JP5458343B2 - サーボモータ - Google Patents

Description

本発明は、外部から回転軸を手動で回転操作可能な操作部を有するサーボモータに関する。

例えば、ロボットやアクチュエータ等の駆動源としてサーボモータが用いられている。このようなサーボモータには、回転軸と一体的に回転する回転子や当該回転子と所定距離を隔てて対向配置される固定子と共に、前記回転軸の回転角を検出する検出器が設けられる（特許文献１参照）。

特開平１１−３３２１８０号公報

ところで、通常、この種のサーボモータは、外部電源からの通電によって駆動されるが、例えば、搭載された装置の非常停止時など電気が遮断された場合には、サーボモータ自体を操作（作動）することが困難となる。そこで、このような状況では、当該サーボモータで駆動させている装置側（負荷側）に外力を加えて動作させる方法が考えられる。

しかしながら、一般にサーボモータはギア比等を上げて回転トルクを増幅したり、送りねじにより推力を大きくしたりして構成されている。このため、装置側を手動で操作させることや、微小な位置調整を行うことが困難である場合が多く、手動による操作が全くできない事態も想定される。手動操作ができない場合には、一時的に電気エネルギーを加え操作を行う必要が生じるが、その作業は手間がかかり、当然、通電が不可能な場合もある。

本発明は、上記従来の課題を考慮してなされたものであり、例えば、非通電時であっても外部から容易に手動操作を行うことができるサーボモータを提供することを目的とする。

本発明に係るサーボモータは、回転軸の回転角を検出する検出部を備えるサーボモータであって、前記回転軸には、外部から該回転軸を手動で回転操作可能な操作部が設けられていることを特徴とする。

このような構成によれば、例えば、サーボモータへの通電が遮断された場合であっても、前記操作部を介して外部から回転軸を容易に回転動作させることができる。すなわち、一般にギア比等を上げて回転トルクを増幅したり、送りねじにより推力を大きくしたりして構成されるサーボモータであっても、装置側のギア比等に関係なく、操作部を介して手動で容易に回転軸を操作することが可能となる。

この場合、前記操作部は、当該サーボモータの筐体外面に形成された孔部の内部に配置され、前記筐体外面より埋没していると、サーボモータを一層小型化することができ、その設置自由度や外観を向上させることもできる。

また、前記操作部が、前記回転軸の一端側である負荷側と反対側の反負荷側に設けられていると、回転軸の回転状態を目視で確認しながら手動操作を行うことができるため、操作性を一層向上させることができる。

さらに、前記操作部が、前記回転軸の前記反負荷側の端部に着脱自在に固定されていると、当該サーボモータが適用される装置の各種仕様に対して、回転軸を変更することなく、操作部の変更だけで対応可能であり、汎用性を向上させることができる。

本発明によれば、外部から回転軸を手動で回転操作可能な操作部を設けたことにより、例えば、当該サーボモータへの通電が遮断された場合であっても、前記操作部を介して外部から回転軸を容易に回転動作させることが可能となり、取扱容易性を向上させることができる。

以下、本発明に係るサーボモータについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るサーボモータ１０の軸線方向に沿う一部断面概略側面図であり、図２は、図１に示すサーボモータ１０の概略正面図である。本実施形態に係るサーボモータ１０は、例えば、把持対象物を把持する小型の電動グリッパ（図示せず）等の装置（負荷）に搭載され、当該グリッパを開閉するための駆動源として用いられる。

サーボモータ１０は、所定距離離間して配設された一対の軸受１２、１４により回転可能に支承された回転軸（モータ軸）１６を回転駆動して外部に動力を出力するモータ部１８と、前記回転軸１６の回転角（回転位置、回転位相）を検出する検出部２０と、前記回転軸１６を外部から手動操作するための手動操作部２２とから構成されている。

モータ部１８は、前記回転軸１６と、外周側に永久磁石２４が設けられ、回転軸１６の外周面に固定されることで当該回転軸１６と一体的に回転可能な回転子２６と、該回転子２６と所定距離を隔てて対向配置されて当該回転子２６の外周側を囲繞する固定子２８とを備える。

さらに、モータ部１８は、固定子２８を内面側に保持する外形略矩形筒状のブラケット３０と、回転軸１６の出力側（負荷側端部１６ａ側）に設けられてブラケット３０の開口を塞ぐ負荷側ブラケット３２と、ブラケット３０の反負荷側（負荷側ブラケット３２側とは反対側）の開口を塞ぐ反負荷側ブラケット３４とを備える。なお、ブラケット３０と負荷側ブラケット３２とは一体に形成してもよく、反負荷側ブラケット３４も同様である。

負荷側ブラケット３２は、軸受１２を支持すると共に、中央に孔部３２ａを有し、回転軸１６の負荷側端部１６ａを外部に突出させている。反負荷側ブラケット３４は、中央に回転軸１６が挿通する孔部３４ａを有すると共に、軸方向で一面側（回転子２６側）で軸受１４を支持する一方、他面側には凹部３４ｂが設けられ、該凹部３４ｂを介して検出部２０を構成する角度検出器３６を支持している。

検出部２０は、回転軸１６の回転角（回転位置）を検出する角度検出器３６を有し、例えば、外部の制御部（図示せず）への検出角度の送信や該制御部からのフィードバック制御信号等を受信することもできる。角度検出器３６としては、例えば、ロータリエンコーダやレゾルバ等が挙げられる。

