JP2010011531A - Multishaft motor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multishaft motor, which is low-cost while materializing the accurate positioning of, for example, a robot. <P>SOLUTION: When an electromagnetic coil 126 is excited by the power supply from a controller CONT, a housing disc 125 and the second disc 122 are magnetized, and driving force based on the attraction of attracting each other is generated, so such driving force is larger than the energizing force of a compressive spring 124, the second disc 122 is attracted by the housing disc 125, and they engage with each other such that they press each other, whereby frictional force works, and it can fix the second shaft 105 to a housing 102. On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the second disc 122 abuts on and engages with the topside of a board 115 on the first shaft 106, according to the energizing force of the compressive spring 124, whereby frictional force works, and the second shaft 105 and the first shaft 106 lock each other, or function as couplings. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、多軸モータに関し、特に大気外の雰囲気例えば真空中で用いられる搬送ロボットなどに用いると好適な多軸モータに関する。   The present invention relates to a multi-axis motor, and more particularly to a multi-axis motor suitable for use in a transfer robot used in an atmosphere outside the atmosphere such as a vacuum.

従来、大気側から分離隔絶されたチャンバ内のスカラーアーム式ロボットを駆動する手段として,ベローズ式駆動方式や磁気結合駆動方式,磁性流体シール駆動方式等のカップリング機構やシール機構を介して、大気中に配置した数台のモータの出力を多重構造のシャフトにまとめ、その多重構造のシャフトをチャンバ内に導入する方法が用いられていた。   Conventionally, as a means for driving a scalar arm type robot in a chamber separated and separated from the atmosphere side, via a coupling mechanism or a sealing mechanism such as a bellows type driving method, a magnetic coupling driving method, a magnetic fluid seal driving method, etc. A method has been used in which the outputs of several motors arranged therein are combined into a multi-structure shaft, and the multi-structure shaft is introduced into the chamber.

一方、大気側から分離隔絶された雰囲気中にモータを設置し、多重シャフト構造よりチャンバ内に駆動力を伝達する方法も、例えば特許文献1に示すように開発されている。即ち、特許文献1の技術によれば、3本の同軸多重シャフトを3台のダイレクトモータで回転させることで、2本のロボットアームを独立して駆動することができる。
特表2002−534282号公報
On the other hand, a method in which a motor is installed in an atmosphere separated and separated from the atmosphere side and a driving force is transmitted from the multi-shaft structure into the chamber has been developed as shown in Patent Document 1, for example. That is, according to the technique of Patent Document 1, two robot arms can be independently driven by rotating three coaxial multiple shafts with three direct motors.
Special Table 2002-534282

ところが、上記のようなベローズ式駆動方式や磁気結合駆動方式などのカップリング機構を用いた場合、バックラッシが大きすぎたり、回転方向のねじれ剛性が低くなりすぎたりして、高精度の位置決め精度が得られないという問題点があった。一方、シール機構を介して回転力を導入する方式の場合、シール材に含まれる揮発成分によるアウトガスが発生してしまい、超高真空槽に適用することが難しいという問題があった。   However, when a coupling mechanism such as the bellows drive system or magnetic coupling drive system described above is used, the backlash is too large or the torsional rigidity in the rotational direction is too low, resulting in high positioning accuracy. There was a problem that it could not be obtained. On the other hand, in the case of a method in which a rotational force is introduced via a sealing mechanism, there is a problem that outgassing due to a volatile component contained in the sealing material is generated and it is difficult to apply to an ultrahigh vacuum chamber.

更に、特許文献1に示すごとき、回転子と固定子の間に大気側との分離隔絶するための隔壁を配した3軸モータの場合、3台のモータを使用するため、部品間のアライメントが難しくなり、メンテナンスが困難である。また、3台の駆動モータから構成されるため、ハードと制御ソフトなどの構成部品コストが上昇し、構造が複雑のためメンテナンスコストも向上するという問題もある。   Furthermore, as shown in Patent Document 1, in the case of a three-axis motor in which a partition for separating and separating from the atmosphere side is arranged between the rotor and the stator, since three motors are used, the alignment between components is It becomes difficult and maintenance is difficult. Further, since it is composed of three drive motors, there is a problem that the cost of components such as hardware and control software increases, and the maintenance cost also increases due to the complicated structure.

本発明は,かかる従来技術の間題点に鑑みてなされたものであり,例えばロボットの高精度な位置決めを実現しながらも、低コストである多軸モータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a multi-axis motor that is low-cost while achieving high-precision positioning of a robot, for example.

本発明の多軸モータは、
ハウジングと、
前記ハウジングに内包され且つ前記ハウジングに対して回転自在に支持された中空の第3軸と、
前記第3軸に内包され且つ前記第3軸に対して回転自在に支持された中空の第2軸と、
前記第2軸に内包され且つ前記第2軸に対して回転自在に支持された第1軸と、
前記ハウジングに対して前記第3軸を駆動する第2モータと、
前記ハウジングに対して前記第1軸を駆動する第1モータと、
前記第2軸を、前記第1軸及び前記第3軸のうち少なくとも一方の軸に対して連結する第1の連結状態と、前記第2軸を前記ハウジングに対して連結する第2の連結状態とを選択的に確立するようになっている選択手段とを有することを特徴とする。
The multi-axis motor of the present invention is
A housing;
A hollow third shaft enclosed in the housing and rotatably supported with respect to the housing;
A hollow second shaft enclosed in the third shaft and supported rotatably with respect to the third shaft;
A first shaft contained in the second shaft and supported rotatably with respect to the second shaft;
A second motor for driving the third shaft relative to the housing;
A first motor that drives the first shaft relative to the housing;
A first connection state in which the second shaft is connected to at least one of the first shaft and the third shaft, and a second connection state in which the second shaft is connected to the housing. And selecting means adapted to selectively establish the above.

本発明によれば、前記第2モータのみを駆動することで、前記第3軸のみを独立して回転させることができ、或いは前記第2軸を前記ハウジングに対して連結したときに、前記第1モータのみを駆動することで、前記第1軸のみを独立して回転させることができ、或いは前記第2軸を前記第1軸に対して連結したときに、前記第2モータ及び前記第1モータを駆動することで、前記第1軸、前記第2軸、前記第3軸を同時に回転させることができ、これにより、例えば特表2002−534282号公報に示すごとき機構を、前記第1軸、前記第2軸、前記第3軸に連結しておくことで、2本のロボットアームを独立して動作させることができるため、簡素且つ低コストな構成を提供できる。   According to the present invention, by driving only the second motor, it is possible to rotate only the third shaft independently, or when the second shaft is connected to the housing, By driving only one motor, only the first shaft can be rotated independently, or when the second shaft is connected to the first shaft, the second motor and the first By driving the motor, the first shaft, the second shaft, and the third shaft can be simultaneously rotated. For this reason, for example, a mechanism as shown in JP-T-2002-534282 can be used for the first shaft. Since the two robot arms can be operated independently by being connected to the second axis and the third axis, a simple and low-cost configuration can be provided.

更に、前記選択手段が、前記第2軸と一体的に回転するように取り付けられ相対移動可能となっている摩擦部材と、前記摩擦部材を一方向に付勢する付勢手段と、外部からの信号に応じて、前記摩擦部材を前記付勢力に抗して他方向に駆動する駆動力を選択的に発生する駆動手段とを有し、前記駆動手段が駆動力を発生しないときは、前記摩擦部材は前記少なくとも一方の軸又は前記ハウジングに係合する位置へと移動し、前記駆動手段が駆動力を発生したときは、前記摩擦部材は前記ハウジング又は前記少なくとも一方の軸に係合する位置へと移動すると好ましい。   Further, the selection means is a friction member that is attached so as to rotate integrally with the second shaft and is relatively movable, a biasing means that biases the friction member in one direction, Drive means for selectively generating a driving force for driving the friction member in the other direction against the biasing force according to a signal, and when the driving means does not generate a driving force, the friction member The member moves to a position that engages with the at least one shaft or the housing, and when the driving means generates a driving force, the friction member moves to a position that engages with the housing or the at least one shaft. It is preferable to move.

更に、複数の前記摩擦部材を有すると好ましい。   Furthermore, it is preferable to have a plurality of the friction members.

更に、前記駆動手段は電磁力により前記摩擦部材を駆動すると好ましい。   Further, it is preferable that the driving means drives the friction member by electromagnetic force.

更に、前記付勢手段はバネであると好ましい。   Furthermore, the biasing means is preferably a spring.

更に、前記付勢手段は永久磁石であると好ましい。   Furthermore, the biasing means is preferably a permanent magnet.

更に、前記摩擦部材は磁性材料からなり、前記永久磁石により吸引力を付与されると好ましい。   Furthermore, it is preferable that the friction member is made of a magnetic material and is given an attractive force by the permanent magnet.

