダーである。ステーク94はネジ89Fよりモータ96
側面に固定前れてい/)u 第6図、第7図は偏心ロータの偏心量の変化を説明する
図であって第6図で半径Rの円02に対し円C1,C3
UY軸万1口」IF + A 又iz −Aたけずれて
い/)u第7図の旧弦彼10】は円C1とY座標軸との
交点のY座標値全点P o全中上・に円01勿回転させ
た状悪で胛1った揚台の軌跡である。同第4図の如く組
立てられた状態で偏lシ・方向が常VC第5図に示きれ
ろようにY軸方向成分のみと+r:i限らない。一般V
(は中心P(1に対し組付板の偏心ロータの中心位置1
よ点P2の如くΔX、Δyの成分をもつ。
令弟6図でΔx=−A、ΔY=+Aとした場合には円C
4の配置となる。この場付円C42点p ++を中上・
に時計方向1回転させた場合、円C4とY114IIと
の交点のY座標値の軌跡を第7図の正弦波10]で示す
。
4の配置となる。この場付円C42点p ++を中上・
に時計方向1回転させた場合、円C4とY114IIと
の交点のY座標値の軌跡を第7図の正弦波10]で示す
。
同図から判るように正弦波101は同100より位相が
455遅れ且つ振幅が太きい。
455遅れ且つ振幅が太きい。
ΔX、Δyの値は、モータ軸80の加工精度特にその右
端径小部の精度や偏心ロータ86の加工精度によって変
化するので予じめ明確な数置は不明である。
端径小部の精度や偏心ロータ86の加工精度によって変
化するので予じめ明確な数置は不明である。
しかし乍ら、出力、3=Ksin(ωt−θ)において
ΔX、Δyの変化はKかに′、Δθ定数となるので位相
変調雪号を利用する上では何らの障否とはならない。
ΔX、Δyの変化はKかに′、Δθ定数となるので位相
変調雪号を利用する上では何らの障否とはならない。
以上一つの実施例を説明したが、この実施例においては
モータ出力軸の反貝何1111π位置検出器ケ組込む構
成であったが、モータの出力’till側に組込むこと
も可能である。
モータ出力軸の反貝何1111π位置検出器ケ組込む構
成であったが、モータの出力’till側に組込むこと
も可能である。
又モータ磁束が位置検出器へ影薔釦与えない磁気遮へい
を行うことによVモータ内部への組込みも可能となる。
を行うことによVモータ内部への組込みも可能となる。
又偏心ロータとモータ軸は第4図では別々の部品全組付
けろようV(1,たが、モータ軸80領直接加工して偏
心ロータ部f 一体のものとすゐこともできる。
けろようV(1,たが、モータ軸80領直接加工して偏
心ロータ部f 一体のものとすゐこともできる。
(6)発明の効果
本発明によルば、カップリングが不要で゛あり、従って
軸方向長さを短かくでき、軸剛性を高くできる。又偏心
ロータを使用し、出力信号は位相変調1g号と(7て扱
えるのでモータ軸に偏心があっても1回転中の絶対回転
角位置を検出できる。又本号式Y(、l:ればステータ
とロータ間隔を侍/)ための軸受が不要となり位置検出
器部分の摩擦トルクがない。
軸方向長さを短かくでき、軸剛性を高くできる。又偏心
ロータを使用し、出力信号は位相変調1g号と(7て扱
えるのでモータ軸に偏心があっても1回転中の絶対回転
角位置を検出できる。又本号式Y(、l:ればステータ
とロータ間隔を侍/)ための軸受が不要となり位置検出
器部分の摩擦トルクがない。
又濾ら[偏心ロータには巻線がないので小形、低慣性化
となり、特にロボ・ノド用モータ等小答量の分野でに小
形、低慣性の立直検出器が要求ば!しており不発明によ
る構造の1芙出需組込み形モータを適用丁ゐのに好適で
ある。
となり、特にロボ・ノド用モータ等小答量の分野でに小
形、低慣性の立直検出器が要求ば!しており不発明によ
る構造の1芙出需組込み形モータを適用丁ゐのに好適で
ある。
第1図は本発明において用いられる偏心ロータ形検出器
の一次、二次巻線の巻回の様子を示す断面図、 第2図はX1図の一次巻線、二次巻線上の信号波形図、 第3図は第1図の検出器とモータを通沿の方式で結合し
た場合の軸方向縦断面図、 第4図は本発明による位置検出器組込形モータ゛の軸方
向縦断面図、第5図に第4図におけるZ大視図、 第6図、第7図に偏心ロータとモータ軸中上・とのずれ
πよるY方向及び位相角の変化の様子を示す図である。 80・・・モータ軸、82.84・・・軸受、86・・
偏心ロータ、98・・ステータ。 出願人 東芝機械株式会付 手続補正書(方式) 昭和58年8月23日 1、事件の表示 昭和58年特許願第69545号 2、発明の名称 位置検出器組込み形モータ 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人
の一次、二次巻線の巻回の様子を示す断面図、 第2図はX1図の一次巻線、二次巻線上の信号波形図、 第3図は第1図の検出器とモータを通沿の方式で結合し
た場合の軸方向縦断面図、 第4図は本発明による位置検出器組込形モータ゛の軸方
向縦断面図、第5図に第4図におけるZ大視図、 第6図、第7図に偏心ロータとモータ軸中上・とのずれ
πよるY方向及び位相角の変化の様子を示す図である。 80・・・モータ軸、82.84・・・軸受、86・・
偏心ロータ、98・・ステータ。 出願人 東芝機械株式会付 手続補正書(方式) 昭和58年8月23日 1、事件の表示 昭和58年特許願第69545号 2、発明の名称 位置検出器組込み形モータ 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人
Claims (1)
- (1) 検出器ロータに偏心ロータを便用した磁気結
合方式の泣置伎出器をモータ軸に胆込んだ構造としたこ
とを特徴とfろ位1四検出器組込形モーク。 (2、特許請求の範囲第1墳rふ・いてhfJ記偏)し
・ロータを前記モータ軸の一部を偏心させて形成したこ
とケ特徴とする位置恢出器組込形モ〜り。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58069545A JPS59194648A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | 位置検出器組込み形モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58069545A JPS59194648A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | 位置検出器組込み形モ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59194648A true JPS59194648A (ja) | 1984-11-05 |
Family
ID=13405790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58069545A Pending JPS59194648A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | 位置検出器組込み形モ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59194648A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020007493A (ko) * | 2000-07-14 | 2002-01-29 | 구자홍 | 에스알모터 |
KR20190051241A (ko) * | 2017-11-06 | 2019-05-15 | 주식회사 유라테크 | 절대위치 센서를 구비한 모터 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4985505A (ja) * | 1972-08-16 | 1974-08-16 |
-
1983
- 1983-04-20 JP JP58069545A patent/JPS59194648A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4985505A (ja) * | 1972-08-16 | 1974-08-16 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020007493A (ko) * | 2000-07-14 | 2002-01-29 | 구자홍 | 에스알모터 |
KR20190051241A (ko) * | 2017-11-06 | 2019-05-15 | 주식회사 유라테크 | 절대위치 센서를 구비한 모터 |
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