JP2001346357A - 電動サーボモータ - Google Patents
電動サーボモータInfo
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- JP2001346357A JP2001346357A JP2000164515A JP2000164515A JP2001346357A JP 2001346357 A JP2001346357 A JP 2001346357A JP 2000164515 A JP2000164515 A JP 2000164515A JP 2000164515 A JP2000164515 A JP 2000164515A JP 2001346357 A JP2001346357 A JP 2001346357A
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- electric servomotor
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- ball screw
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動サーボモータにおけるボールねじ軸にか
かるラジアル荷重を低減し、これの寿命を大幅に向上さ
せることができるようにすること。 【解決手段】 水力機械のガイドベーンを開閉駆動する
ための電動サーボモータの関するものであり、電動サー
ボモータの支持ベース２０をベースプレート１０に支持
ピン２１の回りに回動可能に設置し、支持ベース２０を
すべり軸受またはころがり軸受２６ａ，２６ｂを介して
ベースプレート１０上に支持した。
かるラジアル荷重を低減し、これの寿命を大幅に向上さ
せることができるようにすること。 【解決手段】 水力機械のガイドベーンを開閉駆動する
ための電動サーボモータの関するものであり、電動サー
ボモータの支持ベース２０をベースプレート１０に支持
ピン２１の回りに回動可能に設置し、支持ベース２０を
すべり軸受またはころがり軸受２６ａ，２６ｂを介して
ベースプレート１０上に支持した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水車等の水力機械
におけるガイドベーン制御用の電動サーボモータに関す
る。
におけるガイドベーン制御用の電動サーボモータに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、水車等の水力機械においては周
方向に配列された多数のガイドベーンを開閉制御するこ
とにより流量の制御が行われている。上記ガイドベーン
は環状のガイドリングに装着されており、そのガイドリ
ングをサーボモータにより水力機械の軸線回りに回動さ
せることにより各ガイドベーンが同時に回動制御され
る。
方向に配列された多数のガイドベーンを開閉制御するこ
とにより流量の制御が行われている。上記ガイドベーン
は環状のガイドリングに装着されており、そのガイドリ
ングをサーボモータにより水力機械の軸線回りに回動さ
せることにより各ガイドベーンが同時に回動制御され
る。
【０００３】図２は、上記ガイドベーンの開閉制御機構
の概略構成を示す平面図であって、図示しない多数のガ
イドベーンが装着されたガイドリング１には、その直径
軸線に対して対称な２点にそれぞれ操作ロッド２の一端
部が連結されおり、その各操作ロッド２の他端部が垂直
軸線回りに回動可能な軸３にレバー４を介して連結され
ている。上記軸３にはゲートアーム５の基端部が固着さ
れており、そのゲートアーム５の先端部に電動サーボモ
ータ６により進退されるサーボモータロッド７のロッド
エンド７ａがピン８によって連結されている。
の概略構成を示す平面図であって、図示しない多数のガ
イドベーンが装着されたガイドリング１には、その直径
軸線に対して対称な２点にそれぞれ操作ロッド２の一端
部が連結されおり、その各操作ロッド２の他端部が垂直
軸線回りに回動可能な軸３にレバー４を介して連結され
ている。上記軸３にはゲートアーム５の基端部が固着さ
れており、そのゲートアーム５の先端部に電動サーボモ
ータ６により進退されるサーボモータロッド７のロッド
エンド７ａがピン８によって連結されている。
【０００４】しかして、上記電動サーボモータ６を駆動
させることによりサーボモータロッド７が進退される
と、ゲートアーム５が垂直軸線回りに揺動される。した
がって、そのゲートアーム５の揺動によってレバー４を
介して両操作ロッド２がその軸線方向に互いに反対方向
に進退され、ガイドリング１が回動され、ガイドベーン
の開閉操作が行われる。
させることによりサーボモータロッド７が進退される
と、ゲートアーム５が垂直軸線回りに揺動される。した
がって、そのゲートアーム５の揺動によってレバー４を
