(57)【要約】【課題】本発明による駆動回路内蔵型サーボモータは、電源オフ時に多回転計数値まで含んだ位置データを不揮発性メモリーに記憶させ、バッテリーバックアップをなくすと共に、多回転計数自体を駆動制御回路部のＣＰＵが担当することによって多回転計数のための回路を省略し、省線化及びバッテリーバックアップをなくして小型化することを目的とする。【解決手段】本発明による駆動回路内蔵型サーボモータは、サーボモータ部（１００）の回転を検出するためのアブソリュートエンコーダ（３０）と、電磁機械式ブレーキ（２０）とを備え、電源オフ時にその時の位置データ（３０Ａ）を不揮発性メモリー（２００）に記憶させるようにした構成である。【選択図】        図２
2004336879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状ケース（１）内に設けられステータ（３）及びロータ（８）からなるサーボモータ部（１００）を、センサ回路部（３１）と駆動制御回路部（３２）とモータ駆動回路（４３Ａ）によってサーボ駆動するようにした駆動回路内蔵型サーボモータにおいて、
前記サーボモータ部（１００）の回転を検出するためのアブソリュートエンコーダ（３０）と、前記サーボモータ部（１００）が駆動されている時はブレーキオフとなると共に前記サーボモータ部（１００）が駆動されない時はスプリングの作用によってブレーキオンとなる電磁機械式ブレーキ（２０）とを備え、電源オフ時にその時の位置データ（３０Ａ）を不揮発性メモリー（２００）に記憶させることを特徴とする駆動回路内蔵型サーボモータ。
【請求項２】
前記アブソリュートエンコーダ（３０）は、バッテリーバックアップが設けられていないことを特徴とする請求項１記載の駆動回路内蔵型サーボモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動回路内蔵型サーボモータに関し、特に、電源オフ時にブレーキがブレーキオンとなっている時に、アブソリュートエンコーダからのその時の位置データを不揮発性メモリーに記憶し、電源オン時に不揮発性メモリーから多回転データを読み出すことにより、小型化及び省線化を計るための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種の駆動回路内蔵型サーボモータとしては、モータエンコーダの構成を挙げることができる（例えば、特許文献１及び２参照）。
すなわち、特許文献１及び２のモータエンコーダではモータ部とエンコーダを合体させた構成よりなり、ドライバとしての駆動回路部は、モータ本体とは別の独立した筐体で構成されていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６２−２７８４０８号公報
【特許文献２】
米国特許第５９１２５４１号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサーボモータは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、内蔵されたアブソリュートエンコーダは、その角度データが全てラインを介して外部に出力され、電源オフ時にはバッテリーバックアップによって必要なアブソリュートの多回転データをラインを介して外部に出力していたため、サーボモータに接続されるライン数が多く、マルチチャンネルのエンコーダを１台の装置で用いる場合には、各エンコーダに接続するライン数が極めて多く、その配線に多大の労力を要していた。
また、多回転計数値まで含んだ位置データを検出するためには、バックアップ用電源を必要とすることと共に、エンコーダ自体の形状も小型化への障害となっていた。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、アブソリュートエンコーダを含んだ駆動回路内蔵型サーボモータとするとともに、多回転計数は駆動制御回路部のＣＰＵが担当し、且つ電源がオフになった時に多回転計数値まで含んだ位置データを不揮発性メモリーに記憶し、電源オフ時は電磁機械式ブレーキによってモータ軸をロックさせ、電源ＯＮ時に記憶したデータを読み出して位置データを復活させる方式を採用することにより、小型化及び省線化を計るようにした駆動回路内蔵型サーボモータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による駆動回路内蔵型サーボモータは、筒状ケース内に設けられステータ及びロータからなるサーボモータ部を、センサ回路部と駆動制御回路部とモータ駆動回路によってサーボ駆動するようにした駆動回路内蔵型サーボモータにおいて、前記サーボモータ部の回転を検出するためのアブソリュートエンコーダと、前記サーボモータ部が駆動されている時はブレーキオフとなると共に前記サーボモータ部が駆動されない時はスプリングの作用によってブレーキオンとなる電磁機械式のブレーキとを備え、電源オフ時にその時の位置データを不揮発性メモリーに記憶させる構成であり、また、前記アブソリュートエンコーダは、バッテリーバックアップが設けられていない構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による駆動回路内蔵型サーボモータの好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１で示されるものはステータ巻線２を巻付けたステータ３を有する筒状ケースであり、この筒状ケース１の両端には前蓋３Ａと後蓋４が取付けられている。
【０００８】
前記前蓋３Ａと後蓋４に設けられた各軸受５、６に回転自在に設けられた回転軸７には、前記ステータ３の内側に位置するロータ８が回転自在に設けられており、前記後蓋４には励磁駆動部９が設けられている。尚、ステータ３、ロータ８及びアブソリュートエンコーダ３０によりサーボモータ部１００を構成している。
【０００９】
前記電磁駆動部９の前記前蓋３Ａ側位置には、この電磁駆動部９にボルト１０を介して隙間Ｄを保って固定板１１が固定配設されている。
前記隙間Ｄ内には、ブレーキ固定板１２及びブレーキ可動板１３が配設され、このブレーキ固定板１２は前記ロータ８側に固定されていると共に、前記ブレーキ可動板１３は前記電磁駆動部９に対して前記電磁機械式ブレーキ２０の筐体９ａ内の図示しない周知のスプリングを介して接続されている。
従って、電磁駆動部９が励磁されない時は前記スプリングのばね力によって前記ブレーキ可動板１３がブレーキ固定板１２に当接してロータ８の回転が固定され、前記電磁駆動部９が励磁されると、前記ブレーキ可動板１３がスプリングのばね力に抗して引き付けられてブレーキ固定板１２がフリーとなり、ロータ８が回転できるように構成されている。
尚、前述のブレーキ固定板１１、ブレーキ可動板１３及び電磁駆動部９によって周知の前記電磁機械式ブレーキ２０を構成している。
【００１０】
前記後蓋４の開口４ａを貫通して突出する回転軸７の突出軸７ａには、符号板２１が設けられ、この後蓋４に設けられた保持板２２には発光体２３が設けられている。
前記後蓋４には、支持体２４を介してプリント基板からなるセンサ回路用基板２５が設けられ、このセンサ回路用基板２５は前記符号板２１の外側すなわち後側に固定配設されている。
【００１１】
前記センサ回路用基板２５の一面には、受光体２６が設けられており、前記発光体２３、符号板２１及び受光体２６によって回転検出器としての周知のアブソリュートエンコーダ３０を構成し、このエンコーダの代わりに周知のレゾルバを用いることもできる。
【００１２】
前記センサ回路用基板２５の他面にはＩＣからなる周知のセンサ回路部３１及び周知のＣＰＵを含む駆動制御回路部３２が設けられており、このセンサ回路部３１は前記アブソリュートエンコーダ３０に対する電源及び信号の処理を行い、１回転内の位置データのみを検出し、前記駆動制御回路部３２に供給するように構成されている。
多回転計数は前記駆動制御回路部３２が担当するため、前記センサ回路部３１には多回転計数回路部は不要である。又、多回転計数まで含んだ全位置データは前記駆動制御回路部３２に含まれる不揮発性メモリー２００に記憶されるように構成されている。
電磁機械式ブレーキ２０の制御は前記駆動制御回路部３２が行い、駆動回路が動作していないときに電磁機械式ブレーキ２０が解除される等の状況が発生しないようになっている。
【００１３】
前記後蓋４の後方側には、前記エンコーダ３０を覆うようにアルミニウム（他の材料も可）等の放熱性の良好な材料からなるカップ型のセンサカバー４０が取付けられている。
前記センサカバー４０の内面に設けられたホルダ４１には、プリント基板からなるモータ駆動基板４２が取付けられ、このモータ駆動基板４２のパワートランジスタ等からなるパワー素子４３はこのセンサカバー４０の内面４０ａに当接して接合し、熱伝達及び放熱可能に構成されている。
【００１４】
前記センサカバー４０の表面に形成された冷却フィン４４によって、高効率に放熱が可能なように構成されている。
