JPH082161B2 - 複合サ−ボモ−タ - Google Patents
複合サ−ボモ−タInfo
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- JPH082161B2 JPH082161B2 JP62229794A JP22979487A JPH082161B2 JP H082161 B2 JPH082161 B2 JP H082161B2 JP 62229794 A JP62229794 A JP 62229794A JP 22979487 A JP22979487 A JP 22979487A JP H082161 B2 JPH082161 B2 JP H082161B2
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- Japan
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- ball
- shaft
- rotating shaft
- motor
- rolling
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- Transmission Devices (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業状の利用分野〕 この発明は複合サーボモータに係り、詳細には、軸方
向の直進運動とトルク伝達の回転運動を司る駆動機構を
具備した複合サーボモータの改良に関するものである。
向の直進運動とトルク伝達の回転運動を司る駆動機構を
具備した複合サーボモータの改良に関するものである。
一般に、各種工作機械、工業用ロボットの支柱やアー
ム、トランスファマシンあるいは自動搬送装置等におい
ては直進運動と回転運動とを行うための駆動機構が使用
されている。
ム、トランスファマシンあるいは自動搬送装置等におい
ては直進運動と回転運動とを行うための駆動機構が使用
されている。
そして、これら直進運動と回転運動とを従う従来の駆
動機構としては、ねじ結合を利用して軸の回転を直進運
動に変換するモータと軸の回転をのまま回転運動に利用
するモータの２つを組合せて使用する駆動機構や流体シ
リンダにギヤとモータとを組み込んで直進運動と回転運
動とを行わせる駆動機構等が知られているが、これらの
駆動機構においては、モータ、シリンダあるいはギヤを
組み込むために一定のスペースを必要とするのでコンパ
クトに設計することが難しく、また、直進運動を司る駆
動源とが別に組み込まれ、しかも、これらの駆動源から
動力を伝達する伝達機構を必要のするので、角駆動源や
動力伝達機構における運動の誤差が重畳され、精度のよ
い直進又は回転駆動を得ることが困難であった。
動機構としては、ねじ結合を利用して軸の回転を直進運
動に変換するモータと軸の回転をのまま回転運動に利用
するモータの２つを組合せて使用する駆動機構や流体シ
リンダにギヤとモータとを組み込んで直進運動と回転運
動とを行わせる駆動機構等が知られているが、これらの
駆動機構においては、モータ、シリンダあるいはギヤを
組み込むために一定のスペースを必要とするのでコンパ
クトに設計することが難しく、また、直進運動を司る駆
動源とが別に組み込まれ、しかも、これらの駆動源から
動力を伝達する伝達機構を必要のするので、角駆動源や
動力伝達機構における運動の誤差が重畳され、精度のよ
い直進又は回転駆動を得ることが困難であった。
そこで、第４図に示すように、中空状に形成されると
共に外周面には回転子が固定された回転軸ａと、上記回
転子と相俟ってモータ部を構成する固定知ｃが内装され
たケーシングｇと、上記回転軸ａの内周面に取り付けら
れたボールナットｂと、上記回転軸ａを貫通すると共に
多数のボールf,f…を介して上記ボールナットｂと螺合
するボールねじ軸ｄと、上記回転軸ａの回転数を検出す
るエンコーダ等の検出手段ｅとから成る複合サーボモー
タが開発され、これにより１つの駆動源にて直進運動と
回転運動とを複合的に行えるようにしている。
共に外周面には回転子が固定された回転軸ａと、上記回
転子と相俟ってモータ部を構成する固定知ｃが内装され
たケーシングｇと、上記回転軸ａの内周面に取り付けら
れたボールナットｂと、上記回転軸ａを貫通すると共に
多数のボールf,f…を介して上記ボールナットｂと螺合
するボールねじ軸ｄと、上記回転軸ａの回転数を検出す
るエンコーダ等の検出手段ｅとから成る複合サーボモー
タが開発され、これにより１つの駆動源にて直進運動と
回転運動とを複合的に行えるようにしている。
しかしながら、従来のこの複合サーボモータにおいて
は、中空状の回転軸ａの内周面にボールナットｂを収容
しているので、かかる回転軸ａの外径が大きくならざる
を得ず、しかもケーシングｇに対して回転軸ａを支承す
るベアリングｈが上記ボールナットｂの収容位置と重な
るようにして設けられているので、上記ケーシングｇの