介して両操作ロッド２がその軸線方向に互いに反対方向
に進退され、ガイドリング１が回動され、ガイドベーン
の開閉操作が行われる。
【０００５】また、図３は上記ガイドベーン開閉制御機
構の他の例を示す図であり、ガイドリング１に連結され
た２本の操作ロッド２がそれぞれ別個の電動サーボモー
タ６により進退されるサーボモータロッド７のロッドエ
ンド７ａにピン８によって連結されている。
構の他の例を示す図であり、ガイドリング１に連結され
た２本の操作ロッド２がそれぞれ別個の電動サーボモー
タ６により進退されるサーボモータロッド７のロッドエ
ンド７ａにピン８によって連結されている。
【０００６】しかして、この場合も両電動サーボモータ
６を駆動し、両サーボモータロッド７を互いに反対方向
に進退させることにより、ガイドリング１が回動され、
ガイドベーンの開閉操作が行われる。
６を駆動し、両サーボモータロッド７を互いに反対方向
に進退させることにより、ガイドリング１が回動され、
ガイドベーンの開閉操作が行われる。
【０００７】図４は、図２に示すガイドベーン開閉制御
機構に使用される電動サーボモータの縦断側面図であっ
て、立軸水車に適用したものである。
機構に使用される電動サーボモータの縦断側面図であっ
て、立軸水車に適用したものである。
【０００８】図４において、符号１０はコンクリート基
礎１１に埋設等の方法で固定されたベースプレートであ
って、そのベースプレート１０上に据付ベース１２が設
置され、ボルト１３等によって固定されている。そし
て、その据付ベース１２に電動サーボモータ本体１４か
ら後方に突設されたボス部１４ａが支持ピン１５によっ
て水平面内において回動可能に装着されている。
礎１１に埋設等の方法で固定されたベースプレートであ
って、そのベースプレート１０上に据付ベース１２が設
置され、ボルト１３等によって固定されている。そし
て、その据付ベース１２に電動サーボモータ本体１４か
ら後方に突設されたボス部１４ａが支持ピン１５によっ
て水平面内において回動可能に装着されている。
【０００９】上記電動サーボモータ本体１４にはモータ
１６により減速歯車装置１７を介して回転駆動される雌
ねじ部材１８が設けられており、その雌ねじ部材１８に
ボールねじ軸１９が螺合されている。このボールねじ軸
１９はその軸線方向にのみ進退可能としてあり、その先
端に設けられているロッドエンド７ａに支持ピン８を介
してゲートアーム５が連結され、そのゲートアーム５が
図示しないガイドリングに連結されている。
１６により減速歯車装置１７を介して回転駆動される雌
ねじ部材１８が設けられており、その雌ねじ部材１８に
ボールねじ軸１９が螺合されている。このボールねじ軸
１９はその軸線方向にのみ進退可能としてあり、その先
端に設けられているロッドエンド７ａに支持ピン８を介
してゲートアーム５が連結され、そのゲートアーム５が
図示しないガイドリングに連結されている。
【００１０】しかして、モータ１６を駆動すると減速歯
車装置１７を介して雌ねじ部材１８が回転され、その雌
ねじ部材１８に螺合しているボールねじ軸１９が軸線方
向に進退される。そしてそのボールねじ軸１９の移動に
よってゲートアーム５及び操作ロッド２を介してガイド
リングが回動され、各ガイドベーンの開閉が行われる。
車装置１７を介して雌ねじ部材１８が回転され、その雌
ねじ部材１８に螺合しているボールねじ軸１９が軸線方
向に進退される。そしてそのボールねじ軸１９の移動に
よってゲートアーム５及び操作ロッド２を介してガイド
リングが回動され、各ガイドベーンの開閉が行われる。
【００１１】ところで、上記ボールねじ軸１９の軸線方
向の移動により、ゲートアーム５を揺動させ、或は操作
ロッド２を介してガイドリング１を回動させるため、上
記ボールねじ軸１９には横方向への力が加わる。そこ
で、前述のように電動サーボモータ本体１４を据付ベー
ス１２に対して支持ピン１５によって回動可能に支持す
ることにより、上記ボールねじ軸１９の進退に応じて支
持ピン１５を中心として上記電動サーボモータ本体１４
が回動し、ボールねじ軸１９には軸力のみが作用し、横
方向の力が作用することがないようにし、ボールねじ軸
１９の長寿命化が図られている。
向の移動により、ゲートアーム５を揺動させ、或は操作
ロッド２を介してガイドリング１を回動させるため、上
記ボールねじ軸１９には横方向への力が加わる。そこ
で、前述のように電動サーボモータ本体１４を据付ベー
ス１２に対して支持ピン１５によって回動可能に支持す
ることにより、上記ボールねじ軸１９の進退に応じて支
持ピン１５を中心として上記電動サーボモータ本体１４
が回動し、ボールねじ軸１９には軸力のみが作用し、横
方向の力が作用することがないようにし、ボールねじ軸
１９の長寿命化が図られている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところが、据付状態で
