JPH0529284U

JPH0529284U - 遊星ローラ型減速機付きステツピングモータ

Info

Publication number: JPH0529284U
Application number: JP7651891U
Authority: JP
Inventors: 仁岩本; 利昭奥; 浩一上田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1991-09-24
Publication date: 1993-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】装置全体の外形寸法を小さくするとともに、回
転性能を向上すること。【構成】ステッピングモータ１０の出力軸１３を遊星ロ
ーラ型減速機２０の太陽軸として直接利用することによ
り、両者を軸方向に直接的に連結することが実現した。
つまり、ステッピングモータ１０の出力軸１３として
は、非磁性であることが必要条件であり、また、太陽軸
としては、高硬度であることが必要条件であることを考
慮して、出力軸１３をセラミックスで形成した。これに
より、ステッピングモータ１０の出力軸１３を、遊星ロ
ーラ型減速機の太陽軸として実際に利用できるようにな
った。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、遊星ローラ型減速機付きステッピングモータに係り、特に、遊星ローラ型減速機とステッピングモータとを軸方向に直接的に連結するよう改良したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、遊星ローラ型減速機とステッピングモータとを連結するには、カップリングやベルトおよびプーリを用いて間接的に行う。

【０００３】図５にはカップリングを用いた例を、図６にはベルトおよびプーリを用いた例をそれぞれ示しており、図中、５０は遊星ローラ型減速機、５１はステッピングモータ、５２はカップリング、５３はベルト、５４，５５はプーリである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記従来例の場合、いずれも、装置全体の外形寸法が軸方向または径方向に大きくなってしまうため、大きな設置スペースが必要になる。また、遊星ローラ型減速機とステッピングモータとをカップリングを用いて軸方向に連結する場合、両者の回転軸芯がずれやすくて、角速度変動が大きくなって動力伝達効率が悪くなりやすいことも指摘される。

【０００５】ここで、ステッピングモータの出力軸を遊星ローラ型減速機の太陽軸として直接利用することができれば、前述のような連結手段を不要にできて外形寸法が大きくなるのを避けることができると考えられるのであるが、次のような理由により実現できない。

【０００６】すなわち、ステッピングモータではロータが固定される出力軸を非磁性材とする必要がある。ところで、非磁性の鋼材（ＳＵＳ３０３など）では、とても遊星ローラ型減速機の太陽軸としては利用できるような硬度（例えばＨＲＣ６０以上）ではないことから、前述のような対策が行えない。

【０００７】本考案は、このような事情に鑑みて創案されたもので、装置全体の外形寸法を小さくするとともに、回転性能の向上を実現することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このような課題を達成するために、本考案は、次のような構成をとる。

【０００９】本考案の遊星ローラ型減速機付きステッピングモータは、遊星ローラ型減速機とステッピングモータとを軸方向に連結してなるものであって、前記ステッピングモータの出力軸の少なくとも永久磁石装着部分を非磁性材で形成するとともに、この出力軸の軸端に高硬度部分を設け、かつこの出力軸の高硬度部分を遊星ローラ型減速機の太陽軸ととした。

【００１０】

【作用】

ステッピングモータの出力軸を遊星ローラ型減速機の太陽軸とするためには、出力軸においてステッピングモータのロータ・ステータ近傍で非磁性を示す性質が必要になり、また、出力軸において遊星ローラと接触する部分では高硬度である必要がある。このような必要条件を見いだして特定することにより、ステッピングモータと遊星ローラ型減速機との直接的なドッキングを実現できるようにしている。

【００１１】従来例のようなカップリングを用いないから、軸方向長さを大幅に短縮できるようになる。また、ステッピングモータの回転軸芯と遊星ローラ型減速機の回転軸芯とがほぼ一致することになるので、カップリングを用いる場合に比べて角速度変動が大幅に少なくなる。さらに、ステッピングモータから遊星ローラ型減速機への動力の伝達経路が短くなるので、回転遠心力に伴う悪影響がステッピングモータから遊星ローラ型減速機へ及ばなくなる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１に本考案の一実施例を示している。図中、１０はステッピングモータ、２０は遊星ローラ型減速機であり、ステッピングモータ１０と遊星ローラ型減速機２０とが軸方向に直接的に連結されて遊星ローラ型減速装置を構成している。

【００１４】ステッピングモータ１０は、ケース１１と、ケース１１の内周に固定されるステータ１２と、ケース１１に転がり軸受３０，３１を介して支持された出力軸１３と、出力軸１３の中央大径部分１４に取り付けられたロータ１５とで構成されている。この出力軸１３は、その全体が窒化けい素（Ｓｉ₃Ｎ₄）を主成分とするセラミックスで形成されている。

【００１５】遊星ローラ型減速機２０は、ケース２１と、ケース２１の内周に固定される固定輪２２と、固定輪２２に同軸状に挿通された太陽軸としての前記ステッピングモータ１０の出力軸１３の小径部１６と、固定輪２２と小径部１６との間に両者に圧接するようそれぞれ介装された複数個（例えば三個）の遊星ローラ２３と、遊星ローラ２３の内孔に転がり軸受３２，３３を介して挿通される複数本のキャリアピン２４と、ケース２１に転がり軸受３４，３５を介して支持されかつキャリアピン２４が植設される環状部２５を有するキャリア軸２６とで構成されている。