外径が嵩み、コンパクト化が図れないという問題点があ
った。また、上記ボールナットｂは固定ボルトｉで回転
軸ａに連結されるため、ボールナットｂを含めた回転軸
ａのねじり剛性が弱く、モータ部からボールナットｂに
対するトルク伝達能力が低いという問題点もあった。
は、中空状の回転軸ａの内周面にボールナットｂを収容
しているので、かかる回転軸ａの外径が大きくならざる
を得ず、しかもケーシングｇに対して回転軸ａを支承す
るベアリングｈが上記ボールナットｂの収容位置と重な
るようにして設けられているので、上記ケーシングｇの
外径が嵩み、コンパクト化が図れないという問題点があ
った。また、上記ボールナットｂは固定ボルトｉで回転
軸ａに連結されるため、ボールナットｂを含めた回転軸
ａのねじり剛性が弱く、モータ部からボールナットｂに
対するトルク伝達能力が低いという問題点もあった。
また、回転軸の軸方向に関し、当該回転軸に収容され
たボールナットがモータ部の回転子及び固定子と重なる
場合には、モータ部に形成される磁界によってボールナ
ットに具備されたボールが磁化され易く、磁化したボー
ルに鉄粉等の異物が付着するので、ボールねじ軸の直進
運動精度が狂い易い他、ボールが焼きつきを生じ易いと
いった問題点もあった。
たボールナットがモータ部の回転子及び固定子と重なる
場合には、モータ部に形成される磁界によってボールナ
ットに具備されたボールが磁化され易く、磁化したボー
ルに鉄粉等の異物が付着するので、ボールねじ軸の直進
運動精度が狂い易い他、ボールが焼きつきを生じ易いと
いった問題点もあった。
一方、前述したように、回転軸ａの回転数はエンコー
ダｅによって検出され、これによってボールねじ軸ｄの
直進運動量を計測することができるが、エンコーダｅに
塵埃等が付着した場合には回転軸ａの回転数の検出に支
障をきたすため、エンコーダｅを塵埃等から保護する必
要があった。
ダｅによって検出され、これによってボールねじ軸ｄの
直進運動量を計測することができるが、エンコーダｅに
塵埃等が付着した場合には回転軸ａの回転数の検出に支
障をきたすため、エンコーダｅを塵埃等から保護する必
要があった。
更に、上記エンコーダｅは回転軸ａに取り付けられた
回転体を上記ケーシングｇに固定された読取り体で検出
するようにして構成されているが、上記回転軸ａがモー
タの発熱によって膨張した場合には、上記回転体と読取
り体との位置関係が狂い、回転軸ａの回転角度を正確に
検出することができないといった問題点もあった。
回転体を上記ケーシングｇに固定された読取り体で検出
するようにして構成されているが、上記回転軸ａがモー
タの発熱によって膨張した場合には、上記回転体と読取
り体との位置関係が狂い、回転軸ａの回転角度を正確に
検出することができないといった問題点もあった。
本発明はこのような問題点に鑑なされたものであり、
その目的とするところは、小型で且つボールねじ軸の直
進運動精度に優れ、しかもボールねじ軸の直進運動量を
正確に計測することが可能な複合サーボモータを提供す
ることにある。
その目的とするところは、小型で且つボールねじ軸の直
進運動精度に優れ、しかもボールねじ軸の直進運動量を
正確に計測することが可能な複合サーボモータを提供す
ることにある。
すなわち、本発明は、スパイラル状のボール転走溝が
形成されたボールねじ軸と、このボールねじ軸が貫挿す
る中空状に形成され、内周面には多数のボールを介して
上記ボールねじ軸に螺合するボールナット部を有する一
方、外周面には回転子を固定した回転軸と、上記回転子
の両側に配置された一対のベアリングを介して上記回転
を支承すると共に、上記回転子と相俟ってモータ部を構
成する固定子が固定されたモータケーシングと、このモ
ータケーシング内に収容され、上記回転軸の回転数を検
出する検出手段とから構成される複合サーボモータにお
いて、 上記回転軸を支承する一方のベアリングを、その内輪
が上記回転軸に固定保持されると共に、その外輪が上記
モータケーシングに固定保持された固定ベアリングと
し、この固定ベアリングを挟んでモータ部と反対側の位
置には当該回転ベアリングやモータ部に対して気密され
た空間を形成し、この空間内の上記固定ベアリングと近
接する位置に上記検出手段を収容する一方、上記回転軸
を支承する他方のベアリングを、その内輪が上記回転軸
に固定保持される一方、その外輪がモータ部に向けてス
プリング部材で押圧保持された可動ベアリングとし、上
記回転軸の熱膨張に応じて当該可能ベアリングが上記モ
ータケーシング内を軸方向に移動可能とし、且つ、上記
回転軸の軸方向に関し、当該回転軸の内周面に形成され
たボールナット部をモータ部とずれた位置に設けたこと
を特徴とするものである。
形成されたボールねじ軸と、このボールねじ軸が貫挿す
る中空状に形成され、内周面には多数のボールを介して
上記ボールねじ軸に螺合するボールナット部を有する一
方、外周面には回転子を固定した回転軸と、上記回転子
の両側に配置された一対のベアリングを介して上記回転
