JPH0112533Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本発明は停止時に無励磁で押し付けトルクを発
生することができるようにした電動機に関する。

多軸ボール盤のヘツド送り用電動機では、ヘツ
ドを一定位置で停止させた後、加工作業の終るま
で基準面に押し付けて保持する必要があるが、従
来は作業の終るまで電動機を励磁して押し付けト
ルクを発生させるようにしていたので、多くの電
力を消費するのみでなく、拘束時の冷却効果を増
すために電動機が大形化するという欠点があつ
た。

このような停止時に押し付けトルクを発生させ
る必要のある用途としては他にドア、ダンパの開
閉用等多くのものがある。

本考案は従来の電動機における上記事情に鑑み
てなされたものであつて、停止時に上記バネとネ
ジの作用で押し付けトルクを発生させ、出力軸の
停止時に無励磁で押し付けトルクを発生させるよ
うにした電動機を提供することを目的としてい
る。

このため、本考案は、筒状のブラケツト内に回
転子軸を回転可能に支持し、該回転子軸により駆
動される出力軸と上記回転子軸とを結合する中間
軸もしくは上記回転子軸に一つの軸受の内輪を固
定し、上記ブラケツトの軸方向に移動可能に設け
られ、その一部が上記軸受の外輪の側面に夫々係
当するとともに上記軸受の外輪に外嵌する円環状
の一対の付勢板を背中合せに配設し、これら付勢
板と上記ブラケツト内壁に形成した上記付勢板を
収容する凹部の側壁との間に夫々バネを縮装し、
上記回転子軸と出力軸もしくは回転子軸と中間シ
ヤフトとを夫々の端部にリード角の大きなネジを
設けてネジ結合してなり、上記出力軸に加わる負
荷トルクにより上記ネジの作用で軸方向に移動す
る回転子軸もしくは中間軸とともに上記軸方向に
移動する付勢板の移動量を検出して上記負荷トル
クの大きさを検出し、その値が予め設定された所
定の値に達すると、回転子軸の回転をロツクする
ようにした電動機であつて、付勢板の上記移動量
を無段階に検出する検出装置と、該検出装置の出
力を受けて上記所定の値とを比較し、上記検出装
置の出力が上記所定の値を越えると電動機への給
電を遮断する給電停止信号および回転子軸の回転
をロツクさせるロツク信号を出力する制御装置
と、該ロツク信号を受けて上記回転子軸を回転方
向にのみロツクする電磁ブレーキを備えてなるこ
とを特徴としている。

以下、添付図面を参照して本考案を具体的に説
明する。

第１図に本考案に係る電動機の一実施例を示
す。

上記第１図に示す電動機は、回転子１１を嵌着
した回転子軸１２が出力軸１３にネジ結合されて
いる。

上記回転子軸１２は一対のニードル軸受１４，
１５を介してブラケツト１６に回転可能に支持さ
れている。

一対の上記ニードル軸受１４，１５はいずれも
その内輪を有せず、各ニードルが上記回転子軸の
外周面上を転がるようにしているため、回転子軸
１２はその軸方向で第２図に矢印Ar１およびAr
２の向きに移動可能となつている。

回転子軸１２には、ボール軸受１７の内輪１７
ａを外嵌するとともに、上記回転子軸１２に設け
た溝１８，１８に嵌入したリング１９，１９の間
に上記内輪１７ａを配置して、上記内輪１７ａを
回転子軸１２の一定位置に固定している。

上記ボール軸受１７の外輪１７ｂの外側には、
円環状の一対の付勢板２０，２０が背中合わせに
配設されている。

一対の上記付勢板２０，２０は、いずれも上記
ボール軸受１７の外輪１７ｂに外嵌するととも
に、上記ブラケツト１６の軸方向に移動可能に設
けられ、その一部に設けた係当部２１，２１が上
記ボール軸受１７の外輪１ｂの両側面に夫々係当
する。

上記付勢板２０，２０と、ブラケツト内壁に形
成した上記付勢板２０，２０を収容する凹部２２
の側壁との間には夫々バネ２３，２４を縮装して
いる。

一方、出力軸１３はボール軸受２５，２５を介
してブラケツト１６に回転のみ可能に支持され、
回転子軸１２で回転駆動するようにしている。

上記回転子軸１２と出力軸１３の端部には互い
に螺合するリード角の大きなネジ１２ａ，１３ａ
が設けられ、出力軸１３に一定の負荷トルクが加
わると上記ネジ１２ａ，１３ａの作用で、例えば
バネ２３を第２図に示すように圧縮して回転子軸
１２をその軸方向に矢印Ar１の向きに移動させ、
同時に回転子軸１２にバネ２３の復元方向に矢印
Ar２の向きに推力を発生させる。

なお、上記ネジ１２ａ，１３ａはボールネジで
実施することもでき、この場合にはネジ結合部の
摩擦力が小さくなるため、トルクと推力の変換を
効率よく行うことができる。

上記付勢板２０，２０の外周面と対向するブラ
ケツト１６の内壁面には、上記付勢板２０，２０
の軸方向の移動量を検出する検出装置２６，２６
が設けられている。

上記検出装置２６，２６は付勢板２０，２０に
取り付けられた位置検出素子（図示せず。）とブ
ラケツト１６に取り付けられた発信素子（図示せ
ず。）とからなり、上記付勢板２０，２０の軸方
向移動量を無段階に検出する。

なお、回転子軸１２の回転は、該回転子軸１２
の一端部に設けた回転発信子２７と、その外側に
設けた回転センサ２８とにより検出される。

上記回転子軸１２の一端部の近傍には、回転子
軸１２の制動作用を行う電磁ブレーキ３１が設け
られている。上記電磁ブレーキ３１は回転制動円
板３１ａを備え、この回転制動円板３１ａは回転
子軸１２に嵌着された環状のセンタハブ３１ｂの
外周にスプライン等で軸方向にのみ移動可能に結
合されて回転子軸１２が軸方向に移動しても支障
がないようにしている。

上記電磁ブレーキ３１は回転子軸１２が軸方向
に移動して付勢板２０，２０が軸方向に一定量移
動すると、検出装置２６の作動に応じて制動作用
を行う。

上記実施例によれば、出力軸１３で多軸ボール
盤のヘツド等を基準面に押し付けて停止させる
と、一定値T₁を越える押し付けトルクに比例し
て回転子軸１２が軸方向に移動する。この移動量
Ｅにより検出装置２６で検出された押し付けトル
クは、制御装置４１により、制御トルクT₂と比
較して誤差ΔTが許容範囲内となるように調整さ
れ、この調整後、電磁ブレーキ３１が作動して回
転子軸１２を回転方向にのみロツクし、同時に電
動機の励磁を解く。

この無励磁の状態で回転子軸１２は、バネ２３
が圧縮されるとともに上記回転子軸１２が軸方向
に移動可能となつているため、バネ２３の復元方
向に推力を発生し、ネジ１２ａと１３ａの作用で
上記推力をトルクに変換して出力軸１３に所要ト
ルクT₂で押し付け作用をさせることができる。

次に、本考案のいま一つの実施例を第３図に示
す。

第３図の実施例は、第１図の電動機において、
回転子軸１２と出力軸１３との間に中間軸３５を
設け、該中間軸３５と上記回転子軸１２とをリー
ド角の大きな上記中間軸３５側のネジ３５ａと回
転子軸１２側のネジ１２ａにより相互にネジ結合
する一方、上記中間軸３５を出力軸１３にスプラ
イン等で軸方向に移動可能に結合し、上記中間軸
３５に外嵌させた固定部材３６にボール軸受１７
の内輪１７ａを固定し、該ボール軸受１７に外嵌
させた付勢板２０，２０とブラケツト１６の内壁
に形成した凹部２２の側面との間に夫々バネ２
３，２４を縮装したものである。