前記モータ駆動基板４２には、周知のように、前記パワー素子４３によって３相の前記ステータ巻線２を駆動するためのモータ駆動回路４３Ａが設けられ、前記駆動制御回路部３２は前記モータ駆動回路４３Ａを駆動制御するように構成されている。
【００１５】
前記センサ回路用基板２５及びモータ駆動基板４２は、その外径が前記センサセカバー４０の内径及びサーボモータ部１００の外径よりも小であると共に、前記ンサカバー４０内でその軸方向に沿って間隔をあけて並設されている。
【００１６】
前述のセンサ回路部３１、駆動制御回路部３２及びモータ駆動回路４３Ａは、電気的には互いに１個の回路となるように構成され、従来のように、電気的なアイソレーション回路等を用いることなく構成されている。
尚、前述の図１の各基板２５、４２は、図２の模式図のように構成され、その電気的な接続関係が示されている。
【００１７】
次に、動作について述べる。まず、前述の構成において、電源オンと同時に、駆動制御回路部３２は記憶しておいた位置データを不揮発性メモリー２００から読み出し、且つエンコーダ部から１回転内のアブソリュート位置データを取り込み、両者を比較して１回転内の位置データに大きな相違が生じていないことを確認すると同時に多回転計数値まで含んだ位置データを再構成する。
その後、電磁駆動部９を作動させ、モータを制御可能な状態にすると共に、外部からの駆動指令（図示せず）に基づいて、エンコーダ信号を位置フィードバック信号としてサーボモータ部１００のサーボ駆動がスタートする。
多回転計数は駆動制御回路部３２のＣＰＵが担当し、このため多回転計数値まで含んだ全位置データは常に駆動制御回路部３２が保持している。
前述の状態で電源オフとなると、駆動制御回路部３２は電源電圧の低下を検出し、サーボモータ部１００をサーボ停止すると共に、電磁機械式ブレーキ２０をオフし、ブレーキ可動板１３がスプリングのばね力によってブレーキ固定板１２に押さえ付けられ、ロータ８の回転が強制的に止められ、このときに多回転計数値まで含んだ位置データを不揮発性メモリー２００に記憶する。
電源オフ中は電磁機械式ブレーキ２０の働きにより回転軸７は回転しない。
その後、再び電源オンになると、駆動制御回路部３２は不揮発性メモリー２００から記憶しておいた位置データを読み込み、さらにアブソリュートエンコーダ３０から１回転内の位置データを読み込み、両者に大きな相違がないことを確認すると共に、多回転計数まで含めた位置データの再構成を開始し、電磁機械式ブレーキ２０をオンしてサーボモータ部１００を駆動可能な状態にする。また、電源オフ時に、その時の位置データを不揮発性メモリー２００に記憶すると同時に、電磁機械式ブレーキ２０の作用によって回転軸７が回転しないようにしているため、電源オフ中の周知のバッテリーバックアップは不要である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明による駆動回路内蔵型サーボモータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、多回転計数は駆動制御回路部のＣＰＵが担当するための多回転計数のための回路を省略することができる。
又、電源オフ時に、その時の位置データを不揮発性メモリーに記憶すると同時に、電磁機械式ブレーキの作用によって回転軸が回転しないようにするため、電源オフ中のバッテリーバックアップ回路が不要となる。
また、従来のように、バッテリーバックアップをしなくても、その後の位置データを不揮発性メモリーに記憶することができ、バックアップ用のバッテリーの内蔵をする必要がなく、サーボモータの小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による駆動回路内蔵型サーボモータを示す断面図である。
【図２】図１の各部の電気的構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１    筒状ケース
３    ステータ
８    ロータ
２０    ブレーキ
３０    アブソリュートエンコーダ
３０Ａ    位置データ（多回転データ）
３１    センサ回路部
３２    駆動制御回路部
４３Ａ    モータ駆動回路
１００    サーボモータ部
２００    不揮発性メモリー
【図１】
2004336879.tif 000003
【図２】
2004336879.tif 000004