更に、前記ハウジングの内周にハウジング円盤が取り付けられ、前記摩擦部材は、前記第2軸に対して軸線方向に移動することにより前記ハウジング円盤に係合する第2円盤であると好ましい。   Furthermore, a housing disk is attached to the inner periphery of the housing, and the friction member is preferably a second disk that engages with the housing disk by moving in the axial direction with respect to the second shaft.

更に、前記摩擦部材は、前記第2軸に取り付けられて半径方向に移動可能となっている摩擦パッドであると好ましい。   Furthermore, the friction member is preferably a friction pad attached to the second shaft and movable in the radial direction.

更に、前記第2モータは、前記ハウジングの外周に配置された第2ステータと、前記第2ステータに対向するようにして前記第3軸の外周に取り付けられた第2ロータとを有し、
前記第1モータは、前記ハウジングの外周に配置された第1ステータと、前記第1ステータに対向するようにして前記第1軸の外周に取り付けられた第1ロータとを有すると好ましい。
Furthermore, the second motor has a second stator disposed on the outer periphery of the housing, and a second rotor attached to the outer periphery of the third shaft so as to face the second stator,
The first motor preferably includes a first stator disposed on an outer periphery of the housing and a first rotor attached to the outer periphery of the first shaft so as to face the first stator.

更に、前記ハウジングの外周に配置された第2検出器と、前記第2検出器によって回転を検出されるために前記第3軸の外周に取り付けられた第2センサロータと、前記ハウジングの外周に配置された第1検出器と、前記第1検出器によって回転を検出されるために前記第1軸の外周に取り付けられた第1センサロータと、を有すると好ましい。   A second detector disposed on the outer periphery of the housing; a second sensor rotor mounted on the outer periphery of the third shaft for detecting rotation by the second detector; and an outer periphery of the housing. It is preferable to have a first detector arranged and a first sensor rotor attached to the outer periphery of the first shaft in order to detect rotation by the first detector.

更に、前記ハウジングの外部は大気状態であり、前記ハウジングの内部は大気外の状態におかれると好ましい。   Furthermore, it is preferable that the outside of the housing is in an atmospheric state and the inside of the housing is in an outside atmosphere.

本発明の好ましい形態としては、二本の独立スカラーアームを駆動する多軸モータであって、密封型ハウジングで真空環境と大気環境を分離して、天板フランジによってプロセスチャンバに固定して、かかるハウジングから形成された真空側に2本の独立スカラーアームを駆動する3本の同軸シャフト(軸)を有するものである。各シャフトの間及びハウジングの間に真空軸受を配置することによって、各シャフトはハウジングに対し回転自在に支えられている。第1軸と第3軸にそれぞれ永久磁石を設け、対応するハウジングの外側にそれぞれ駆動電磁ステータを配置し、2台の駆動モータ構造を構成し、第2軸に第2円盤、ハウジング真空側内壁にハウジング円盤を配置すると良い。第2円盤は第2軸に対して回転方向に拘束され、軸方向に移動自在に結合されている。ハウジング円盤はハウジングに固定され、ハウジングを越してハウジング外側に配置される電磁コイルと磁路上繋がっている。電磁コイルが励磁されたら、第2円盤、ハウジング円盤の間に吸引力が発生し、第2円盤がハウジング円盤の方向へ動いて接触し、ハウジングに対して固定される。又、別な形態では第2円盤に圧縮バネからなる反力装置があって、バネは第2軸に対して常に圧縮されているため、電磁コイルが通電しない時に、バネ反力によって第2円盤は第1軸と押し合って、第1軸と第2軸が互いにロックされる。第1軸と第3軸の位置を検出するために、第1軸用回転検出器と第3軸用回転検出器を配置すると良い。   A preferred embodiment of the present invention is a multi-axis motor that drives two independent scalar arms, which separates a vacuum environment from an atmospheric environment with a sealed housing and is fixed to a process chamber by a top plate flange. It has three coaxial shafts (shafts) for driving two independent scalar arms on the vacuum side formed from the housing. By arranging vacuum bearings between the shafts and between the housings, the shafts are supported rotatably with respect to the housing. A permanent magnet is provided on each of the first shaft and the third shaft, a drive electromagnetic stator is disposed on the outside of the corresponding housing, and two drive motor structures are formed. A second disk is formed on the second shaft, and the housing vacuum side inner wall It is good to arrange a housing disk. The second disk is constrained in the rotational direction with respect to the second axis, and is coupled to be movable in the axial direction. The housing disk is fixed to the housing, and is connected on the magnetic path with an electromagnetic coil disposed outside the housing through the housing. When the electromagnetic coil is excited, an attractive force is generated between the second disk and the housing disk, and the second disk moves in the direction of the housing disk and comes into contact therewith, and is fixed to the housing. In another embodiment, the second disk has a reaction force device comprising a compression spring, and the spring is always compressed against the second shaft. Therefore, when the electromagnetic coil is not energized, the second disk is caused by the spring reaction force. Presses against the first axis and the first and second axes are locked together. In order to detect the positions of the first axis and the third axis, a first axis rotation detector and a third axis rotation detector may be arranged.

本発明の一形態によれば、従来技術の3つのモータ構成に比べ、2つのモータと1つのロック(又はカップリング)構造への変更により、機械部品の減少と制御ソフトの簡単化が可能になり、コスト低減ができる。又、機械部品の減少によって、組立とメンテナンスの複雑さが低減でき、更に組立コストとメンテナンスコストが削減できる。更に、3つのモータ構成に比べ、体積がより小さくて、スループットの上昇を期待できる。加えて、円筒型ロック構造の採用により、接触する有効摩擦面の半径を大きくできるので、摩擦トルクが増大し、システム上の剛性が高まる。   According to one aspect of the present invention, compared to the conventional three-motor configuration, the change to two motors and one lock (or coupling) structure enables reduction of machine parts and simplification of control software. Therefore, cost can be reduced. Also, the reduction of machine parts can reduce the complexity of assembly and maintenance, and further reduce the assembly cost and maintenance cost. Further, the volume is smaller than that of the three motor configurations, and an increase in throughput can be expected. In addition, by adopting the cylindrical lock structure, the radius of the effective friction surface to be contacted can be increased, so that the friction torque is increased and the rigidity on the system is increased.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる多軸モータ100Aの断面図であり、図1(a)は電磁コイルが励磁された状態を示し、図1(b)は電磁コイルが非励磁の状態を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the multi-axis motor 100A according to the first embodiment. FIG. 1 (a) shows a state where an electromagnetic coil is excited, and FIG. 1 (b) shows that the electromagnetic coil is not excited. Indicates the state.

図1において、天板フランジ101が、大気外としての真空雰囲気内に維持されたプロセスチャンバ(不図示)の底壁に取り付けられている。天板フランジ101の開口101aに対向して、例えばステンレス製である底付き円管状のハウジング102が配置され、天板フランジ101の開口101aの周囲とハウジング102の上端周囲との間は、伸縮自在な筒状金属製のベローズ103により密封可能に連結されている。従って、プロセスチャンバの内部からハウジング102の内部までは密閉空間となり、ハウジング102の外部を大気雰囲気にしても、開口101aから空気がプロセスチャンバ内に侵入することはない。このようにベローズ103を設けることで、プロセスチャンバ内の真空雰囲気を破壊することなく、不図示のアクチュエータによりハウジング102を天板フランジ101に対して接近・離隔させることができる。尚、このような動作が不要であれば、ハウジング102を天板フランジ101に対して溶接などで固定することもできる。   In FIG. 1, a top plate flange 101 is attached to the bottom wall of a process chamber (not shown) maintained in a vacuum atmosphere outside the atmosphere. Opposite to the opening 101a of the top plate flange 101, a bottomed tubular housing 102 made of, for example, stainless steel is disposed, and the space between the periphery of the opening 101a of the top plate flange 101 and the periphery of the upper end of the housing 102 is extendable. A cylindrical metal bellows 103 is connected so as to be sealed. Therefore, the space from the inside of the process chamber to the inside of the housing 102 is a sealed space, and even if the outside of the housing 102 is an atmospheric atmosphere, air does not enter the process chamber from the opening 101a. By providing the bellows 103 in this manner, the housing 102 can be moved toward and away from the top plate flange 101 by an actuator (not shown) without destroying the vacuum atmosphere in the process chamber. If such an operation is unnecessary, the housing 102 can be fixed to the top plate flange 101 by welding or the like.