を支承すると共に、上記回転子と相俟ってモータ部を構
成する固定子が固定されたモータケーシングと、このモ
ータケーシング内に収容され、上記回転軸の回転数を検
出する検出手段とから構成される複合サーボモータにお
いて、 上記回転軸を支承する一方のベアリングを、その内輪
が上記回転軸に固定保持されると共に、その外輪が上記
モータケーシングに固定保持された固定ベアリングと
し、この固定ベアリングを挟んでモータ部と反対側の位
置には当該回転ベアリングやモータ部に対して気密され
た空間を形成し、この空間内の上記固定ベアリングと近
接する位置に上記検出手段を収容する一方、上記回転軸
を支承する他方のベアリングを、その内輪が上記回転軸
に固定保持される一方、その外輪がモータ部に向けてス
プリング部材で押圧保持された可動ベアリングとし、上
記回転軸の熱膨張に応じて当該可能ベアリングが上記モ
ータケーシング内を軸方向に移動可能とし、且つ、上記
回転軸の軸方向に関し、当該回転軸の内周面に形成され
たボールナット部をモータ部とずれた位置に設けたこと
を特徴とするものである。
このような技術的手段において、上記検出手段は回転
軸の回転数を検出できるものであれば、整流子等を使用
した接触形あるいは光電素子等を使用した無接触形のい
ずれのものであってもよいが、好ましくは回転軸に装着
される回転体と、この回転体の回転数を検知すべくケー
シング側に固定される読み取り体とで構成する方がよ
い。
軸の回転数を検出できるものであれば、整流子等を使用
した接触形あるいは光電素子等を使用した無接触形のい
ずれのものであってもよいが、好ましくは回転軸に装着
される回転体と、この回転体の回転数を検知すべくケー
シング側に固定される読み取り体とで構成する方がよ
い。
また、回転軸のボールナット部に刻設されたボール転
走溝とボールねじ軸のボール転走溝とでボール循環転走
領域が形成されるが、この場合、適宜間隔をおいて２つ
のボール循環転走領域を設けると共に、上記ボールナッ
ト部においてこれらボール循環転走領域の間に位置する
ボール転走溝リードをボールねじ軸のボール転走溝リー
ドに対して増加又は減少させ、これによって上記ボール
循環転領域内を転走するボールに所定の予圧を付与する
ことが好ましい。
走溝とボールねじ軸のボール転走溝とでボール循環転走
領域が形成されるが、この場合、適宜間隔をおいて２つ
のボール循環転走領域を設けると共に、上記ボールナッ
ト部においてこれらボール循環転走領域の間に位置する
ボール転走溝リードをボールねじ軸のボール転走溝リー
ドに対して増加又は減少させ、これによって上記ボール
循環転領域内を転走するボールに所定の予圧を付与する
ことが好ましい。
以下、添付図面に基づいて本発明の複合サーボモータ
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例に係る複合サーボモータの外
観を示す斜視図、第２図は第１図のII−II断面図であ
る。
観を示す斜視図、第２図は第１図のII−II断面図であ
る。
この複合サーボモータは、中空状の回転軸10と、この
回転軸10の外周に位置して回転軸10の回転を司るモータ
固定子12と、回転軸10内に貫挿されると共に回転軸10と
の間に多数のボール14,14…を介して摺動可能に支承さ
れるボールねじ軸16と、回転軸10の回転数を検出する検
出手段であるエンコーダ20と、固定子12とエンコーダ20
を内蔵すると共にベアリング39、40を介して回転軸10を
回転可能に支承するケーシング30とで構成されている。
回転軸10の外周に位置して回転軸10の回転を司るモータ
固定子12と、回転軸10内に貫挿されると共に回転軸10と
の間に多数のボール14,14…を介して摺動可能に支承さ
れるボールねじ軸16と、回転軸10の回転数を検出する検
出手段であるエンコーダ20と、固定子12とエンコーダ20
を内蔵すると共にベアリング39、40を介して回転軸10を
回転可能に支承するケーシング30とで構成されている。
先ず、上記回転軸10は、その内周面にボール14、14…
を介してボールねじ軸16が螺合する適宜ピッチのスパイ
ラル状のボール転送溝11が横設されて、ボールナット部
が形成されている。また、この回転軸10の外周面にはモ
ータ部の回転子を構成する複数の突極部13が所定のピッ
チで配列される一方、かかる突極部13は回転軸10の軸方
向に関して上記ボールナット部とずれた位置に固定され
ており、モータ部の発熱によってボール転走溝11のリー
ド及び回転軸と10ボールねじ軸16との間の隙間が変化す
るのを防止している。
を介してボールねじ軸16が螺合する適宜ピッチのスパイ
ラル状のボール転送溝11が横設されて、ボールナット部
が形成されている。また、この回転軸10の外周面にはモ
ータ部の回転子を構成する複数の突極部13が所定のピッ
チで配列される一方、かかる突極部13は回転軸10の軸方
向に関して上記ボールナット部とずれた位置に固定され
ており、モータ部の発熱によってボール転走溝11のリー