の電動サーボモータ本体１４はロッドエンド側の支持ピ
ン８とベース側の支持ピン１５の両端で支持されている
ため、電動サーボモータ本体１４の自重でボールねじ軸
１９がたわみ、これによりボールねじ軸１９にラジアル
力が作用する。しかも、電動サーボモータは近年大容量
水車にも適用され始め、自身も大型化が進んでいるため
電動サーボモータの自重も相当大きくなり、上記ボール
ねじ軸１９に作用するラジアル荷重も大きくなる。ま
た、電動サーボモータを２連以上とした場合には、図３
に示すように、ロッドエンド７ａを操作ロッド２を介し
てガイドリング１にピン結合し、電動サーボモータ支持
ベースは基礎に固定されているため、ガイドリング１に
作用するスラスト力によりボールねじ軸１９にラジアル
力が作用し、ボールねじ面の摩耗が促進されボールねじ
軸１９の寿命が低下する等の問題がある。
の電動サーボモータ本体１４はロッドエンド側の支持ピ
ン８とベース側の支持ピン１５の両端で支持されている
ため、電動サーボモータ本体１４の自重でボールねじ軸
１９がたわみ、これによりボールねじ軸１９にラジアル
力が作用する。しかも、電動サーボモータは近年大容量
水車にも適用され始め、自身も大型化が進んでいるため
電動サーボモータの自重も相当大きくなり、上記ボール
ねじ軸１９に作用するラジアル荷重も大きくなる。ま
た、電動サーボモータを２連以上とした場合には、図３
に示すように、ロッドエンド７ａを操作ロッド２を介し
てガイドリング１にピン結合し、電動サーボモータ支持
ベースは基礎に固定されているため、ガイドリング１に
作用するスラスト力によりボールねじ軸１９にラジアル
力が作用し、ボールねじ面の摩耗が促進されボールねじ
軸１９の寿命が低下する等の問題がある。
【００１３】本発明は、このような点に鑑み、ボールね
じ軸にかかるラジアル荷重を低減し、これの寿命を大幅
に向上させることができるようにした電動サーボモータ
を得ることを目的とする。
じ軸にかかるラジアル荷重を低減し、これの寿命を大幅
に向上させることができるようにした電動サーボモータ
を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
水力機械のガイドベーンを開閉駆動するための電動サー
ボモータにおいて、上記電動サーボモータの支持ベース
を、コンクリート基礎に埋設等の方法で固定したベース
プレートに支持ピン回りに回動可能に設置するととも
に、上記支持ベースをすべり軸受またはころがり軸受を
介してベースプレート上に支持したことを特徴とする。
水力機械のガイドベーンを開閉駆動するための電動サー
ボモータにおいて、上記電動サーボモータの支持ベース
を、コンクリート基礎に埋設等の方法で固定したベース
プレートに支持ピン回りに回動可能に設置するととも
に、上記支持ベースをすべり軸受またはころがり軸受を
介してベースプレート上に支持したことを特徴とする。
【００１５】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明において、電動サーボモータの支持ベースを、その支
持ベース上に電動サーボモータ本体の重心が位置するよ
うな大きさとしたことを特徴とする。
明において、電動サーボモータの支持ベースを、その支
持ベース上に電動サーボモータ本体の重心が位置するよ
うな大きさとしたことを特徴とする。
【００１６】また、請求項３に係る発明は、請求項１に
係る発明において、支持ピンを電動サーボモータ本体の
重心位置に配設したことを特徴とする。
係る発明において、支持ピンを電動サーボモータ本体の
重心位置に配設したことを特徴とする。
【００１７】請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の
いずれかに係る発明において、電動サーボモータの支持
ベースを円形とし、その外周部を軸受によって支承した
ことを特徴とする。
いずれかに係る発明において、電動サーボモータの支持
ベースを円形とし、その外周部を軸受によって支承した
ことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、図中図４と同一部分
には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。
施の形態について説明する。なお、図中図４と同一部分
には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。
【００１９】コンクリート基礎１１に埋設等の方法で固
定されたベースプレート１０上には電動サーボモータ本
体１４の円板状の支持ベース２０が載置据付けられてい
る。すなわち、上記電動サーボモータ本体１４の支持ベ
ース２０には、その支持ベース２０の平面に直交しベー
スプレート１０方向に突出する支持ピン２１が回り止め
２２によって固着されている。一方、上記ベースプレー