天板フランジ101の開口101aを通ってプロセスチャンバ内に、同軸に配置された三本の軸104〜106が延出している。より具体的には、中空の第3軸104が、ハウジング102に対して、真空軸受107,108により軸線方向に移動不能且つ回転自在に支持されている。又、中空の第2軸105が、第3軸104に対して、真空軸受109,110により軸線方向に移動不能且つ回転自在に支持されている。更に、中実の第1軸106が、第2軸105に対して、真空軸受111,112により軸線方向に移動不能且つ回転自在に支持されている。従って、ハウジング102が天板フランジ101に対して接近・離隔した場合、三本の軸104〜106もハウジング102と一体で変位することとなる。ここで、第3軸104は、これを内包するハウジング102の上端より上方に突出し、第2軸105は、これを内包する第3軸104の上端より上方に突出し、第1軸106は、これを内包する第2軸104の上端より上方に突出していると、アーム等の接続に好適である。尚、システム剛性を向上させるために、各真空軸受としてアンギュラ式玉軸受のDB組合せを使用することが好適であるが、ラジアル荷重とアキシアル荷重両方とも受けられる方式の軸受であれば、別の方式でも構わない。又、半径方向内側の軸の両端は、それより半径方向外側の軸の端部を超えて延出している。   Three shafts 104 to 106 arranged coaxially extend into the process chamber through the opening 101 a of the top flange 101. More specifically, the hollow third shaft 104 is supported by the vacuum bearings 107 and 108 with respect to the housing 102 so as to be immovable and rotatable in the axial direction. Further, the hollow second shaft 105 is supported by the vacuum bearings 109 and 110 so as not to move in the axial direction and to be rotatable with respect to the third shaft 104. Further, the solid first shaft 106 is supported by the vacuum bearings 111 and 112 so as not to move in the axial direction and to be rotatable with respect to the second shaft 105. Accordingly, when the housing 102 approaches or separates from the top plate flange 101, the three shafts 104 to 106 are also displaced integrally with the housing 102. Here, the third shaft 104 protrudes above the upper end of the housing 102 that encloses the third shaft 104, the second shaft 105 projects above the upper end of the third shaft 104 that encloses the third shaft 104, and the first shaft 106 If it protrudes above the upper end of the 2nd axis | shaft 104 which encloses, it is suitable for connection, such as an arm. In order to improve the system rigidity, it is preferable to use a DB combination of angular ball bearings as each vacuum bearing. However, if the bearing is of a type that can receive both radial load and axial load, another method can be used. It doesn't matter. Further, both ends of the radially inner shaft extend beyond the ends of the radially outer shaft.

第3軸104の下端外周には、第2ロータを構成する第2永久磁石113が周方向に並べて付着されているが、付着場所はこれに限定されない。第2永久磁石113に対向するようにして、ハウジング102の外周には第2ステータ114が取り付けられている。第2ステータ114に電力を供給すると、第2永久磁石113との間に発生した磁力により、ハウジング102に対して第3軸104が回転するようになっている。第2永久磁石113と第2ロータ114とで第2モータを構成する。   The second permanent magnet 113 constituting the second rotor is attached to the outer periphery of the lower end of the third shaft 104 in the circumferential direction, but the attachment location is not limited to this. A second stator 114 is attached to the outer periphery of the housing 102 so as to face the second permanent magnet 113. When power is supplied to the second stator 114, the third shaft 104 rotates with respect to the housing 102 due to the magnetic force generated between the second stator 114 and the second permanent magnet 113. The second permanent magnet 113 and the second rotor 114 constitute a second motor.

一方、第1軸106の下端外周には、厚肉円盤状の基板115(外径が第3軸104の外径と略等しい)が固定され、基板115の外周には、第1ロータを構成する第1永久磁石116が周方向に並べて付着されているが、付着場所はこれに限定されない。第1永久磁石116に対向するようにして、ハウジング102の外周には第1ステータ117が取り付けられている。第1ステータ117に電力を供給すると、第1永久磁石116との間に発生した磁力により、ハウジング102に対して第1軸106が回転するようになっている。第1永久磁石116と第1ロータ117とで第1モータを構成する。   On the other hand, a thick disc-shaped substrate 115 (the outer diameter is substantially equal to the outer diameter of the third shaft 104) is fixed to the outer periphery of the lower end of the first shaft 106, and the first rotor is formed on the outer periphery of the substrate 115. The first permanent magnets 116 are attached side by side in the circumferential direction, but the attachment location is not limited to this. A first stator 117 is attached to the outer periphery of the housing 102 so as to face the first permanent magnet 116. When power is supplied to the first stator 117, the first shaft 106 rotates with respect to the housing 102 due to the magnetic force generated between the first stator 117 and the first permanent magnet 116. The first permanent magnet 116 and the first rotor 117 constitute a first motor.

本実施の形態のように、第2ステータ114と第1ステータ117とをハウジング102の外部の大気環境内におくことで、コイルなどから発生するアウトガスを真空環境から隔離し、かつ安定的な回転トルクが発生できるダイレクトドライブモータが構成される。又、以上の構成により、第3軸104と第1軸106は独立に回転と精密位置決めができ、かつバランスよい駆動性能が得られる。   As in the present embodiment, by placing the second stator 114 and the first stator 117 in the atmospheric environment outside the housing 102, the outgas generated from the coil or the like is isolated from the vacuum environment, and stable rotation is achieved. A direct drive motor capable of generating torque is configured. Further, with the above configuration, the third shaft 104 and the first shaft 106 can be independently rotated and precisely positioned, and a balanced driving performance can be obtained.

更に、第3軸104の外周には、第2センサロータ118が取り付けられており、また第2センサロータ118に対向するようにして、ハウジング102の外周には第2検出器119が取り付けられている。第2検出器119は、第2センサロータ118の回転を磁気的に検出できるものであるが、精度良く第2センサロータ118即ち第3軸104の回転を検出できるものであれば、これに限られない。   Further, a second sensor rotor 118 is attached to the outer periphery of the third shaft 104, and a second detector 119 is attached to the outer periphery of the housing 102 so as to face the second sensor rotor 118. Yes. The second detector 119 can detect the rotation of the second sensor rotor 118 magnetically, but is not limited to this as long as it can detect the rotation of the second sensor rotor 118, that is, the third shaft 104 with high accuracy. I can't.

一方、第1軸106に取り付けられた基板115の外周には、第1センサロータ120が取り付けられており、また第1センサロータ120に対向するようにして、ハウジング102の外周には第1検出器121が取り付けられている。第1検出器121も、第1センサロータ120の回転を磁気的に検出できるものであるが、精度良く第1センサロータ120即ち第1軸106の回転を検出できるものであれば、これに限られない。   On the other hand, the first sensor rotor 120 is attached to the outer periphery of the substrate 115 attached to the first shaft 106, and the first detection is made to the outer periphery of the housing 102 so as to face the first sensor rotor 120. A vessel 121 is attached. The first detector 121 can also detect the rotation of the first sensor rotor 120 magnetically, but is not limited to this as long as it can detect the rotation of the first sensor rotor 120, that is, the first shaft 106 with high accuracy. I can't.

第2軸105の下端外周には、ドーナツ板状である摩擦部材としての第2円盤122が取り付けられている。磁性材からなる第2円盤122と第2軸105との間には、例えば雄セレーションと雌セレーションとを係合した構造が形成されており、第2軸105に対して第2円盤122は一体的に回転するが、軸線方向に相対移動可能となっている。   A second disk 122 as a friction member having a donut plate shape is attached to the outer periphery of the lower end of the second shaft 105. For example, a structure in which a male serration and a female serration are engaged is formed between the second disk 122 made of a magnetic material and the second shaft 105, and the second disk 122 is integrated with the second shaft 105. However, it is relatively movable in the axial direction.

第2円盤122に対向して、第2軸105の外周には、円盤状のバネ支持部123が溶接等により固定されており、第2円盤122とバネ支持部123との間には、付勢手段としての圧縮バネ124が配置されて、第2円盤122を図1で下方に向かって付勢している。   A disc-shaped spring support 123 is fixed to the outer periphery of the second shaft 105 so as to face the second disc 122 by welding or the like, and between the second disc 122 and the spring support 123 is attached. A compression spring 124 as a biasing means is arranged to bias the second disk 122 downward in FIG.

ハウジング102の内周には、第2円盤122の圧縮バネ124側(図1で上側)に、ドーナツ板状である磁性材からなるハウジング円盤125が固定されている。第2円盤122の外径よりも小さな内径を有するハウジング円盤125に対向するようにして、ハウジング102の外周には駆動手段としての電磁コイル126が配置され、ハウジング円盤125と磁路上連結されている。   A housing disk 125 made of a magnetic material having a donut plate shape is fixed to the inner periphery of the housing 102 on the compression spring 124 side (the upper side in FIG. 1) of the second disk 122. An electromagnetic coil 126 as drive means is disposed on the outer periphery of the housing 102 so as to face the housing disk 125 having an inner diameter smaller than the outer diameter of the second disk 122, and is connected to the housing disk 125 on a magnetic path. .

更に、第2ステータ114,第1ステータ117,第2検出器119,第1検出器121,電磁コイル126は、制御装置CONTに信号授受可能に接続されている。   Further, the second stator 114, the first stator 117, the second detector 119, the first detector 121, and the electromagnetic coil 126 are connected to the control device CONT so as to be able to exchange signals.