ド及び回転軸と10ボールねじ軸16との間の隙間が変化す
るのを防止している。
一方、これら突極部13の周囲には上記回転子と相俟っ
てモータ部を構成する固定子12が配設されており、かか
る固定子12は上記ケーシング30内に固定されている。こ
の固定子12は上記突極部13と僅かにずれたピッチで配列
された固定子鉄心15に多相の巻線17を巻装して構成され
ており、上記巻線17を順次励磁することにより突極部13
が固定子鉄心15に磁気吸引されて回転軸10が回転するよ
うになっている。
てモータ部を構成する固定子12が配設されており、かか
る固定子12は上記ケーシング30内に固定されている。こ
の固定子12は上記突極部13と僅かにずれたピッチで配列
された固定子鉄心15に多相の巻線17を巻装して構成され
ており、上記巻線17を順次励磁することにより突極部13
が固定子鉄心15に磁気吸引されて回転軸10が回転するよ
うになっている。
上記ボールねじ軸16は、その外周面にボール14、14…
を転走案内するスパイラル状のボール転走溝19が横設さ
れており、このボール転走溝19と上記回転軸10のボール
転走溝11との間に介装されるボール14、14…を介して回
転軸10の回転運動がボールねじ軸16の直進運動に変換さ
れ得るようになっている。
を転走案内するスパイラル状のボール転走溝19が横設さ
れており、このボール転走溝19と上記回転軸10のボール
転走溝11との間に介装されるボール14、14…を介して回
転軸10の回転運動がボールねじ軸16の直進運動に変換さ
れ得るようになっている。
上記回転軸10のボールナット部のボール転走溝11とボ
ールねじ軸16のボール転走溝19とでボール循環転走領域
が形成されるのであるが、この際、第３図に示すよう
に、２つのボール循環転走領域18a、18bが形成されてい
る。又、回転軸10のボールナット部においては、これら
ボール循環転走領域18a,18bのボール転走溝11のリードP
2に対して両領域の間のボール転走溝11のリードP1が大
きく（P1＞P2）設定されている。このため、２つの各ボ
ール循環転走領域18a,18bにおいて回転軸10とボールね
じ軸16との間に挟み込まれたボール14は、回転軸10側の
ボール転送溝11によって互いに他のボール循環転走領域
18a（又は18b）とは相反する方向へ押圧される格好とな
り、上記P1とP2の差に応じた大きさの予圧が各ボール循
環転相領域18a,18bのボールに付与される。従って、ボ
ールナット、間座等を用いることなく予圧が付与できる
ので、外径のコンパクト化が図れ、また、ボールねじ軸
16のねじれが防止できると共に、モータ駆動を効率的に
行うことができる。ここでは、P1＞P2の場合について説
明したが、P1＜P2の関係においても同様に予圧を付与す
ることができる。なお、第３図において符号18cは軸方
向において隣接するボール転走溝11、19同士間にボール
14、14…を案内するディフレクタである。
ールねじ軸16のボール転走溝19とでボール循環転走領域
が形成されるのであるが、この際、第３図に示すよう
に、２つのボール循環転走領域18a、18bが形成されてい
る。又、回転軸10のボールナット部においては、これら
ボール循環転走領域18a,18bのボール転走溝11のリードP
2に対して両領域の間のボール転走溝11のリードP1が大
きく（P1＞P2）設定されている。このため、２つの各ボ
ール循環転走領域18a,18bにおいて回転軸10とボールね
じ軸16との間に挟み込まれたボール14は、回転軸10側の
ボール転送溝11によって互いに他のボール循環転走領域
18a（又は18b）とは相反する方向へ押圧される格好とな
り、上記P1とP2の差に応じた大きさの予圧が各ボール循
環転相領域18a,18bのボールに付与される。従って、ボ
ールナット、間座等を用いることなく予圧が付与できる
ので、外径のコンパクト化が図れ、また、ボールねじ軸
16のねじれが防止できると共に、モータ駆動を効率的に
行うことができる。ここでは、P1＞P2の場合について説
明したが、P1＜P2の関係においても同様に予圧を付与す
ることができる。なお、第３図において符号18cは軸方
向において隣接するボール転走溝11、19同士間にボール
14、14…を案内するディフレクタである。
また、上記ケーシング30は、回転軸10を貫挿する貫通
穴31を有する有底筒状のケーシング本体32と、このケー
シング本体32の開口端部に固定ボルト33をもって固定さ
れる回転軸10の貫通孔34を有する側蓋35と、ケーシング
本体32の底部に固定ねじ36をもって嵌着されるとともに
回転軸10の貫通穴37を有する有底筒状のケーシング端部
体38とで構成されている。そして、ケーシング本体32の
貫通穴31において２つのアンギュラボールベアリング3
9,39を介して回転軸10が回転可能に支承されると共に、
側蓋35の貫通穴、34においてラジアルボールベアリング
40を介して回転軸10が回転可能に支承されており、モー