手動操作部２２は、回転軸１６の出力側とは反対側の反負荷側端部１６ｂに設けられたねじ部に螺合され当該回転軸１６と同軸上に連結された外形略円柱状の操作部材（操作部）３８と、該操作部材３８の外周面を囲繞する円筒孔部（孔部）４０ａが中央に形成され、反負荷側ブラケット３４の凹部３４ｂ側を塞ぐカバーブラケット４０とを有する。操作部材３８の端面には、操作者がドライバ等の工具Ｔで容易に操作可能な溝部３８ａが形成されている。なお、操作部材３８は、図示しない止めねじ等で回転軸１６に対して確実に回り止めすることもできる。

図１から諒解されるように、カバーブラケット４０は検出部２０を当該サーボモータ１０の筐体内に収容し保護する機能を果たすと共に、円筒孔部４０ａは操作部材３８が外部に突出しない十分な深さで形成される。本実施形態の場合、操作部材３８は、カバーブラケット４０の外面から円筒孔部４０ａ内に僅かに埋没して設けられている。また、図２に示すように、カバーブラケット４０の外面において、中央の円筒孔部４０ａの周縁部には、操作部材３８の操作方向を示す矢印等のマーク４２が付与されている。

なお、図２中の参照符号４４、４６は、当該サーボモータ１０を軸線方向に挿通し、サーボモータ１０の筐体を構成する各ブラケット３０、３２、３４、４０を一体的に結合するための取付ボルトであり、例えば、ブラケット３０の隅部に設けられた孔部３０ａ等に挿通されて固定される（図１参照）。

従って、以上のように構成される本実施形態に係るサーボモータ１０によれば、外部から回転軸１６を手動で回転操作可能な操作部材３８（手動操作部２２）を当該回転軸１６の反負荷側端部１６ｂに連結し、外部からの操作を可能に構成している。このため、一般にギア比等を上げて回転トルクを増幅したり、送りねじにより推力を大きくしたりして構成されるサーボモータにおいて、例えば、サーボモータ１０への通電が遮断された場合であっても、当該サーボモータ１０を動作させるに際し、上記従来構成のように装置側（負荷側）に外力を加えて動作させる必要がない。しかも装置側のギア比（回転トルクの増幅率）やプーリ比等に関係なく、操作部材３８を介して手動で容易に回転軸１６を操作することが可能となり、取扱容易性を大幅に向上させることができる。

この場合、操作部材３８は、回転軸１６に対して同軸上に連結されているため、当該回転軸１６の回転（作動）状態を目視で確認しながら手動操作を行うことができるため、操作性を一層向上させることができる。さらに、サーボモータ１０では、操作部材３８をその筐体外面（カバーブラケット４０）から埋没させて円筒孔部４０ａの内部に配置しているため、サーボモータ１０を一層小型化することができ、その設置自由度や外観を向上させることもできる。

さらに、サーボモータ１０では、このような操作部材３８をその筐体内に設けているため、個々の装置側に専用の操作機能を設ける必要がなく、省スペース化及び低コスト化が可能となる。しかも、操作部材３８は回転軸１６に対して容易に着脱することができるため、適用される装置の仕様等に応じて、回転軸１６を変更することなく、操作部材３８の軸線方向長さを変更するのみで対応可能であり、汎用性が高い。

また、通電状態では、当然、サーボモータ１０自体の回転トルクの大きさ等の影響を受けることにはなるが、十分に手動操作を行うことができるため、装置側に動作不良等を生じた場合等の非常事態にも、確実に回転軸１６を操作することができる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

例えば、操作部材３８に設けられる溝部３８ａの形状は適宜変更可能であり、溝以外のものであってもよく、要は外部から回転軸１６を操作できるものであればよい。

また、サーボモータ１０の使用条件等によっては、操作部材３８を外面から突出させることも当然可能である。

さらに、モータ部や検出部等の構成は、上記実施形態に係る構成に限定されず、各種構成のものを適用可能であることは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係るサーボモータの軸線方向に沿う一部断面概略側面図である。 図１に示すサーボモータの概略正面図である。

符号の説明

１０…サーボモータ １６…回転軸
１８…モータ部 ２０…検出部
２２…手動操作部 ２６…回転子
２８…固定子 ３０…ブラケット
３２…負荷側ブラケット ３４…反負荷側ブラケット
３６…角度検出器 ３８…操作部材
３８ａ…溝部 ４０…カバーブラケット
４０ａ…円筒孔部

Claims (2)

1. 回転軸の回転角を検出する検出部を備えるサーボモータであって、
   前記回転軸の一端側である負荷側と反対側の反負荷側には、外部から該回転軸を手動で回転操作可能な操作部材が前記回転軸と同軸上に連結され、
   前記操作部材の反負荷側の端面には、工具で操作可能な溝部が形成され、
   前記操作部材は、前記サーボモータの筐体外面に形成された孔部の内部に、前記溝部が前記筐体外面から埋没するように配置されていることを特徴とするサーボモータ。
2. 請求項１記載のサーボモータにおいて、
   前記操作部材は、前記回転軸の前記反負荷側の端部に着脱自在に固定されていることを特徴とするサーボモータ。

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