ここで、制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が圧縮バネ124の付勢力より大きければ、図1(a)に示すようにハウジング円盤125に第2円盤122が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる(第2の連結状態)。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、圧縮バネ124の付勢力に応じて、図1(b)に示すように第2円盤122は第1軸106の基板115の上面に当接係合して摩擦力が作用し、第2軸105と第1軸106とが互いにロックする或いはカップリングとして機能する(第1の連結状態)。電磁コイル126,ハウジング円盤125、第2円盤122、圧縮バネ124により選択手段を構成する。   Here, when the electromagnetic coil 126 is excited by the power supply from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disk 122 are magnetized, and a driving force based on the attractive force attracting each other is generated. If it is larger than the urging force of the compression spring 124, the second disk 122 is sucked into the housing disk 125 as shown in FIG. The two shafts 105 can be fixed to the housing 102 (second connection state). On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the second disk 122 abuts on the upper surface of the substrate 115 of the first shaft 106 according to the biasing force of the compression spring 124 as shown in FIG. Thus, the frictional force acts, and the second shaft 105 and the first shaft 106 are locked to each other or function as a coupling (first connection state). The electromagnetic coil 126, the housing disk 125, the second disk 122, and the compression spring 124 constitute selection means.

本実施の形態のように、電磁コイル126をハウジング102の外部の大気環境内におくことで、それから発生するアウトガスを真空環境から隔離することができる。   By placing the electromagnetic coil 126 in the atmospheric environment outside the housing 102 as in the present embodiment, the outgas generated therefrom can be isolated from the vacuum environment.

ここで、本実施の形態の多軸モータを、例えば特表2002−534282号公報に記載されているようなデュアルスカラーアームロボットに用いる例について検討する。特表2002−534282号公報に記載されているデュアルスカラーアームロボットは、軸回りに旋回可能であり且つ半径方向に独立して移動可能な2つのアームを有している。より具体的には、第3軸104は一方のアームのフレームに連結され、第1軸106は他方のアームのフレームに連結され、第2軸105は両アームの間接駆動用プーリに連結されている。   Here, an example in which the multi-axis motor according to the present embodiment is used in a dual scalar arm robot as described in, for example, JP-T-2002-534282 is considered. The dual scalar arm robot described in JP-T-2002-534282 has two arms that can turn around an axis and move independently in the radial direction. More specifically, the third shaft 104 is connected to the frame of one arm, the first shaft 106 is connected to the frame of the other arm, and the second shaft 105 is connected to the pulley for indirect driving of both arms. Yes.

以下に示すように、制御装置CONTからの信号により第3軸104〜第1軸106を回転駆動することで、アームの駆動を実現できる。
(1)制御装置CONTからのオフ信号により電磁コイル126を非励磁とした状態では、第1軸106と第2軸105とが連結されるので、制御装置CONTを介しての電力供給により第2モータと第1モータとの駆動により、第3軸104、第2軸105,第1軸106は全て一体的に回転させることができ、これにより両アームは同方向に一体的に旋回する。更に、第2検出器119及び第1検出器121からの信号に基づき、第3軸104及び第1軸106が所定角度回転したことを検出したときは、制御装置CONTは第2モータと第1モータを静止させることができる。
(2)制御装置CONTからのオン信号により電磁コイル126を励磁した状態では、静止したハウジング102に対して第2軸105が固定されるので、第3軸104及び第1軸106を一方向に回転駆動することで、両アームが半径方向外側へと変位し、或いは第3軸104及び第1軸106を他方向に回転駆動することで、両アームが半径方向内側へと変位する。更に、第2検出器119及び第1検出器121からの信号に基づき、第3軸104及び第1軸106が所定角度回転したことを検出したときは、制御装置CONTは第2モータと第1モータを静止させることができる。
As shown below, the arm can be driven by rotationally driving the third shaft 104 to the first shaft 106 by a signal from the control device CONT.
(1) In a state where the electromagnetic coil 126 is de-excited by an off signal from the control device CONT, the first shaft 106 and the second shaft 105 are connected, so that the second power supply via the control device CONT By driving the motor and the first motor, the third shaft 104, the second shaft 105, and the first shaft 106 can all be rotated integrally, whereby both arms rotate integrally in the same direction. Further, when it is detected that the third shaft 104 and the first shaft 106 have rotated by a predetermined angle based on the signals from the second detector 119 and the first detector 121, the control device CONT The motor can be stationary.
(2) In a state where the electromagnetic coil 126 is excited by the ON signal from the control device CONT, the second shaft 105 is fixed to the stationary housing 102, so the third shaft 104 and the first shaft 106 are moved in one direction. By rotationally driving, both arms are displaced outward in the radial direction, or by rotationally driving the third shaft 104 and the first shaft 106 in the other direction, both arms are displaced inward in the radial direction. Further, when it is detected that the third shaft 104 and the first shaft 106 have rotated by a predetermined angle based on the signals from the second detector 119 and the first detector 121, the control device CONT The motor can be stationary.

従来は、スカラーアームロボットを駆動するために最低3つのダイレクトドライブモータが必要であったが、2つのモータと1つの選択手段を備えた本実施の形態にかかる多軸モータでスカラーアームロボットを駆動できるため、簡素且つ低コストなロボットを提供できる。尚、本実施の形態では、第2円盤122の付勢に圧縮バネを用いているが、それ以外にも、引っ張りばね、磁気吸引、磁気反発など種々のタイプのバネを採用できる。   Conventionally, at least three direct drive motors were required to drive the scalar arm robot, but the multi-axis motor according to the present embodiment having two motors and one selection means drives the scalar arm robot. Therefore, a simple and low-cost robot can be provided. In the present embodiment, a compression spring is used to bias the second disk 122, but various other types of springs such as a tension spring, magnetic attraction, and magnetic repulsion can be employed.

図2は、第2の実施の形態にかかる多軸モータ100Bの断面図である。尚、以下の実施の形態においては、電磁コイルはオンでもオフでもない中立の状態で示しており、制御装置CONT及び配線は省略している。図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図2においては、基板115の上面に形成した凹部内まで進入した第2軸105の下端外周にフランジ状のバネ支持部123bを形成し、支持部105aと第2円盤122との間を引っ張りバネ124bで連結することにより、第2円盤122に下方に向かう付勢力を付与している。   FIG. 2 is a cross-sectional view of a multi-axis motor 100B according to the second embodiment. In the following embodiments, the electromagnetic coil is shown in a neutral state that is neither on nor off, and the control device CONT and wiring are omitted. Differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 2, a flange-like spring support portion 123b is formed on the outer periphery of the lower end of the second shaft 105 that has entered the recess formed on the upper surface of the substrate 115, and a tension spring is formed between the support portion 105a and the second disk 122. By connecting at 124 b, a downward biasing force is applied to the second disk 122.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が引っ張りバネ124bの付勢力より大きければ、ハウジング円盤125に第2円盤122が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、引っ張りバネ124bの付勢力に応じて、第2円盤122は第1軸106の基板115の上縁に当接係合して摩擦力が作用し、第2軸105と第1軸106とが互いにロックする或いはカップリングとして機能する。   When the electromagnetic coil 126 is excited by the power supply from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disk 122 are magnetized, and a driving force based on the suction force attracting each other is generated. Therefore, the driving force is applied to the tension spring 124b. The second disc 122 is attracted to the housing disc 125 and engaged so as to press against each other, so that a frictional force acts and the second shaft 105 can be fixed to the housing 102. . On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the second disk 122 abuts and engages with the upper edge of the substrate 115 of the first shaft 106 according to the urging force of the tension spring 124b, and a frictional force acts. The second shaft 105 and the first shaft 106 lock each other or function as a coupling.

図3は、第3の実施の形態にかかる多軸モータ100Cの断面図である。以下、図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図3においては、円盤状の基板115の上面に近接して、第2軸105の下端にフランジ状のバネ支持部123cを形成し、ハウジング円盤125の上方に配置した第2円盤122との間に圧縮バネ124cを配置することにより、第2円盤122に上方に向かう付勢力を付与している。   FIG. 3 is a cross-sectional view of a multi-axis motor 100C according to the third embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 3, a flange-like spring support portion 123 c is formed at the lower end of the second shaft 105 in the vicinity of the upper surface of the disk-shaped substrate 115, and the second disk 122 disposed above the housing disk 125. By arranging the compression spring 124 c on the second disk 122, an upward biasing force is applied to the second disk 122.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が圧縮バネ124cの付勢力より大きければ、ハウジング円盤125に第2円盤122が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、圧縮バネ124cの付勢力に応じて、第2円盤122は第3軸104の下端に当接係合して摩擦力が作用する。従って、本実施の形態では、第2軸105と第3軸104とが互いにロックする或いはカップリングとして作用する構成である。   When the electromagnetic coil 126 is excited by the supply of electric power from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disk 122 are magnetized, and a driving force based on an attractive force attracting each other is generated. Therefore, the driving force is compressed by the compression spring 124c. The second disc 122 is attracted to the housing disc 125 and engaged so as to press against each other, so that a frictional force acts and the second shaft 105 can be fixed to the housing 102. . On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the second disk 122 comes into contact with and engages with the lower end of the third shaft 104 according to the urging force of the compression spring 124c, and a frictional force acts. Therefore, in the present embodiment, the second shaft 105 and the third shaft 104 are configured to lock each other or act as a coupling.