タ部はこれらアンギュラボールベアリング39,39とラジ
アルボールベアリング40との間に位置している。
穴31を有する有底筒状のケーシング本体32と、このケー
シング本体32の開口端部に固定ボルト33をもって固定さ
れる回転軸10の貫通孔34を有する側蓋35と、ケーシング
本体32の底部に固定ねじ36をもって嵌着されるとともに
回転軸10の貫通穴37を有する有底筒状のケーシング端部
体38とで構成されている。そして、ケーシング本体32の
貫通穴31において２つのアンギュラボールベアリング3
9,39を介して回転軸10が回転可能に支承されると共に、
側蓋35の貫通穴、34においてラジアルボールベアリング
40を介して回転軸10が回転可能に支承されており、モー
タ部はこれらアンギュラボールベアリング39,39とラジ
アルボールベアリング40との間に位置している。
ここで、上記モータ部の両側の配置されたアンギュラ
ボールベアリング39,39及びラジアルボールベアリング4
0のうち、上記アンギュラボールベアリング39,39はその
内輪が回転軸10に螺合する第１の押さえ部材43によって
当該回転軸10に固定される一方、その外輪がケーシング
本体32に螺合する第２の押さえ部材44によって当該ケー
シング本体32に固定保持されている。また、上記ラジア
ルボールベアリング40はその外輪が側蓋35との間に介装
された皿ばね46によって軸方向に押圧保持される一方、
その内輪は皿ばね46の付勢力によって回転軸の所定位置
に係止されている。このように両ベアリング39,40を保
持することにより、モータ部の発熱で回転軸10に熱膨張
が生じた際にも、回転軸10は固定保持されたアンギュラ
ボールベアリング39,39を基点として押圧保持されたラ
ジアルボールベアリング40側に延伸することができるの
で、アンギュラボールベアリング39,39に無理な予圧が
作用することがなく、回転軸10を円滑に回転させること
ができるようになっている。
ボールベアリング39,39及びラジアルボールベアリング4
0のうち、上記アンギュラボールベアリング39,39はその
内輪が回転軸10に螺合する第１の押さえ部材43によって
当該回転軸10に固定される一方、その外輪がケーシング
本体32に螺合する第２の押さえ部材44によって当該ケー
シング本体32に固定保持されている。また、上記ラジア
ルボールベアリング40はその外輪が側蓋35との間に介装
された皿ばね46によって軸方向に押圧保持される一方、
その内輪は皿ばね46の付勢力によって回転軸の所定位置
に係止されている。このように両ベアリング39,40を保
持することにより、モータ部の発熱で回転軸10に熱膨張
が生じた際にも、回転軸10は固定保持されたアンギュラ
ボールベアリング39,39を基点として押圧保持されたラ
ジアルボールベアリング40側に延伸することができるの
で、アンギュラボールベアリング39,39に無理な予圧が
作用することがなく、回転軸10を円滑に回転させること
ができるようになっている。
更に、上記ケーシング端部体38はパッキング41を介し
てケーシング本体32に嵌着されると共に、その貫通穴37
には回転軸10との隙間を埋めるシール42が装着されてい
る。また、上記第２の押さえ部材44と回転軸10との間に
はシール部材45が介在されており、アンギュラボールベ
アリングに封入されたグリースがケーシング端部体38に
覆われた空間に飛び散らないようにしている。従って、
このケーシング端部体38に覆われた空間はケーシング30
の外気に対してのみならず、ケーシング本体32内のモー
タ部やアンギュラーボールベアリング39に対しても気密
された空間となっており、本実施例ではこの気密空間内
のアンギュラーボールベアリング39と近接する位置に上
記エンコーダ20を収容し、エンコーダ20をケーシング30
の外部の塵埃等から保護している。
てケーシング本体32に嵌着されると共に、その貫通穴37
には回転軸10との隙間を埋めるシール42が装着されてい
る。また、上記第２の押さえ部材44と回転軸10との間に
はシール部材45が介在されており、アンギュラボールベ
アリングに封入されたグリースがケーシング端部体38に
覆われた空間に飛び散らないようにしている。従って、
このケーシング端部体38に覆われた空間はケーシング30
の外気に対してのみならず、ケーシング本体32内のモー
タ部やアンギュラーボールベアリング39に対しても気密
された空間となっており、本実施例ではこの気密空間内
のアンギュラーボールベアリング39と近接する位置に上
記エンコーダ20を収容し、エンコーダ20をケーシング30
の外部の塵埃等から保護している。
このように構成されるケーシング30のケーシング本体
32には、固定子12に配線47を接続するためのモータ用接
続端子48の取付孔49が穿設され、また、ケーシング端部
体38にはエンコーダ20に配線50を接続するためのエンコ
ーダ用接続端子51の取付孔52が穿設されている。そし
て、これら取付孔49、52には雌ねじ部が刻設されてそれ