ト１０にはそのベースプレート１０の平面に直交する穴
２３が設けられており、その穴２３に装着された軸受２
４に、前記支持ベース２０に固着された支持ピン２１が
軸支されている。
定されたベースプレート１０上には電動サーボモータ本
体１４の円板状の支持ベース２０が載置据付けられてい
る。すなわち、上記電動サーボモータ本体１４の支持ベ
ース２０には、その支持ベース２０の平面に直交しベー
スプレート１０方向に突出する支持ピン２１が回り止め
２２によって固着されている。一方、上記ベースプレー
ト１０にはそのベースプレート１０の平面に直交する穴
２３が設けられており、その穴２３に装着された軸受２
４に、前記支持ベース２０に固着された支持ピン２１が
軸支されている。
【００２０】また、上記ベースプレート１０には、その
ベースプレート１０上に載置された電動サーボモータ本
体の支持ベース２０の外周部に係止する係止部材２５が
装着してあり、その係止部材２５のフランジ部２５ａと
ベースプレート１０との間に上記支持ベース２０の外周
部が挟持保持されている。そして、上記ベースプレート
１０と支持ベース２０の外周部との間及び支持ベース２
０の外周部と係止部材２５のフランジ部２５ａとの間に
はそれぞれすべり軸受或いはころがり軸受の如き軸受２
６ａ，２６ｂが介装されている。
ベースプレート１０上に載置された電動サーボモータ本
体の支持ベース２０の外周部に係止する係止部材２５が
装着してあり、その係止部材２５のフランジ部２５ａと
ベースプレート１０との間に上記支持ベース２０の外周
部が挟持保持されている。そして、上記ベースプレート
１０と支持ベース２０の外周部との間及び支持ベース２
０の外周部と係止部材２５のフランジ部２５ａとの間に
はそれぞれすべり軸受或いはころがり軸受の如き軸受２
６ａ，２６ｂが介装されている。
【００２１】しかして、電動サーボモータのボールねじ
軸１９の進退に応じてそのボールねじ軸１９に左右方向
の力が作用すると電動サーボモータ本体１４が軸受２６
ａ，２６ｂ，２４を介して支持ピン２１の軸線回りに自
由に回動する。したがって、ボールねじ軸１９に左右方
向にラジアル力が加わることが防止される。
軸１９の進退に応じてそのボールねじ軸１９に左右方向
の力が作用すると電動サーボモータ本体１４が軸受２６
ａ，２６ｂ，２４を介して支持ピン２１の軸線回りに自
由に回動する。したがって、ボールねじ軸１９に左右方
向にラジアル力が加わることが防止される。
【００２２】また、電動サーボモータ本体１４はその支
持ベース２０がベースプレート１０により下方から支持
されているので、電動サーボモータ本体１４の約９０％
程度もある静止部の自重は直接ベースプレート１０によ
って支持される。そのため、ボールねじ軸１９に電動サ
ーボモータ本体１４の自重による下向き荷重モーメント
が加わることが無くなり、或は最少とされる。
持ベース２０がベースプレート１０により下方から支持
されているので、電動サーボモータ本体１４の約９０％
程度もある静止部の自重は直接ベースプレート１０によ
って支持される。そのため、ボールねじ軸１９に電動サ
ーボモータ本体１４の自重による下向き荷重モーメント
が加わることが無くなり、或は最少とされる。
【００２３】ところで、上記支持ベース２０をその支持
ベース２０上に電動サーボモータ本体の重心があるよう
な大きさとし、或はさらに支持ピン２１を電動サーボモ
ータ本体１４の重心位置に配置することにより、支持ベ
ース２０全体で静止部の自重を受けるようになり、ボー
ルねじ軸１９に対する下向き荷重をより効果的に減少或
は無くすることができる。
ベース２０上に電動サーボモータ本体の重心があるよう
な大きさとし、或はさらに支持ピン２１を電動サーボモ
ータ本体１４の重心位置に配置することにより、支持ベ
ース２０全体で静止部の自重を受けるようになり、ボー
ルねじ軸１９に対する下向き荷重をより効果的に減少或
は無くすることができる。
【００２４】また、上記電動サーボモータ本体の支持ベ
ース２０を円板状とすることにより、電動サーボモータ
本体の回動及びその保持をきわめて容易なものとするこ
とができる。
ース２０を円板状とすることにより、電動サーボモータ
本体の回動及びその保持をきわめて容易なものとするこ
とができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は電動サー
ボモータの支持ベースをベースプレートに対して支持ピ
ン回りに回動可能に設置するとともに、その支持ベース
をすべり軸受またはころがり軸受を介してベースプレー
ト上に支持したので、電動サーボモータ本体の静止部の
自重による下向きモーメントにより作用するボールねじ
軸に作用するラジアル荷重を大幅に低減することがで
き、ボールねじ軸の寿命すなわち電動サーボモータの寿
命を大幅に向上させることができる。
ボモータの支持ベースをベースプレートに対して支持ピ
