JP2533319B2 - 低速高トルクモ−タ - Google Patents
低速高トルクモ−タInfo
- Publication number
- JP2533319B2 JP2533319B2 JP62056942A JP5694287A JP2533319B2 JP 2533319 B2 JP2533319 B2 JP 2533319B2 JP 62056942 A JP62056942 A JP 62056942A JP 5694287 A JP5694287 A JP 5694287A JP 2533319 B2 JP2533319 B2 JP 2533319B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- rotor
- output shaft
- torque
- magnetic poles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Linear Motors (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動工作機やロボット等のアクチュエータ
として用いる低速高トルクモータに関するものである。
として用いる低速高トルクモータに関するものである。
近年の自動工作機、特にロボット等のアクチュエータ
には、低速高トルクを必要とする場合が多いが、従来は
この種のアクチュエータには固定空隙形の電動機が用い
られていた。
には、低速高トルクを必要とする場合が多いが、従来は
この種のアクチュエータには固定空隙形の電動機が用い
られていた。
従来の固定空隙形の電動機は界磁磁束と駆動電流の双
方に直交する方向に発生する接線方向のトルクを利用す
るものであって、原理的には高速低トルク形である。従
って、低速高トルクの用途には必ずギヤ等の減速機構を
必要とし、これに伴う様々な欠点が問題がある。
方に直交する方向に発生する接線方向のトルクを利用す
るものであって、原理的には高速低トルク形である。従
って、低速高トルクの用途には必ずギヤ等の減速機構を
必要とし、これに伴う様々な欠点が問題がある。
これに対して磁束と同じ方向に発生する磁気吸引力を
利用するプランジヤ等は、桁違いに大きな吸引力を発生
する。この可変空隙形の吸引トルクを利用しながら回転
トルクを得ているものにエピサイクルモータやレスポン
シンがあり、近年ロボット用のアクチュエータとして認
識されはじめている。このモータは吸引力により発生す
るロータのサイクロイド運動を支持し、回転トルクをシ
ャフトに伝達するために特殊球面継手を必要とし、極め
て大きな減速比が得られるもののロータ自身はかなりの
速度で自転しているため、ステータ、ロータの接触によ
る振動、騒音が大きいという問題点をかかえている。
利用するプランジヤ等は、桁違いに大きな吸引力を発生
する。この可変空隙形の吸引トルクを利用しながら回転
トルクを得ているものにエピサイクルモータやレスポン
シンがあり、近年ロボット用のアクチュエータとして認
識されはじめている。このモータは吸引力により発生す
るロータのサイクロイド運動を支持し、回転トルクをシ
ャフトに伝達するために特殊球面継手を必要とし、極め
て大きな減速比が得られるもののロータ自身はかなりの
速度で自転しているため、ステータ、ロータの接触によ
る振動、騒音が大きいという問題点をかかえている。
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、減速
歯車等の減速機が不要で、しかも低振動、低騒音の低速
高トルクモータを提供しようとするもので、その構成
は、内周面に多数個の励磁極を円周方向に設け、かつこ
と各励磁極を順次励磁可能にしたステータと、このステ
ータの軸心と同心状に支承され、かつクランク部を有す
る出力軸と、ステータより小径で、かつ外周の一部がス
テータの内周面に接近するようにして上記出力軸のクラ
ンク部に支承された磁性を有するロータとから構成され
ている。
歯車等の減速機が不要で、しかも低振動、低騒音の低速
高トルクモータを提供しようとするもので、その構成
は、内周面に多数個の励磁極を円周方向に設け、かつこ
と各励磁極を順次励磁可能にしたステータと、このステ
ータの軸心と同心状に支承され、かつクランク部を有す
る出力軸と、ステータより小径で、かつ外周の一部がス
テータの内周面に接近するようにして上記出力軸のクラ
ンク部に支承された磁性を有するロータとから構成され
ている。
第１図は本発明の基本構造を示すもので、図中１はス
テータ、２はロータ、３は出力軸である。上記ステータ
１は半径をＲとする円筒状になっていて、これの内周面
には周方向に多数個の励磁極４が設けてある。この励磁
極４は極歯にコイル（図示せず）を巻いた構成となって
いる。ロータ２は磁性体に構成され、かつ上記ステータ
１の半径Ｒより小さい半径ｒの円柱状になっており、こ
のロータ２は外周面をステータ１の内周面に対してわず
かな隙間をあけて対向するようにして出力軸３のクラン
ク部５に回転自在に支持されている。出力軸３は上記ス
テータ１の軸心上に支持されている。上記ステータ１の
各励磁極４のコイルは励磁電源に接続されていて、この
励磁電源により各励磁極４が円周方向に順次励磁される
ようになっている。
テータ、２はロータ、３は出力軸である。上記ステータ
１は半径をＲとする円筒状になっていて、これの内周面
には周方向に多数個の励磁極４が設けてある。この励磁
極４は極歯にコイル（図示せず）を巻いた構成となって
いる。ロータ２は磁性体に構成され、かつ上記ステータ
１の半径Ｒより小さい半径ｒの円柱状になっており、こ
のロータ２は外周面をステータ１の内周面に対してわず
かな隙間をあけて対向するようにして出力軸３のクラン
ク部５に回転自在に支持されている。出力軸３は上記ス
テータ１の軸心上に支持されている。上記ステータ１の
各励磁極４のコイルは励磁電源に接続されていて、この
励磁電源により各励磁極４が円周方向に順次励磁される
ようになっている。
この構成において、ステータ１の各励磁極４を順次励
磁していけば、内側のロータ２はステータ１の内周面に
沿ってすべらずに自転する。このロータ２の回転により
出力軸３が回転し、ロータ２の回転が出力軸３より取り
出せる。
磁していけば、内側のロータ２はステータ１の内周面に
沿ってすべらずに自転する。このロータ２の回転により
出力軸３が回転し、ロータ２の回転が出力軸３より取り
出せる。
このモータの発生トルクＴはステータ１の励磁極４の
数をＰとして次式で表せる。
数をＰとして次式で表せる。
但し、Ａ＝r/R、Ｋ＝μoS（Ni）2/2なおＲはステータの
半径、 ｒはロータの半径、 Ｓは断面積、 Niは起電力 また出力軸３の回転数はステータ１の各励磁極４へ順
次励磁していく連結によって変化される。
