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    • 专利摘要:

    公开号:WO1985004771A1
    申请号:PCT/JP1985/000194
    申请日:1985-04-12
    公开日:1985-10-24
    发明作者:Shigeaki Oyama
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:H02K21-00
    专利说明:
    [0001] 明 細
    [0002] 発明の名称
    [0003] ディ スク形サ一ボモータ
    [0004] 技術分野
    [0005] 本発明は出力 トルクが大き く 、 かつ組立が容易なデイ スク 形サーボモータに関し、 特にその組立構造に関する。 背景技術
    [0006] 複数個の永久磁石をデイ スク基板内に放射状に配列して構 成した複数個の口ータディ スクと、 ステータ巻線を備えたリ ング状ステータディスク とを互いに向き合わせて軸線方向に 交互に配置し トルク増大と軽量化を図ったディ スク形サーボ モータが既に提案されている。
    [0007] このよう なディ スク形サーボモータを製造ライ ンで製造、 組立するに当っては、 特に多量生産に適した組立の簡便性と 統一 格化が可能な構造が要望される。
    [0008] 発明の開示
    [0009] 依って本発明の目的は上述した製造、 組立の簡便性と部品 の統一規格化を可能にした構造を有するディ スク形サーボモ 一タを提供せんとするものである。
    [0010] すなわち、 本発明に依れば、 軸受手段によって回転可能に 支持された回転軸と、 前記回転軸上に固定取付けされる複数 組のディ スク形モータュニッ ト とを具備し、 前記各組のディ スク形モータュニ ッ トは複数の永久磁石を周方向に配列担持 した環状薄肉形のロータヱ レメ ン トを、 中心に前記回転軸の 揷通孔を有した環状薄肉形のロータハブ部材の外周に設けて 形成したロータディ スク と、 前記ロータディ スクの永久磁石 と協働するステータ巻線を内蔵した環状のステータエレメ ン トを該ステータエレメ ン トの外周に設けた予め定めた肉厚の 環状間隔部材に取付けて前記ロータヱレメ ン ト と前記ステ— タエ レメ ン トとを微小遊隙を介して対面配置可能に形成した ステータディスク とを備えていることを特徴とするディスク 形サ—ボモータが提供され、 また組立の簡便性のために上記 複数組のディ スク形モータュニッ トにおける前記環状間隔部 材を貫通ねじボル ト によって蝕方向に栢互固定し、 ステ—タ ディ スク の固定が行われる。
    [0011] 図面の簡単な説明
    [0012] 第 1図は本発明によるディ スク形サーボモータの実施例の 縦断面図、 第 2図は第 1図の Π - Π線に沿う半断面をした側 面図、 第 3図は本発明のディ ス ク形サーボモータが有するモ ータュニッ トをとり出し図示した断面図。
    [0013] 発明を実施するための最良の態様
    [0014] 第 1図、 第 2図に示すサーボモータは 6つのディ スク形モ ータュニッ トを有した実施例であつて、 ロータ軸 1 0上にそ の敏方向に 6個のロータディ スク 1 2 a , 1 2 b , 1 2 c , 1 2 d , 1 2 e , 1 2 f が相互に密接して取付けられている , これらのロータディ ス ク 1 2 a 〜 l 2 f は、 口，タ軸 1 0 の —端近く に形成された段部 1 4と他の一端に^成されたねじ 部 1 6に镙合された止めナツ ト 1 8及びスぺーサ 2 0 とによ つて挟持保持されると共に π —タ軸 1 0 と各ロータディ スク 1 2 a 〜 1 2 f が有する環扰薄肉形状の口ータハブ部材 2 2 に形成された中心軸孔 2 4 との間で例えば接着法、 楔着法等 による適当な固定手段が設けられることによって該ロータ敏 1 0上に取.付けられている。 またロータ軸 1 0 はその両端部 に軸受ケース 2 6 , 2 8 によって保持された回転軸受 3 0 a 3 0 bによって回転可能に支持されており、 従ってロータ軸 1 0上のロータディ スク 1 2 a 〜 l 2 f も一緒に回転可能で ある。 また各ロータディ スク 1 2 a 〜 l 2 ί はその対応ロ ー タハブ部材 2 2 の外周にロータエ レメ ン ト 3 2を具備し、 こ の各ロータエ レメ ン ト 3 2 は環状薄肉部品として形成され、 内部に複数個の永久磁石板 3 が周方向に間隔を置いて埋設 保持されている。 