ン回りに回動可能に設置するとともに、その支持ベース
をすべり軸受またはころがり軸受を介してベースプレー
ト上に支持したので、電動サーボモータ本体の静止部の
自重による下向きモーメントにより作用するボールねじ
軸に作用するラジアル荷重を大幅に低減することがで
き、ボールねじ軸の寿命すなわち電動サーボモータの寿
命を大幅に向上させることができる。
【図１】本発明の電動サーボモータの構成を示す縦断面
図。
図。
【図２】電動サーボモータとガイドリングのリンク構成
図。
図。
【図３】電動サーボモータとガイドリングのリンク構成
の他の例を示す図。
の他の例を示す図。
【図４】従来の電動サーボモータの構成を示す縦断面
図。
図。
１ ガイドリング ２ 操作ロッド ７ サーボモータロッド ７ａ ロッドエンド ８ ピン １０ ベースプレート １１ コンクリート基礎 １２ 据付ベース １４ 電動サーボモータ本体 １９ ボールねじ軸 ２０ 支持ベース ２１ 支持ピン ２４ 軸受 ２５ 係止部材 ２６ａ，２６ｂ 軸受
Claims (4)
- 【請求項１】水力機械のガイドベーンを開閉駆動するた
めの電動サーボモータにおいて、上記電動サーボモータ
の支持ベースを、コンクリート基礎に埋設等の方法で固
定したベースプレートに支持ピン回りに回動可能に設置
するとともに、上記支持ベースをすべり軸受またはころ
がり軸受を介してベースプレート上に支持したことを特
徴とする、電動サーボモータ。 - 【請求項２】電動サーボモータの支持ベースを、その支
持ベース上に電動サーボモータ本体の重心が位置するよ
うな大きさとしたことを特徴とする、請求項１記載の電
動サーボモータ。 - 【請求項３】支持ピンを電動サーボモータ本体の重心位
置に配設したことを特徴とする、請求項１記載の電動サ
ーボモータ。 - 【請求項４】電動サーボモータの支持ベースを円形と
し、その外周部を軸受によって支承したことを特徴とす
る、請求項１乃至３のいずれかに記載の電動サーボモー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000164515A JP4334111B2 (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | 電動サーボモータ支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000164515A JP4334111B2 (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | 電動サーボモータ支持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001346357A true JP2001346357A (ja) | 2001-12-14 |
| JP4334111B2 JP4334111B2 (ja) | 2009-09-30 |
Family
ID=18668125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000164515A Expired - Lifetime JP4334111B2 (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | 電動サーボモータ支持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4334111B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106840725A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-06-13 | 北京航空航天大学 | 一种伺服机构力矩加载设备 |
-
2000
- 2000-06-01 JP JP2000164515A patent/JP4334111B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106840725A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-06-13 | 北京航空航天大学 | 一种伺服机构力矩加载设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4334111B2 (ja) | 2009-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050816 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090224 |
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