図4は、第4の実施の形態にかかる多軸モータ100Dの断面図である。以下、図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図4においては、第2軸105のバネ支持部123dと、ハウジング円盤125の上方に配置した第2円盤122との間を引っ張りバネ124dで連結することにより、第2円盤122に上方に向かう付勢力を付与している。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a multi-axis motor 100D according to the fourth embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 4, the spring support portion 123d of the second shaft 105 and the second disk 122 disposed above the housing disk 125 are connected by a tension spring 124d, so that the second disk 122 is attached upward. Power is given.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が引っ張りバネ124dの付勢力より大きければ、ハウジング円盤125に第2円盤122が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、引っ張りバネ124dの付勢力に応じて、第2円盤122は第3軸104の下端に当接係合して摩擦力が作用する。従って、本実施の形態でも、第2軸105と第3軸104とが互いにロックする或いはカップリングとして作用する構成である。   When the electromagnetic coil 126 is excited by the power supply from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disk 122 are magnetized, and a driving force based on the suction force attracting each other is generated. Therefore, the driving force is applied to the tension spring 124d. The second disc 122 is attracted to the housing disc 125 and engaged so as to press against each other, so that a frictional force acts and the second shaft 105 can be fixed to the housing 102. . On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the second disk 122 comes into contact with and engages with the lower end of the third shaft 104 according to the biasing force of the tension spring 124d, and a frictional force acts. Therefore, also in this embodiment, the second shaft 105 and the third shaft 104 are configured to lock each other or act as a coupling.

図5は、第5の実施の形態にかかる多軸モータ100Eの断面図である。以下、図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図5においては、第2円盤と圧縮バネとをそれぞれ2つ設けている。より具体的には、ハウジング円盤125に対向する位置に形成されたバネ支持部123eの上方に、上方第2円盤122が形成され、バネ支持部123eの下方に、下方第2円盤122’が形成されており、更に上方第2円盤122とバネ支持部123eとの間に上方圧縮バネ124eが配置され、下方第2円盤122’とバネ支持部123eとの間に下方圧縮バネ124e’が配置されている。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a multi-axis motor 100E according to the fifth embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 5, two second disks and two compression springs are provided. More specifically, an upper second disk 122 is formed above the spring support 123e formed at a position facing the housing disk 125, and a lower second disk 122 ′ is formed below the spring support 123e. Furthermore, an upper compression spring 124e is disposed between the upper second disk 122 and the spring support portion 123e, and a lower compression spring 124e ′ is disposed between the lower second disk 122 ′ and the spring support portion 123e. ing.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122、122’が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が圧縮バネ124e、124e’の付勢力より大きければ、ハウジング円盤125に第2円盤122、122’が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、上方圧縮バネ124eの付勢力に応じて、上方第2円盤122は第3軸104の下端に当接し、下方圧縮バネ124e’の付勢力に応じて、下方第2円盤122’は第1軸106の基板115の上面に当接してそれぞれ摩擦力が作用する。本実施の形態では、ロック或いはカップリングとしての剛性を高く確保できる。   When the electromagnetic coil 126 is excited by power supply from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disks 122 and 122 ′ are magnetized, and a driving force based on the suction force attracting each other is generated. If it is greater than the biasing force of the compression springs 124e, 124e ′, the second disks 122, 122 ′ are attracted to the housing disk 125 and engaged with each other so as to press each other. Can be fixed to the housing 102. On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the upper second disk 122 comes into contact with the lower end of the third shaft 104 according to the biasing force of the upper compression spring 124e, and according to the biasing force of the lower compression spring 124e ′. The lower second disk 122 ′ is in contact with the upper surface of the substrate 115 of the first shaft 106, and a frictional force acts on each of them. In this embodiment, it is possible to ensure high rigidity as a lock or coupling.

図6は、第6の実施の形態にかかる多軸モータ100Fの断面図である。以下、図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図6においては、第2円盤と引っ張りバネとバネ支持部とをそれぞれ2つ設けている。より具体的には、ハウジング円盤125より上方において第2軸105に形成された上方バネ支持部123fと、ハウジング円盤125との間に、上方第2円盤122が形成され、上方バネ支持部123fと上方第2円盤122との間に上方引っ張りバネ124fが配置されており、更にハウジング円盤125より下方において基板115の上面に形成した凹部内まで進入した第2軸105の下端に形成された下方バネ支持部123f’と、ハウジング円盤125との間に、下方第2円盤122’が形成され、下方バネ支持部123f’と下方第2円盤122’との間に下方引っ張り圧縮バネ124f’が配置されている。   FIG. 6 is a cross-sectional view of a multi-axis motor 100F according to the sixth embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 6, two second disks, two tension springs, and two spring support portions are provided. More specifically, the upper second disk 122 is formed between the upper spring support 123f formed on the second shaft 105 above the housing disk 125 and the housing disk 125, and the upper spring support 123f An upper tension spring 124f is disposed between the upper second disk 122 and a lower spring formed at the lower end of the second shaft 105 that has entered the recess formed in the upper surface of the substrate 115 below the housing disk 125. A lower second disk 122 ′ is formed between the support part 123f ′ and the housing disk 125, and a lower tension compression spring 124f ′ is disposed between the lower spring support part 123f ′ and the lower second disk 122 ′. ing.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122、122’が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が引っ張りバネ124f、124f’の付勢力より大きければ、ハウジング円盤125に第2円盤122、122’が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、上方引っ張りバネ124fの付勢力に応じて、上方第2円盤122は第3軸104の下端に当接し、下方引っ張りバネ124e’の付勢力に応じて、下方第2円盤122’は第1軸106の基板115の上縁に当接してそれぞれ摩擦力が作用する。本実施の形態でも、ロック或いはカップリングとしての剛性を高く確保できる。   When the electromagnetic coil 126 is excited by power supply from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disks 122 and 122 ′ are magnetized, and a driving force based on the suction force attracting each other is generated. If it is larger than the urging force of the tension springs 124f, 124f ′, the second disks 122, 122 ′ are attracted to the housing disk 125, and a frictional force acts by engaging the housing disks 125 so as to press each other. Can be fixed to the housing 102. On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the upper second disk 122 abuts on the lower end of the third shaft 104 according to the biasing force of the upper tension spring 124f, and according to the biasing force of the lower tension spring 124e ′. The lower second disk 122 ′ abuts on the upper edge of the substrate 115 of the first shaft 106, and a frictional force acts on each of them. Even in this embodiment, high rigidity as a lock or coupling can be secured.

図7は、第7の実施の形態にかかる多軸モータ100Gの断面図である。以下、図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図7においては、バネの代わりに第2円盤を付勢する付勢手段としての永久磁石の吸引力を用いている。より具体的には、第1軸106に取り付けられた基板115の上面には、ドーナツ板状の溝115aが形成されており、かかる溝115a内には、ドーナツ板状の永久磁石130が固着されている。溝115aの深さより永久磁石130の肉厚が薄くなっている。永久磁石130の磁力により、磁性体である第2円盤122は常に下方に付勢されている。電磁コイル126,ハウジング円盤125、第2円盤122、永久磁石130により選択手段を構成する。   FIG. 7 is a cross-sectional view of a multi-axis motor 100G according to the seventh embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 7, the attraction force of a permanent magnet is used as a biasing means for biasing the second disk instead of the spring. More specifically, a donut plate-like groove 115a is formed on the upper surface of the substrate 115 attached to the first shaft 106, and a donut plate-like permanent magnet 130 is fixed in the groove 115a. ing. The thickness of the permanent magnet 130 is thinner than the depth of the groove 115a. Due to the magnetic force of the permanent magnet 130, the second disk 122, which is a magnetic body, is always biased downward. The electromagnetic coil 126, the housing disk 125, the second disk 122, and the permanent magnet 130 constitute selection means.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が永久磁石130の磁力より大きければ、ハウジング円盤125に第2円盤122が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、永久磁石130の磁力に応じて、第2円盤122は基板115の上面に当接係合して摩擦力が作用し、第2軸105と第1軸106とが互いにロックする或いはカップリングとして機能する。   When the electromagnetic coil 126 is excited by the power supply from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disk 122 are magnetized, and a driving force based on an attractive force attracting each other is generated. The second disk 122 is attracted to the housing disk 125 and is engaged so as to press each other, whereby a frictional force acts and the second shaft 105 can be fixed to the housing 102. On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the second disk 122 abuts on and engages with the upper surface of the substrate 115 in accordance with the magnetic force of the permanent magnet 130, and a frictional force acts. The shaft 106 locks with each other or functions as a coupling.