この各ロータエ レメ ン ト 3 2 と軸方向に微 小空隙を介して対面配置されたステ—タヱレメ ン ト 3 6を各 有するステータディ スク 3 8 a , 3 8 b , 3 8 c , 3 8 d , 3 8 e , 3 8 f は同じ く軸方向に相互に密着して配置されて おり 、 第 1 図の左端のステータディ スク 3 8 a のステータヱ レメ ン ト 3 6 力 ロータディ スク 1 2 a のロータエ レメ ン ト 32 と電磁相互作用を行って該ロータディ スク 1 2 a の回転 トル クを発生し、 同様にしてステータディ スク 3 8 bから 3 8 f がそれぞれロータディ スク 1 2 bから 1 2 f と協働してそれ ぞれのロータディ スク 1 2 b 〜 l 2 ί の回転 トルクを発生す るよ う に形成されている。 つま り 、 各ステータディ スク 38 a 〜 3 8 f のステ一タエ レメ ン ト 3 6 はステータ巻線 4 0 (第 2図） を有し、 このステ—タ巻線 4 0 に励磁電流が外部電源 から印加されることによって対応する各ロータディ スク 12 a 〜 1 2 f のロータエ レメ ン ト 3 2 に埋設された永久磁石との 間に電磁相互作用を行って上述した回転 トルクを発生するの である。
    [0015] 上述したステ一タディ スク 3 8 a 〜 3 8 f はまた、 上記ス テータエ レメ ン ト 3 6 の外周に設けられた間隔部材 4 2を有 している。 この間隔部材 4 2 は後述の如く軸方向の肉厚寸法 が一定値を有するように形成された綸環状部材として形成さ れており、 各ステータエ レメ ン ト 3 6 は対応の間隔部材 4 2 の内周部に接着剤を用いた接着法、 機械的なカ シメ法、 溶接 法等による適宜固定手段を用いて固定されており、 6個のス テータディ スク 3 8 a 〜 3 8 f の間隔部材 4 2を軸方向に貫 通するボル トねじ 4 4を複数本用いてそれら 6つの間隔部材 4 2を一体に固定する ことによってステ一タディ スク 3 8 a 〜 3 8 f の固定が行なわれている。 なお、 4 6 は一体化され たステータディ スク 3 8 a 〜 3 8 f の両端に配置されている 继鉄部材であり、 同時に敏受ケース 2 6 , 2 8 の突き当て面 を有し、 該軸受ケース 2 6 , 2 8共々に複数のステータディ スク 3 8 a 〜 3 8 f が一体化固定されている。
    [0016] 上述の構成から本実施例のサーボモータは 1 つのロータデ イスクと 1つのステ一夕ディ スク とからなる 1組のモータュ 二ッ トを複数組 （本例では 6組） 、 1 つの回転口ータ軸 1 0 上に取付けた構成からなり、 従って 1組のモータュニッ トの 出力 トルクが T i であれば、 T i X組数 （ n ) の トルクを全 出力 トルク値とするサ一ボモータを形成し、 適用する用途に 応じて所望の全出力 トルク値が決定されると、 必要とされる モータュニッ トの組数が定まり、 組数に応じて予め長さが定 められたロータ軸 1 0上に該モータュニッ トを組立てれば所 望のサーボモータが形成されるのである。
    [0017] なお、 ロータ軸 1 0 はその中心孔 1 0 aを第 2図に図示の 如く断面四角形又はその他二角形、 五角形等の丹形以外の形 伏に予め穿設しておけば、 このサーボモータによって駆動す る被西転体の入力軸を同じく対応相捕形の断面を有する軸に 形成してロータ軸 1 0内に揷通嵌合させることにより、 円形 断面の軸孔中に円形断面の軸を楔 （キー） によって固定する 場合より も簡単かつサーボ機構上における回転伝達特性を高 精度に保ち得る軸結合構造を得ることができるのである。
    [0018] さて、 第 3図は本発明によるサーボモータの構成に用いら れる 1組のモータュニッ トを取出し図示した断面図であり、 既述のようにこのようなモータュニッ トを予め多数個、 統一 寸法によって形成しておけば、 全出力 トルクの所要値に徒つ て必要組数を選定し、 2 つの軸受ケース 2 6， 2 8 (第 1図） 間にこれらの必要組数のモータュニッ トを対応長さ寸法の口 ータ軸 1 0 と共に挟持、 組立することによつて所望のサーボ モータが形成されるのである。 この場合に第 3図に示す間隔 部材 4 2 の肉厚寸法 はロ ータエ レメ ン ト 3 2 の肉厚寸法と ステータエ レメ ン ト 3 6 の肉厚寸法とこれら両エ レメ ン ト間 の微小空隙 " G " の寸法との三者の和より大き く選定した一 定統一規格寸法に形成されており、 これによつて複数個のモ ータュニッ トをロータ軸 1 0上に取付け、 前述したねじボル ト 4 4 (第 1図） で間隔部材 4 2を一体に固定した場合にも 各ロータディ スク 1 2 aから 1 2 f が円滑に回転できる空隙 を確保できるのである。 勿論、 各ロータディ スク 1 2 aから
    [0019] 1 2 f における各口—タハブ部材 2 2 の肉厚寸法は、 上述 した複数の間隔部材 4 2を互いに軸方向に密着させ、 ねじボ ル ト 4 4 で一体固定する こ とが可能な公差範囲に形成する と 共に軸孔 2 4の外周域に形成した平面部分 2 5を、 ロータハ ブ部材 2 2 の相互密着面として形成し、 ロータ軸 1 0上にお ける各ロータディ スク 1 2 a〜 l 2 f 間の固定を安定、 堅牢 にする こ とが望ま しい。