ぞれ接続端子48、51が螺合されている。
32には、固定子12に配線47を接続するためのモータ用接
続端子48の取付孔49が穿設され、また、ケーシング端部
体38にはエンコーダ20に配線50を接続するためのエンコ
ーダ用接続端子51の取付孔52が穿設されている。そし
て、これら取付孔49、52には雌ねじ部が刻設されてそれ
ぞれ接続端子48、51が螺合されている。
一方、上記エンコーダ20は、回転軸10に嵌着される取
付け部材21を介して回転軸10に固定される回転体22と、
この回転体22の回転数を検知すべくケーシング30側に固
定される読み取り体23とで構成されている。この場合、
読み取り体23は、回転体22に関して対称位置に配設され
る光電素子24と、受光素子25とで構成されており、光電
素子24から発せられた光が回転体22の透過部を通過して
受光素子25にて読み取られることにより、回転軸10の回
転が検知され得るようになっている。従って、エンコー
ダ20による回転軸10の回転数を検知して図示しない制御
手段を介してモータ固定子12の電気制御を行うことがで
きる。
付け部材21を介して回転軸10に固定される回転体22と、
この回転体22の回転数を検知すべくケーシング30側に固
定される読み取り体23とで構成されている。この場合、
読み取り体23は、回転体22に関して対称位置に配設され
る光電素子24と、受光素子25とで構成されており、光電
素子24から発せられた光が回転体22の透過部を通過して
受光素子25にて読み取られることにより、回転軸10の回
転が検知され得るようになっている。従って、エンコー
ダ20による回転軸10の回転数を検知して図示しない制御
手段を介してモータ固定子12の電気制御を行うことがで
きる。
前述のようにこのエンコーダ20はケーシング端部体38
に覆われた気密空間に収容されるのだが、かかる収容空
間はアンギュラーボールベアリング39,39を挟んでモー
タ部と反対側に位置していることから、モータ部の発熱
で回転軸10に熱膨張が生じても、前述の如く回転軸10は
皿ばね46によって押圧保持されたラジアルボールベアリ
ング40側に延伸する。従って、モータ部の駆動に伴い回
転軸10が熱膨張しても、回転軸10に固定された回転体22
とケーシング30側に固定された読取り体23との位置関係
が狂うことがなく、常に正確に回転軸10の回転数を検出
するこができるものである。
に覆われた気密空間に収容されるのだが、かかる収容空
間はアンギュラーボールベアリング39,39を挟んでモー
タ部と反対側に位置していることから、モータ部の発熱
で回転軸10に熱膨張が生じても、前述の如く回転軸10は
皿ばね46によって押圧保持されたラジアルボールベアリ
ング40側に延伸する。従って、モータ部の駆動に伴い回
転軸10が熱膨張しても、回転軸10に固定された回転体22
とケーシング30側に固定された読取り体23との位置関係
が狂うことがなく、常に正確に回転軸10の回転数を検出
するこができるものである。
そして、以上のように構成される本発明の複合サーボ
モータおいては、モータ固定子12に通電すると、固定子
12の固定鉄心15に巻装されている巻線17が励磁され、回
転軸10の突極部13の突極が吸引されて回転軸10が回転す
る。そして、回転軸10が回転すると、回転軸の回転数に
応じてボール14、14…を介してボールねじ軸16が所定量
直進運動するのである。したがって、モータの回転を回
転軸10に伝達すると共に、回転軸10の回転をボールねじ
軸16にて直進運動に変換して、各種装置の操作を行うこ
とができる。
モータおいては、モータ固定子12に通電すると、固定子
12の固定鉄心15に巻装されている巻線17が励磁され、回
転軸10の突極部13の突極が吸引されて回転軸10が回転す
る。そして、回転軸10が回転すると、回転軸の回転数に
応じてボール14、14…を介してボールねじ軸16が所定量
直進運動するのである。したがって、モータの回転を回
転軸10に伝達すると共に、回転軸10の回転をボールねじ
軸16にて直進運動に変換して、各種装置の操作を行うこ
とができる。
以上説明したように、本発明の複合サーボモータによ
れば、モータ軸である回転軸がその内周面にボールナッ
ト部を有しており、かかる回転軸が多数のボールを介し
て直接ボールねじ軸と螺合しているので、回転軸の外径
を小さく形成してサーボモータそれ自体のコンパクト化
を達成することができる他、モータ部によって回転軸に
与えたトルク効率良くボールねじ軸の直進運動の変換す
ることができる。
れば、モータ軸である回転軸がその内周面にボールナッ
ト部を有しており、かかる回転軸が多数のボールを介し
て直接ボールねじ軸と螺合しているので、回転軸の外径
を小さく形成してサーボモータそれ自体のコンパクト化
を達成することができる他、モータ部によって回転軸に
与えたトルク効率良くボールねじ軸の直進運動の変換す
ることができる。
また、上記回転軸の回転を支承すべくモータ部の両側