図8は、第8の実施の形態にかかる多軸モータ100Hの断面図である。以下、図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図8においては、第2円盤を付勢するため永久磁石の反発力を用いている。より具体的には、第1軸106に取り付けられた基板115の上面には、ドーナツ板状の永久磁石130が固着されている。一方、ハウジング円盤125より上方に配置された第2円盤122の下面には、永久磁石130に対向して、ドーナツ板状の永久磁石131が固着されている。ここで、永久磁石130,131は、互いに同極同士を向き合わせているため、永久磁石130、131の間には反発力が生じており、よって第2円盤122は常に下方に付勢されている。   FIG. 8 is a sectional view of a multi-axis motor 100H according to the eighth embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 8, the repulsive force of the permanent magnet is used to urge the second disk. More specifically, a donut plate-like permanent magnet 130 is fixed to the upper surface of the substrate 115 attached to the first shaft 106. On the other hand, a donut plate-like permanent magnet 131 is fixed to the lower surface of the second disk 122 disposed above the housing disk 125 so as to face the permanent magnet 130. Here, since the permanent magnets 130 and 131 face each other with the same polarity, a repulsive force is generated between the permanent magnets 130 and 131, so that the second disk 122 is always urged downward. Yes.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が永久磁石130、131の間の反発力より大きければ、ハウジング円盤125に第2円盤122が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、永久磁石130、131の間の反発力に応じて、第2円盤122は基板115の上面に当接係合して摩擦力が作用し、第2軸105と第1軸106とが互いにロックする或いはカップリングとして機能する。   When the electromagnetic coil 126 is excited by the power supply from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disk 122 are magnetized, and a driving force based on an attractive force attracting each other is generated. , 131, the second disk 122 is attracted to the housing disk 125, and a frictional force is applied by engaging each other so as to press each other, thereby fixing the second shaft 105 to the housing 102. can do. On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the second disk 122 comes into contact with and engages with the upper surface of the substrate 115 in accordance with the repulsive force between the permanent magnets 130 and 131, and the second friction force acts. The shaft 105 and the first shaft 106 lock each other or function as a coupling.

図9は、第9の実施の形態にかかる多軸モータ100Iの断面図である。以下、図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図9においては、第2円盤を付勢するため永久磁石の吸引力を用いている。より具体的には、第3軸104の下端内周に、ドーナツ板状の永久磁石130が固着されている。永久磁石130の磁力により、磁性体である第2円盤122は常に上方に付勢されている。   FIG. 9 is a sectional view of a multi-axis motor 100I according to the ninth embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 9, the attractive force of the permanent magnet is used to urge the second disk. More specifically, a donut-shaped permanent magnet 130 is fixed to the inner periphery of the lower end of the third shaft 104. Due to the magnetic force of the permanent magnet 130, the second disk 122, which is a magnetic body, is always urged upward.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が永久磁石130の磁力より大きければ、ハウジング円盤125に第2円盤122が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、永久磁石130の磁力に応じて、第2円盤122は第3軸104の下端に当接係合して摩擦力が作用し、第2軸105と第3軸104とが互いにロックする或いはカップリングとして機能する。   When the electromagnetic coil 126 is excited by the power supply from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disk 122 are magnetized, and a driving force based on an attractive force attracting each other is generated. The second disk 122 is attracted to the housing disk 125 and is engaged so as to press each other, whereby a frictional force acts and the second shaft 105 can be fixed to the housing 102. On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the second disk 122 comes into contact with and engages with the lower end of the third shaft 104 according to the magnetic force of the permanent magnet 130, and a frictional force acts. The third shaft 104 locks with each other or functions as a coupling.

図10は、第10の実施の形態にかかる多軸モータ100Jの断面図である。以下、図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図10においては、第2円盤を付勢するため永久磁石の反発力を用いている。より具体的には、ハウジング円盤125の上方で第3軸104の下端内周に、ドーナツ板状の永久磁石130が固着されており、ハウジング円盤125より下方に配置された第2円盤122の上面には、永久磁石130に対向して、ドーナツ板状の永久磁石131が固着されている。ここで、永久磁石130,131は、互いに同極同士を向き合わせているため、永久磁石130、131の間には反発力が生じており、よって第2円盤122は常に下方に付勢されている。   FIG. 10 is a sectional view of a multi-axis motor 100J according to the tenth embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 10, the repulsive force of the permanent magnet is used to urge the second disk. More specifically, a donut plate-like permanent magnet 130 is fixed to the inner periphery of the lower end of the third shaft 104 above the housing disk 125, and the upper surface of the second disk 122 disposed below the housing disk 125. The doughnut-shaped permanent magnet 131 is fixed to the permanent magnet 130 so as to face the permanent magnet 130. Here, since the permanent magnets 130 and 131 face each other with the same polarity, a repulsive force is generated between the permanent magnets 130 and 131, so that the second disk 122 is always urged downward. Yes.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が永久磁石130、131の間の反発力より大きければ、ハウジング円盤125に第2円盤122が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、永久磁石130、131の間の反発力に応じて、第2円盤122は基板115の上面に当接係合して摩擦力が作用し、第2軸105と第1軸106とが互いにロックする或いはカップリングとして機能する。   When the electromagnetic coil 126 is excited by the power supply from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disk 122 are magnetized, and a driving force based on an attractive force attracting each other is generated. , 131, the second disk 122 is attracted to the housing disk 125, and a frictional force is applied by engaging each other so as to press each other, thereby fixing the second shaft 105 to the housing 102. can do. On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the second disk 122 comes into contact with and engages with the upper surface of the substrate 115 in accordance with the repulsive force between the permanent magnets 130 and 131, and the second friction force acts. The shaft 105 and the first shaft 106 lock each other or function as a coupling.

図11は、第11の実施の形態にかかる多軸モータ100Kの断面図である。以下、図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図11においては、第2円盤を付勢するため永久磁石の吸引力を用いると共に、第2円盤と磁石とをそれぞれ2つ設けている。より具体的には、ハウジング円盤125の上方で第3軸104の下端内周に、ドーナツ板状の永久磁石130が固着されており、永久磁石130とハウジング円盤125との間に上方第2円盤122が配置されている。一方、第1軸106に取り付けられた基板115の上面には、ドーナツ板状の溝115aが形成されており、かかる溝115a内には、ドーナツ板状の永久磁石131が固着されていて、永久磁石131とハウジング円盤125との間に下方第2円盤122’が配置されている。永久磁石130の磁力により、磁性体である上方第2円盤122は常に上方に付勢され、永久磁石131の磁力により、磁性体である下方第2円盤122’は常に下方に付勢されている。   FIG. 11 is a sectional view of a multi-axis motor 100K according to the eleventh embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 11, the attraction force of a permanent magnet is used to urge the second disk, and two second disks and two magnets are provided. More specifically, a donut plate-like permanent magnet 130 is fixed to the inner periphery of the lower end of the third shaft 104 above the housing disk 125, and the upper second disk is interposed between the permanent magnet 130 and the housing disk 125. 122 is arranged. On the other hand, a donut plate-like groove 115a is formed on the upper surface of the substrate 115 attached to the first shaft 106, and a donut plate-like permanent magnet 131 is fixed in the groove 115a so as to be permanent. A lower second disk 122 ′ is disposed between the magnet 131 and the housing disk 125. The upper second disk 122, which is a magnetic body, is always biased upward by the magnetic force of the permanent magnet 130, and the lower second disk 122 ', which is a magnetic body, is always biased downward by the magnetic force of the permanent magnet 131. .

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122、122’が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が永久磁石130、131の磁力より大きければ、ハウジング円盤125に第2円盤122、122’が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、永久磁石130、131の磁力に応じて、上方第2円盤122は第3軸104の下端に当接し、下方第2円盤122’は第1軸106の基板115の上面に当接係合して摩擦力が作用し、第2軸105と第3軸104及び第1軸106とが互いにロックする或いはカップリングとして機能する。   When the electromagnetic coil 126 is excited by power supply from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disks 122 and 122 ′ are magnetized, and a driving force based on the suction force attracting each other is generated. If it is larger than the magnetic force of the permanent magnets 130 and 131, the second disks 122 and 122 ′ are attracted to the housing disk 125 and engaged with each other so as to press each other. 102 can be fixed. On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the upper second disk 122 abuts the lower end of the third shaft 104 and the lower second disk 122 ′ is the first shaft 106 according to the magnetic force of the permanent magnets 130 and 131. The second shaft 105, the third shaft 104, and the first shaft 106 are locked to each other or function as a coupling.