電動機を上記構成としても、出力軸１３に一定
の負荷トルクが加わると、中間軸３５のネジ３５
ａと回転子軸１２のネジ１２ａの作用で上記中間
軸３５はその軸方向に変位し、例えばバネ２３が
圧縮されて上記中間軸１２にバネ２３の復元方向
の推力を発生し、上記ネジ１２ａと１５ａの作用
で上記推力をトルクに変換して出力軸１３に所要
のトルクで押し付け作用をさせることができる。

なお、第３図の実施例においては、回転子軸１
２は一対のボール軸受１４′，１５′によりブラケ
ツト１６内に回転可能に支持され、その軸方向へ
は移動しない。

上記実施例において、負荷トルクは、電動機の
一次電流の変動によつて検出することもできる。

さらに、本考案は、停止時に無励磁で押し付け
トルクを発生することができるばかりでなく、急
激停止による衝撃等の負荷トルクをバネ２３等で
吸収して電動機の損傷を防止することもできる。

以上、詳述したことからも明らかなように、本
考案は、回転子軸と出力軸とを直接もしくは中間
軸を介してリード角の大きなネジでネジ結合する
とともに、出力軸にトルクが加わると回転子軸を
回転方向にのみロツクするようにしたから、押し
当て停止時に無励磁でバネの反力により押し付け
トルクを発生し、従来の励磁式に比較して消費電
力が少く、形状の小形化を図ることができる一
方、出力軸の急激停止による衝撃等の負荷トルク
をバネで吸収して電動機の損傷を防止することが
できる。

また、本考案によれば、回転子軸の軸方向の移
動量を無段階に検出することができるので、押し
付けトルクも無段階に自由に調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電動機の一実施例の縦断
面図、第２図は第１図の動作説明図、第３図は第
１図の電動機の変形例の縦断面図である。 １１……回転子、１２……回転子軸（１２ａ…
…ネジ）、１３……出力軸（１３ａ……ネジ）、１
４，１５……ニードル軸受、１６……ブラケツ
ト、１７……ボール軸受、２０……付勢板、２
３，２４……バネ、３１……電磁ブレーキ、３５
……中間軸（３５ａ……ネジ）、４１……制御装
置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 筒状のブラケツト内に回転子軸を回転可能に支
   持し、該回転子軸により駆動される出力軸と上記
   回転子軸とを結合する中間軸もしくは上記回転子
   軸に一つの軸受の内輪を固定し、上記ブラケツト
   の軸方向に移動可能に設けられ、その一部が上記
   軸受の外輪の側面に夫々係当するとともに上記軸
   受の外輪に外嵌する円環状の一対の付勢板を背中
   合せに配設し、これら付勢板と上記ブラケツト内
   壁に形成した上記付勢板を収容する凹部の側壁と
   の間に夫々バネを縮装し、上記回転子軸と出力軸
   もしくは回転子軸と中間シヤフトとを夫々の端部
   にリード角の大きなネジを設けてネジ結合してな
   り、上記出力軸に加わる負荷トルクにより上記ネ
   ジの作用で軸方向に移動する回転子軸もしくは中
   間軸とともに上記軸方向に移動する付勢板の移動
   量を検出して上記負荷トルクの大きさを検出し、
   その値が予め設定された所定の値に達すると、回
   転子軸の回転をロツクするようにした電動機であ
   つて、付勢板の上記移動量を無段階に検出する検
   出装置と、該検出装置の出力を受けて上記所定の
   値とを比較し、上記検出装置の出力が上記所定の
   値を越えると電動機への給電を遮断する給電停止
   信号および回転子軸の回転をロツクさせるロツク
   信号を出力する制御装置と、該ロツク信号を受け
   て上記回転子軸を回転方向にのみロツクする電磁
   ブレーキを備えてなることを特徴とする電動機。