半径、 ｒはロータの半径、 Ｓは断面積、 Niは起電力 また出力軸３の回転数はステータ１の各励磁極４へ順
次励磁していく連結によって変化される。
第２図は励磁極数Ｐ及びステータ１とロータ２の半径
比ＡのトルクＴに及ぼす影響を示す。励磁極数Ｐが多く
なるに従ってトルクＴは急激に大きくなる。またＡも構
造が許すかぎり大きい方が望ましい。
比ＡのトルクＴに及ぼす影響を示す。励磁極数Ｐが多く
なるに従ってトルクＴは急激に大きくなる。またＡも構
造が許すかぎり大きい方が望ましい。
第３図、第４図は本発明の具体的な実施例を示すもの
で、上記基本構成の説明した部材と同一の部材は同一符
号を付した。
で、上記基本構成の説明した部材と同一の部材は同一符
号を付した。
ステータ１の軸方向両側に固定壁6,7がボルト８及び
ノックピン９にて固着されており、出力軸１はこの両固
定壁6,7にステータ１と同心状に支承されている。出力
軸１には２つのクランク部5a,5bが軸直角方向に対称に
設けてあり、この両クランク部5a,5bにステータ１の内
面に１個所で対接するロータ2,2が支承されている。ス
テータ１には上記各ロータ2,2に対向する２列の励磁極4
a,4bが設けられている。
ノックピン９にて固着されており、出力軸１はこの両固
定壁6,7にステータ１と同心状に支承されている。出力
軸１には２つのクランク部5a,5bが軸直角方向に対称に
設けてあり、この両クランク部5a,5bにステータ１の内
面に１個所で対接するロータ2,2が支承されている。ス
テータ１には上記各ロータ2,2に対向する２列の励磁極4
a,4bが設けられている。
この実施例においても上記基本構成のものと同様の作
用が行なわれ、ステータ１に設けられた励磁極４を順次
励磁すれば、磁界はロータ２を吸引する方向に力が生じ
る。このときロータ２に生じた吸引力により出力軸１
は、クランク部5a,5bの偏心が吸引力と同一方向に向く
まで回転する。このときロータ２はステータ１の内面を
すべらずに回転する。上記クランク部5a,5bの回転力は
出力軸１の回転力として取り出される。
用が行なわれ、ステータ１に設けられた励磁極４を順次
励磁すれば、磁界はロータ２を吸引する方向に力が生じ
る。このときロータ２に生じた吸引力により出力軸１
は、クランク部5a,5bの偏心が吸引力と同一方向に向く
まで回転する。このときロータ２はステータ１の内面を
すべらずに回転する。上記クランク部5a,5bの回転力は
出力軸１の回転力として取り出される。
本発明によれば、減速歯車等の減速機が不要で、しか
も低振動、低騒音の低速高トルクモータを得ることがで
きる。
も低振動、低騒音の低速高トルクモータを得ることがで
きる。
また第３図、第４図に示す具体例では、試作の結果、
簡単な励磁方法、例えば３相励磁においても、市販の誘
導電動機とほぼ同等の対重量比のトルクが得られた。
簡単な励磁方法、例えば３相励磁においても、市販の誘
導電動機とほぼ同等の対重量比のトルクが得られた。
第１図は本発明の基本構成図、第２図は励磁極数及びス
テータとロータの半径比に対するトルクの関係を示す線
図、第３図、第４図は本発明の実施例を示すもので、第
３図は縦断面図、第４図は第３図のIV−IV線に沿う断面
矢視図である。 １はステータ、２はロータ、３は出力軸、4,4a,4bは励
磁極、5,5a,5bはクランク部。
テータとロータの半径比に対するトルクの関係を示す線
図、第３図、第４図は本発明の実施例を示すもので、第
３図は縦断面図、第４図は第３図のIV−IV線に沿う断面
矢視図である。 １はステータ、２はロータ、３は出力軸、4,4a,4bは励
磁極、5,5a,5bはクランク部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武知 弘明 伊勢原市高森５−６−504 (72)発明者 倉嶋 秀 神奈川県中郡二宮町中里２−３−30 (72)発明者 加藤 勇 平塚市万田18 (56)参考文献 特開 昭61−22752（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−101361（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−120577（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】内周面に多数個の励磁極4,4a,4bを円周方
向に設け、かつこの各励磁極4,4a,4bを順次励磁可能に
したステータ１と、このステータ１の軸心と同心状に支
承され、かつクランク部5,5a,5bを有する出力軸３と、
ステータ１の内周面に接近するようにして上記出力軸３
のクランク部5,5a,5bに支承された磁性を有するロータ
２とからなることを特徴とする低速高トルクモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056942A JP2533319B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 低速高トルクモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056942A JP2533319B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 低速高トルクモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224660A JPS63224660A (ja) | 1988-09-19 |
| JP2533319B2 true JP2533319B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=13041596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62056942A Expired - Lifetime JP2533319B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 低速高トルクモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2533319B2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62056942A patent/JP2533319B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63224660A (ja) | 1988-09-19 |
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