図12は、第12の実施の形態にかかる多軸モータ100Lの断面図である。以下、図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図12においては、第2円盤を付勢するため永久磁石の反発力を用いると共に、第2円盤を2つ、永久磁石を4つ設けている。より具体的には、ハウジング円盤125に対向して、第2軸105の外周にフランジ状の磁石支持部123Lが形成されている。磁石支持部123Lの上方に配置された上方第2円盤122の下面には、ドーナツ板状の永久磁石130が固着されており、これに対向する磁石支持部123Lの上面には、ドーナツ板状の永久磁石131が固着されている。一方、磁石支持部123Lの下方に配置された下方第2円盤122’の上面には、ドーナツ板状の永久磁石133が固着されており、これに対向する磁石支持部123Lの下面には、ドーナツ板状の永久磁石132が固着されている。ここで、永久磁石130,131及び132,133は、それぞれ互いに同極同士を向き合わせているため、永久磁石130、131及び132,133の間には反発力が生じており、よって上方第2円盤122は常に上方に付勢され、下方第2円盤122’は常に下方に付勢されている。   FIG. 12 is a sectional view of a multi-axis motor 100L according to the twelfth embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 12, the repulsive force of the permanent magnet is used to urge the second disk, and two second disks and four permanent magnets are provided. More specifically, a flange-shaped magnet support portion 123 </ b> L is formed on the outer periphery of the second shaft 105 so as to face the housing disk 125. A donut plate-like permanent magnet 130 is fixed to the lower surface of the upper second disk 122 disposed above the magnet support portion 123L, and the donut plate-like permanent magnet 130 is fixed to the upper surface of the magnet support portion 123L facing the magnet. A permanent magnet 131 is fixed. On the other hand, a donut plate-like permanent magnet 133 is fixed to the upper surface of the lower second disk 122 ′ disposed below the magnet support portion 123L, and the donut is fixed to the lower surface of the magnet support portion 123L facing the donut plate. A plate-like permanent magnet 132 is fixed. Here, since the permanent magnets 130, 131, 132, and 133 face each other with the same polarity, a repulsive force is generated between the permanent magnets 130, 131, 132, and 133. The disk 122 is always biased upward, and the lower second disk 122 ′ is always biased downward.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング円盤125と第2円盤122、122’が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が永久磁石130、131及び132,133の反発より大きければ、ハウジング円盤125に第2円盤122、122’が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、永久磁石130、131の反発力に応じて、上方第2円盤122は第3軸104の下端に当接し、永久磁石132、133の反発力に応じて、下方第2円盤122’は第1軸106の基板115の上面に当接係合して摩擦力が作用し、第2軸105と第3軸104及び第1軸106とが互いにロックする或いはカップリングとして機能する。   When the electromagnetic coil 126 is excited by power supply from the control device CONT, the housing disk 125 and the second disks 122 and 122 ′ are magnetized, and a driving force based on the suction force attracting each other is generated. If it is larger than the repulsion of the permanent magnets 130, 131 and 132, 133, the second disks 122, 122 'are attracted to the housing disk 125, and the frictional force acts by engaging them so as to press each other. The shaft 105 can be fixed to the housing 102. On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the upper second disk 122 comes into contact with the lower end of the third shaft 104 according to the repulsive force of the permanent magnets 130 and 131, and according to the repulsive force of the permanent magnets 132 and 133. Then, the lower second disk 122 ′ is brought into contact with and engaged with the upper surface of the substrate 115 of the first shaft 106, and a frictional force acts, so that the second shaft 105, the third shaft 104 and the first shaft 106 are locked to each other. Or it functions as a coupling.

図13は、第13の実施の形態にかかる多軸モータ100Mの断面図である。以下、図1に示す第1の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図13においては、ハウジング102の内周において、電磁コイル126に対向して円筒状のハウジング筒部140を形成し、また第2軸105の下端にハウジング筒部140に対向してフランジ部141を形成し、更にフランジ部141に沿って半径方向に移動可能且つ相対回転不能となるように複数のパッド142を保持している。磁性材からなるパッド142は、円筒を複数個に分断した形状を有しており、各パッド142と第2軸105の外周との間には、引っ張りバネ143が配置され、各パッド142を常に半径方向内側に引っ張るように付勢力を付与している。   FIG. 13 is a cross-sectional view of a multi-axis motor 100M according to the thirteenth embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be mainly described. In FIG. 13, a cylindrical housing tube portion 140 is formed on the inner periphery of the housing 102 so as to face the electromagnetic coil 126, and a flange portion 141 is formed on the lower end of the second shaft 105 so as to face the housing tube portion 140. In addition, a plurality of pads 142 are held so as to be movable in the radial direction along the flange portion 141 and not to be relatively rotatable. The pad 142 made of a magnetic material has a shape obtained by dividing a cylinder into a plurality of pieces, and a tension spring 143 is disposed between each pad 142 and the outer periphery of the second shaft 105 so that each pad 142 is always attached. A biasing force is applied so as to pull inward in the radial direction.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジング筒部140とパッド142が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が引っ張りバネ143の付勢力より大きければ、ハウジング筒部140にパッド142が吸引され、お互いに押圧し合うように係合することで摩擦力が作用し、第2軸105をハウジング102に固定することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、引っ張りバネ143の付勢力に応じて、パッド142は第1軸106の基板115の側面に当接係合して摩擦力が作用し、第2軸105と第1軸104とが互いにロックする或いはカップリングとして機能する。   When the electromagnetic coil 126 is excited by the power supply from the control device CONT, the housing cylindrical portion 140 and the pad 142 are magnetized, and a driving force based on the suction force attracting each other is generated. Therefore, the driving force is applied to the tension spring 143. If the force is greater than the urging force, the pad 142 is sucked into the housing cylindrical portion 140 and the friction force acts by engaging the housing 142 so as to press each other, so that the second shaft 105 can be fixed to the housing 102. On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the pad 142 contacts and engages the side surface of the substrate 115 of the first shaft 106 according to the urging force of the tension spring 143, and a frictional force is applied to the second shaft. 105 and the first shaft 104 lock each other or function as a coupling.

図14は、第14の実施の形態にかかる多軸モータ100Nの断面図である。以下、図13に示す第13の実施の形態に対し、異なる点を主として説明する。図14においては、電磁コイル126に対向して、ハウジング102の内周から半径方向内方に延在し、パッド142の内側に回り込んだハウジングフランジ144が設けられている。一方、パッド142の半径方向外方には、ハウジング102の内周に固定された筒状の磁石ホルダ145に永久磁石146が埋設されており、各パッド142を常に半径方向外側に引っ張るように吸引力を付与している。   FIG. 14 is a cross-sectional view of a multi-axis motor 100N according to the fourteenth embodiment. Hereinafter, differences from the thirteenth embodiment shown in FIG. 13 will be mainly described. In FIG. 14, a housing flange 144 that extends radially inward from the inner periphery of the housing 102 and goes around the inside of the pad 142 is provided facing the electromagnetic coil 126. On the other hand, on the outer side in the radial direction of the pad 142, permanent magnets 146 are embedded in a cylindrical magnet holder 145 fixed to the inner periphery of the housing 102, and each pad 142 is always attracted so as to be pulled outward in the radial direction. Giving power.

制御装置CONTからの電力供給により電磁コイル126が励磁されると、ハウジングフランジ144とパッド142が磁化され、互いに吸引する吸引力に基づく駆動力が発生するので、かかる駆動力が永久磁石146の吸引力より大きければ、ハウジングフランジ144に向かってパッド142が吸引され、第3軸104に当接係合して摩擦力が作用し、第2軸105を第3軸104に連結することができる。一方、電磁コイル126の励磁を中断すれば、永久磁石146の吸引力に応じて、パッド142は磁石ホルダ145の内周面に当接係合して摩擦力が作用し、第2軸105がハウジング102に固定される。   When the electromagnetic coil 126 is excited by the power supply from the control device CONT, the housing flange 144 and the pad 142 are magnetized, and a driving force based on the attractive force attracting each other is generated. Therefore, the driving force is attracted by the permanent magnet 146. If the force is greater than the force, the pad 142 is attracted toward the housing flange 144 and abuts and engages with the third shaft 104 to apply a frictional force so that the second shaft 105 can be connected to the third shaft 104. On the other hand, if the excitation of the electromagnetic coil 126 is interrupted, the pad 142 comes into contact with and engages with the inner peripheral surface of the magnet holder 145 according to the attractive force of the permanent magnet 146, and the second shaft 105 is engaged. It is fixed to the housing 102.

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、本実施の形態の多軸モータは、真空雰囲気に限らず、大気外の雰囲気で使用することができる。   The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. For example, the multi-axis motor of the present embodiment can be used not only in a vacuum atmosphere but also in an atmosphere outside the atmosphere.