に配置した一対のベアリングのうち、一方のベアリング
を固定ベアリングとすると共に、他方のベアリングを可
動ベアリングとし、更に上記固定ベアリングを挟んでモ
ータ部と反対側の位置には気密空間を形成し、この空間
内に回転軸の回転数を検出するエンコーダを収容するよ
うにしたので、エンコーダに塵埃やベアリングのグリー
ス等が付着することがなく、しかもモータ部の発熱によ
る回転軸の熱膨張が生じても、かかる熱膨張によっては
上記エンコーダの検出精度が低下することがなく、常に
モータの回転数を高精度で制御することができる。
に配置した一対のベアリングのうち、一方のベアリング
を固定ベアリングとすると共に、他方のベアリングを可
動ベアリングとし、更に上記固定ベアリングを挟んでモ
ータ部と反対側の位置には気密空間を形成し、この空間
内に回転軸の回転数を検出するエンコーダを収容するよ
うにしたので、エンコーダに塵埃やベアリングのグリー
ス等が付着することがなく、しかもモータ部の発熱によ
る回転軸の熱膨張が生じても、かかる熱膨張によっては
上記エンコーダの検出精度が低下することがなく、常に
モータの回転数を高精度で制御することができる。
更に、本発明では上記回転軸の軸方向に関し、当該回
転軸の内周面に形成されたボールナット部がモータ部と
ずれた位置に設けられており、ボールナット部とボール
ねじ軸との間に介装されたボールがモータ部の磁界によ
って磁化されてしまうことがないので、ボールに鉄粉等
の異物が付着することがなく、ボールねじ軸の送り精度
の低下を防止することができると共に、回転軸の回転中
におけるボールの焼きつきを防止することができる。
転軸の内周面に形成されたボールナット部がモータ部と
ずれた位置に設けられており、ボールナット部とボール
ねじ軸との間に介装されたボールがモータ部の磁界によ
って磁化されてしまうことがないので、ボールに鉄粉等
の異物が付着することがなく、ボールねじ軸の送り精度
の低下を防止することができると共に、回転軸の回転中
におけるボールの焼きつきを防止することができる。
第１図はこの発明の複合サーボモータの外観を示す斜視
図、第２図は第１図のII−II断面図、第３図はこの発明
におけるボールねじ部の予圧部を示す拡大断面図、第４
図は従来の複合サーボモータの断面図である。 〔符号説明〕 10……回転軸、12……固定子、14……ボール、16……ボ
ールねじ軸、18a,18b……ボール循環転走領域、20……
エンコーダ（検出手段）、22……回転体、23……読取り
体、30……ケーシング、39,40……ベアリング
図、第２図は第１図のII−II断面図、第３図はこの発明
におけるボールねじ部の予圧部を示す拡大断面図、第４
図は従来の複合サーボモータの断面図である。 〔符号説明〕 10……回転軸、12……固定子、14……ボール、16……ボ
ールねじ軸、18a,18b……ボール循環転走領域、20……
エンコーダ（検出手段）、22……回転体、23……読取り
体、30……ケーシング、39,40……ベアリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−22442（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−160052（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−29239（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭41−246（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭48−22987（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭48−22985（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (3)
- 【請求項１】スパイラル状のボール転走溝が形成された
ボールねじ軸と、このボールねじ軸が貫挿する中空状に
形成され、内周面には多数のボールを介して上記ボール
ねじ軸に螺合するボールナット部を有する一方、外周面
には回転子を固定した回転軸と、上記回転子の両側に配
置された一対のベアリングを介して上記回転軸を支承す
ると共に、上記回転子と相俟ってモータ部を構成する固
定子が固定されたモータケーシングと、このモータケー
シング内に収容され、上記回転軸の回転数を検出する検
出手段とから構成される複合サーボモータにおいて、 上記回転軸を支承する一方のベアリングは、その内輪が
上記回転軸に固定保持されると共に、その外輪が上記モ
ータケーシングに固定保持された固定ベアリングであ
り、この固定ベアリングを挟んでモータ部と反対側の位
置には当該固定ベアリングやモータ部に対して気密され
た空間を形成し、この空間内の上記固定ベアリングと近
接する位置に上記検出手段を収容する一方、 上記回転軸を支承する他方のベアリングは、その内輪が