    [0020] なお、 本実施例では複数個の永久磁石 3 4 (第 2図） を埋 設したロータエ レメ ン ト 3 2 とロータハブ部材 2 2 とを接着 一体化する構造の例を示したが、 機械的強度がすぐれた周知 の炭素織維材料を用いる こ とによって口一タエレメ ン ト と口 一ダハブ部材とを一体形成し、 その外周部に複数倔の永久磁 石を埋め込み固定するような構造にしてもよい。
    [0021] 一方、 ステ一タディ スク 3 8 a〜 3 8 f においては、 その ステータエ レメ ン ト 3 6 に具備される巻線 4 0 は無鉄芯巻線， つまり多数の巻線を単に耐熱性にすぐれた樹脂材で固めた構 造のものとしても或いは鉄芯材料に形成した卷線収納溝に励 磁巻線を巻回設置してモールド固定等で適当に固めた有鉄芯 巻線としても良いことは言うまでもない。
    [0022] 更に上述した実施例では交流励磁による交流サーボモータ を基礎にして説明図示したが、 直流サーボモータに対しても 本発明の技術思想が等しく適用できることは言うまでもない, 以上の説明から明らかなように、 本究明においてば出力 ト ルクの犬-きいディ スク形サーボモータの形成に当って統一寸 法を有した部品を用いて、 予め 1つのロータディ スクと 1つ のステ一タディ スクとを有した 1組のモータュニッ トを多数 個形成し、 これらを所望の出力 トルク数に従って必要組数を 決定し、 この必要組数のモータュニッ トを対応する長さ寸法 のロータ軸上に取付け、 左 · 右の軸受ケース間に挟持固定す る簡単な組立構造と統一規格化した部品を所要個数だけ選定 して組立てることにより所望出力 トルクのディスク形サーボ モータを製造できるので、 多量生産を可能にし、 かつコス ト 低減を可能にする効果が得られるのである。
    权利要求:
    Claims 請 求 の 範 囲
    1. 軸受手段によって回転可能に支持された回転軸と、 前 記回転軸上に固定取付けされる複数組のデイ スク形モ—タュ ニッ トとを具備し、 前記各組のデイ スク形モ一タュ二 'ン トは 複数の永久磁石を周方向に配列担持した環状薄肉形の口一タ エ レメ ン トを、 中心に前記回転軸の揷通孔を有した環状薄肉 形のロータハブ部材の外周に設けて形成したロータディ スク と、 前記ロータディ ス ク の永久磁石と協働するステータ巻線 を内蔵した環状のステ一タエ レメ ン トを該ステ一タエ レメ ン トの外周に設けた予め定めた肉厚の環状間隔部材に取付けて 前記ロータエレメ ン ト と前記ステータエレメ ン ト とを微小遊 隙を介して対面配置可能に形成したステータディ ス ク とを備 えていることを特徴とするディスク形サーボモータ。
    2. 前記デイ スク形サーボモータは前記回転軸の両端に前 記軸受手段を各保持した 1 対の軸受ケースを更に具備した請 求の範囲第 1項に記載のディ スク形サーボモータ。
    3. 前記複数組のデイ スク形モータュニッ トは蚰方向の両 端を 1対の継鉄部材によって挟持されている請求の範囲第 1 項に記載のデイ スク形サ一ボモータ。
    4. 前記複数組のディ スク形モータュニ ッ 卜における前記 環状間隔部林を複数のねじボル トによつて軸方向に相互固定 した請求の範囲第 1項に記載のディ スク形サーボモータ。
    5. 前記回転軸の中心に断面多角形の軸接手孔を貫通形成 した請求の範囲第 1項に記載のディ スク形サ一ボモータ。
    6. 前記環状間隔部材の肉厚は、 前記ロータエ レメ ン ト肉 厚と前記ステータヱ レメ ン ト肉厚と前記微小空隙寸法との三 者の和より大き く選定した一定寸法値に形成されている請求 の範囲第 1項に記載のディスク形サーボモータ。
    7. 前記断面多角形は正方形である請求の範囲第 5項に記 載のディスク形サーボモータ。
    8. モータの全出力 トルクの所要値に従って前記回転軲上 に取付けられるディ スク形モータユニッ トの組数が決定され る請求の範囲第 1項に記載のデイスク ^サーボモータ。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS60219948A|1985-11-02|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-10-24| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1985-10-24| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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