第1の実施の形態にかかる多軸モータ100Aの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100A concerning 1st Embodiment. 第2の実施の形態にかかる多軸モータ100Bの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100B concerning 2nd Embodiment. 第3の実施の形態にかかる多軸モータ100Cの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100C concerning 3rd Embodiment. 第4の実施の形態にかかる多軸モータ100Dの断面図である。It is sectional drawing of multi-axis motor 100D concerning 4th Embodiment. 第5の実施の形態にかかる多軸モータ100Eの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100E concerning 5th Embodiment. 第6の実施の形態にかかる多軸モータ100Fの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100F concerning 6th Embodiment. 第7の実施の形態にかかる多軸モータ100Gの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100G concerning 7th Embodiment. 第8の実施の形態にかかる多軸モータ100Hの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100H concerning 8th Embodiment. 第9の実施の形態にかかる多軸モータ100Iの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100I concerning 9th Embodiment. 第10の実施の形態にかかる多軸モータ100Jの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100J concerning 10th Embodiment. 第11の実施の形態にかかる多軸モータ100Kの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100K concerning 11th Embodiment. 第12の実施の形態にかかる多軸モータ100Lの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100L concerning 12th Embodiment. 第13の実施の形態にかかる多軸モータ100Mの断面図である。It is sectional drawing of the multi-axis motor 100M concerning 13th Embodiment. 第14の実施の形態にかかる多軸モータ100Nの断面図であるIt is sectional drawing of the multi-axis motor 100N concerning 14th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100A〜100N 多軸モータ
101 天板フランジ
101a 開口
102 ハウジング
103 ベローズ
104 第3軸
105 第2軸
105a バネ支持部
106 第1軸
107,108 真空軸受
109,110 真空軸受
111,112 真空軸受
113 永久磁石
114 第2ステータ
114 ロータ
115 基板
115a 溝
116 永久磁石
117 第1ステータ
118 第2センサロータ
119 第2検出器
120 第1センサロータ
121 第1検出器
122 円盤
123 バネ支持部
123L 磁石支持部
123b バネ支持部
123b 下方バネ支持部
123c バネ支持部
123d バネ支持部
123e バネ支持部
123f 上方バネ支持部
123f 下方バネ支持部
124 圧縮バネ
124b 引っ張りバネ
124c 圧縮バネ
124d 引っ張りバネ
124e 引っ張りバネ
124e 上方圧縮バネ
124e 下方圧縮バネ
124e 圧縮バネ
124f 引っ張りバネ
124f 圧縮バネ
125 ハウジング円盤
126 電磁コイル
130 永久磁石
130,131 永久磁石
130,131,132,133 永久磁石
131 永久磁石
132 永久磁石
133 永久磁石
140 ハウジング筒部
141 フランジ部
142 パッド
143 バネ
144 ハウジングフランジ
145 磁石ホルダ
146 永久磁石
CONT 制御装置
100A to 100N Multi-axis motor 101 Top plate flange 101a Opening 102 Housing 103 Bellows 104 Third shaft 105 Second shaft 105a Spring support 106 First shaft 107, 108 Vacuum bearing 109, 110 Vacuum bearing 111, 112 Vacuum bearing 113 Permanent magnet 114 Second stator 114 Rotor 115 Substrate 115a Groove 116 Permanent magnet 117 First stator 118 Second sensor rotor 119 Second detector 120 First sensor rotor 121 First detector 122 Disk 123 Spring support portion 123L Magnet support portion 123b Spring support Part 123b lower spring support part 123c spring support part 123d spring support part 123e spring support part 123f upper spring support part 123f lower spring support part 124 compression spring 124b tension spring 124c compression spring 124d tension spring 124e Tension spring 124e upper compression spring 124e lower compression spring 124e compression spring 124f tension spring 124f compression spring 125 housing disk 126 electromagnetic coil 130 permanent magnet 130, 131 permanent magnet 130, 131, 132, 133 permanent magnet 131 permanent magnet 132 permanent magnet 133 Permanent magnet 140 Housing cylinder part 141 Flange part 142 Pad 143 Spring 144 Housing flange 145 Magnet holder 146 Permanent magnet CONT Control device

Claims (12)

ハウジングと、
前記ハウジングに内包され且つ前記ハウジングに対して回転自在に支持された中空の第3軸と、
前記第3軸に内包され且つ前記第3軸に対して回転自在に支持された中空の第2軸と、
前記第2軸に内包され且つ前記第2軸に対して回転自在に支持された第1軸と、
前記ハウジングに対して前記第3軸を駆動する第2モータと、
前記ハウジングに対して前記第1軸を駆動する第1モータと、
前記第2軸を、前記第1軸及び前記第3軸のうち少なくとも一方の軸に対して連結する第1の連結状態と、前記第2軸を前記ハウジングに対して連結する第2の連結状態とを選択的に確立するようになっている選択手段とを有することを特徴とする多軸モータ。
A housing;
A hollow third shaft enclosed in the housing and rotatably supported with respect to the housing;
A hollow second shaft enclosed in the third shaft and supported rotatably with respect to the third shaft;
A first shaft contained in the second shaft and supported rotatably with respect to the second shaft;
A second motor for driving the third shaft relative to the housing;
A first motor that drives the first shaft relative to the housing;
A first connection state in which the second shaft is connected to at least one of the first shaft and the third shaft, and a second connection state in which the second shaft is connected to the housing. And a selecting means adapted to selectively establish a multi-axis motor.
前記選択手段は、前記第2軸と一体的に回転するように取り付けられ相対移動可能となっている摩擦部材と、前記摩擦部材を一方向に付勢する付勢手段と、外部からの信号に応じて、前記摩擦部材を前記付勢力に抗して他方向に駆動する駆動力を選択的に発生する駆動手段とを有し、前記駆動手段が駆動力を発生しないときは、前記摩擦部材は前記少なくとも一方の軸又は前記ハウジングに係合する位置へと移動し、前記駆動手段が駆動力を発生したときは、前記摩擦部材は前記ハウジング又は前記少なくとも一方の軸に係合する位置へと移動することを特徴とする請求項1に記載の多軸モータ。   The selection means includes a friction member attached so as to rotate integrally with the second shaft and capable of relative movement, a biasing means for biasing the friction member in one direction, and an external signal. And a driving means for selectively generating a driving force for driving the friction member in the other direction against the biasing force, and when the driving means does not generate a driving force, the friction member is When the drive means generates a driving force, the friction member moves to a position engaged with the housing or the at least one shaft. The multi-axis motor according to claim 1. 複数の前記摩擦部材を有することを特徴とする請求項2に記載の多軸モータ。   The multi-axis motor according to claim 2, comprising a plurality of friction members. 前記駆動手段は電磁力により前記摩擦部材を駆動することを特徴とする請求項2又は3に記載の多軸モータ。   The multi-axis motor according to claim 2, wherein the driving unit drives the friction member by electromagnetic force. 前記付勢手段はバネであることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の多軸モータ。   The multi-axis motor according to claim 2, wherein the biasing means is a spring. 前記付勢手段は永久磁石であることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の多軸モータ。   The multi-axis motor according to claim 2, wherein the biasing unit is a permanent magnet. 前記摩擦部材は磁性材料からなり、前記永久磁石により吸引力を付与されることを特徴とする請求項6に記載の多軸モータ。   The multi-axis motor according to claim 6, wherein the friction member is made of a magnetic material and is given an attractive force by the permanent magnet. 前記ハウジングの内周にハウジング円盤が取り付けられ、前記摩擦部材は、前記第2軸に対して軸線方向に移動することにより前記ハウジング円盤に係合する第2円盤であることを特徴とする請求項2〜7のいずれかに記載の多軸モータ。   The housing disk is attached to an inner periphery of the housing, and the friction member is a second disk that engages with the housing disk by moving in an axial direction with respect to the second shaft. The multi-axis motor according to any one of 2 to 7. 前記摩擦部材は、前記第2軸に取り付けられて半径方向に移動可能となっている摩擦パッドであることを特徴とする請求項2〜7のいずれかに記載の多軸モータ。   The multi-axis motor according to claim 2, wherein the friction member is a friction pad that is attached to the second shaft and is movable in a radial direction. 前記第2モータは、前記ハウジングの外周に配置された第2ステータと、前記第2ステータに対向するようにして前記第3軸の外周に取り付けられた第2ロータとを有し、
前記第1モータは、前記ハウジングの外周に配置された第1ステータと、前記第1ステータに対向するようにして前記第1軸の外周に取り付けられた第1ロータとを有することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の多軸モータ。
The second motor has a second stator disposed on the outer periphery of the housing, and a second rotor attached to the outer periphery of the third shaft so as to face the second stator,
The first motor includes a first stator disposed on an outer periphery of the housing, and a first rotor attached to the outer periphery of the first shaft so as to face the first stator. The multi-axis motor according to claim 1.
前記ハウジングの外周に配置された第2検出器と、前記第2検出器によって回転を検出されるために前記第3軸の外周に取り付けられた第2センサロータと、前記ハウジングの外周に配置された第1検出器と、前記第1検出器によって回転を検出されるために前記第1軸の外周に取り付けられた第1センサロータと、を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の多軸モータ。   A second detector disposed on the outer periphery of the housing; a second sensor rotor attached to the outer periphery of the third shaft for detecting rotation by the second detector; and an outer periphery of the housing. The first detector and a first sensor rotor attached to the outer periphery of the first shaft so as to detect rotation by the first detector. The multi-axis motor described in the above. 前記ハウジングの外部は大気状態であり、前記ハウジングの内部は大気外の状態におかれることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の多軸モータ。   The multi-axis motor according to claim 1, wherein the outside of the housing is in an atmospheric state, and the inside of the housing is in an outside atmosphere.
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