上記回転軸に固定保持される一方、その外輪がモータ部
に向けてスプリング部材で押圧保持された可動ベアリン
グであり、上記回転軸の熱膨張にに応じて当該可動ベア
リングが上記モータケーシング内を軸方向に移動可能で
あり、且つ、 上記回転軸の軸方向に関し、当該回転軸の内周面に形成
されたボールナット部がモータ部とずれた位置に設けら
れていることを特徴とする複合サーボモータ。 - 【請求項２】検出手段が、回路軸に装着される回転体
と、この回転体の回転数を検知すべくケーシング側に固
定される読取り体とで構成されることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の複合サーボモータ。 - 【請求項３】回転軸のボールナット部のボール転走溝と
ボールねじ軸のボール転走溝とでボールの挟み込まれる
２つのボール循環転走領域を形成すると共に、上記ボー
ルナット部においてこれらボール循環転走領域の間に位
置するボール転走溝のリードをボールねじ軸のボール転
走溝リードに対して増加又は減少させ、上記両ボール循
環転走領域内を転走するボールに所定の予圧を付与する
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の複合サーボモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62229794A JPH082161B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | 複合サ−ボモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62229794A JPH082161B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | 複合サ−ボモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6477442A JPS6477442A (en) | 1989-03-23 |
| JPH082161B2 true JPH082161B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=16897776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62229794A Expired - Lifetime JPH082161B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | 複合サ−ボモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082161B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10336952A (ja) * | 1997-05-30 | 1998-12-18 | Toshiba Eng Co Ltd | 電動サーボモータ |
| EP1363382B1 (de) | 2002-05-17 | 2007-12-26 | Saia-Burges Murten AG | Elektroantrieb |
| EP3546288B1 (en) * | 2016-11-23 | 2023-08-23 | LG Innotek Co., Ltd. | Actuator, head lamp comprising same, and actuator control method |
| IT201700079738A1 (it) * | 2017-07-14 | 2019-01-14 | Topp S R L | Apparato di schermatura con alette orientabili |
| JP7250980B2 (ja) * | 2020-08-20 | 2023-04-03 | 住友重機械工業株式会社 | 射出成形機 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022442A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-04 | Hitachi Ltd | 直線電動装置 |
| JPS62160052A (ja) * | 1986-01-09 | 1987-07-16 | Hiroshi Teramachi | ボールねじ付中空軸モータ |
-
1987
- 1987-09-16 JP JP62229794A patent/JPH082161B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6477442A (en) | 1989-03-23 |
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