【００１６】ステッピングモータ１０のケース１１と遊星ローラ型減速機２０のケース２１とは図示しないがボルトなどで結合されており、ステッピングモータ１０の出力軸１３の軸芯と遊星ローラ型減速機２０のキャリア軸２６の軸芯とが一致させられている。そして、ステッピングモータ１０のケース１１において遊星ローラ型減速機２０側に設けられている径方向内向きのフランジとその内周に装着されている転がり軸受３０とによって、両者の内部空間を互いに分離・遮断しているから、遊星ローラ型減速機２０の内部空間に存在するグリースなどの油がステッピングモータ１０の内部空間側へ流入せずに済むようになっている。

【００１７】以上の遊星ローラ型減速機付きステッピングモータでは、ステッピングモータ１０を駆動すると、出力軸１３が回転し、この出力軸１３の回転に伴い遊星ローラ２３が自転および公転することになって、この遊星ローラ２３の公転に伴ってキャリアピン２４およびキャリア軸２６が出力軸１３と同一方向に回転する。このとき、出力軸１３からキャリア軸２６へと動力が減速して伝達される。

【００１８】このような遊星ローラ型減速機２０の場合、遊星ローラ２３が出力軸１３に対して圧接するので、出力軸１３としては高硬度（例えばＨＲＣ６０以上）でなければ、遊星ローラ２３の公転動作が不安定になるとともに、動力伝達にロスが出ることになるのであるが、本実施例のように出力軸１３を高硬度なセラミックスとしているから、前述の不具合が全く発生することがなく、安定的に動作するようになる。しかも、セラミックスは、非磁性であるから、ステッピングモータ１０の動作に悪影響を及ぼすことがない。

【００１９】なお、本考案は上記実施例のみに限定されない。例えば、太陽軸となるステッピングモータ１０の出力軸１３は、図２および図３に示すように、硬質材と非磁性材とを組み合わせた複合構造としてもよい。図２では、非磁性材料からなる出力軸１３の小径部１６の軸端に小径凸部１７を設け、この小径凸部１７に小径部１６とほぼ同じ外径の硬質リング４０を嵌合している。図３では、例えばＳＵＳ３０３などの非磁性材料からなる出力軸１３の小径部１６の軸端面に凹部１８を設け、この凹部１８に小径部１６とほぼ同じ外径の硬質軸体４１を圧入している。この硬質リング４０および硬質軸体４１は、例えば上述したような窒化けい素（Ｓｉ₃Ｎ₄）を主成分とするセラミックスや、炭素鋼材などで形成される。

【００２０】また、本考案の他の実施例を図４に示している。図４では、出力軸１３を軸受鋼で構成するとともに、ステッピングモータ１０のロータ部を出力軸１３の外周の転がり軸受３０，３１間に配置される非磁性材（例えばＳＵＳ３０３、アルミニウム、黄銅や合成樹脂など）からなるスリーブ１９を介して永久磁石１５を配置して構成している。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案では、ステッピングモータの出力軸を遊星ローラ型減速機の太陽軸とするために必要な条件を特定することにより、ステッピングモータと遊星ローラ型減速機とをカップリングなどを用いずに直接的にドッキングできるようにしたから、カップリングを不要にできる分、軸方向寸法を短縮することができるとともに、カップリングを用いてステッピングモータの出力軸と遊星ローラ型減速機の太陽軸との連結調整作業が不要になるとともに、ステッピングモータの出力軸と太陽軸を別々に支持させる必要がなくなって、支持に関する部材を省略できるようになる。

【００２２】また、ステッピングモータの回転軸芯と遊星ローラ型減速機の回転軸芯とがほぼ一致することになるので、カップリングを用いる場合に比べて角速度変動が大幅に少なくなる他、ステッピングモータから遊星ローラ型減速機への動力の伝達経路が短くなるので、回転遠心力に伴う悪影響がステッピングモータから遊星ローラ型減速機へ及ばなくなり、これらの結果として回転性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の遊星ローラ型減速機付きス
テッピングモータを示す縦断面図。

【図２】ステッピングモータの出力軸の他の例を示す要
部断面図。

【図３】ステッピングモータの出力軸のさらに他の例を
示す要部断面図。

【図４】本考案の他の実施例の遊星ローラ型減速機付き
ステッピングモータを示す縦断面図。

【図５】第１の従来例を示す概念図。

【図６】第２の従来例を示す概念図。

【符号の説明】

１０ステッピングモータ１３出力軸２０遊星ローラ型減速機２２固定輪２３遊星ローラ２４キャリ
アピン２６キャリア軸

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】遊星ローラ型減速機とステッピングモータ
とを軸方向に連結してなる遊星ローラ型減速機付きステ
ッピングモータであって、前記ステッピングモータの出力軸の少なくとも永久磁石
装着部分を非磁性材で形成するとともに、この出力軸の
軸端に高硬度部分を設け、かつこの出力軸の高硬度部分
を遊星ローラ型減速機の太陽軸としている、ことを特徴
とする遊星ローラ型減速機付きステッピングモータ。