JPH0529284U - Stepping motor with planetary roller type speed reducer - Google Patents
Stepping motor with planetary roller type speed reducerInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】装置全体の外形寸法を小さくするとともに、回
転性能を向上すること。
【構成】ステッピングモータ１０の出力軸１３を遊星ロ
ーラ型減速機２０の太陽軸として直接利用することによ
り、両者を軸方向に直接的に連結することが実現した。
つまり、ステッピングモータ１０の出力軸１３として
は、非磁性であることが必要条件であり、また、太陽軸
としては、高硬度であることが必要条件であることを考
慮して、出力軸１３をセラミックスで形成した。これに
より、ステッピングモータ１０の出力軸１３を、遊星ロ
ーラ型減速機の太陽軸として実際に利用できるようにな
った。
(57) [Summary] [Purpose] To reduce the external dimensions of the entire device and improve the rotation performance. By directly using the output shaft 13 of the stepping motor 10 as the sun shaft of the planetary roller reducer 20, it is possible to directly connect the two in the axial direction.
In other words, considering that the output shaft 13 of the stepping motor 10 must be non-magnetic and the sun shaft must have high hardness, the output shaft 13 is not required. It was made of ceramics. As a result, the output shaft 13 of the stepping motor 10 can be actually used as the sun shaft of the planetary roller reducer.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、遊星ローラ型減速機付きステッピングモータに係り、特に、遊星ロ ーラ型減速機とステッピングモータとを軸方向に直接的に連結するよう改良した ものに関する。 The present invention relates to a stepping motor with a planetary roller type speed reducer, and more particularly to an improved stepping motor that directly connects the planetary roller type speed reducer and the stepping motor in the axial direction.
【０００２】[0002]
従来、遊星ローラ型減速機とステッピングモータとを連結するには、カップリ ングやベルトおよびプーリを用いて間接的に行う。 Conventionally, coupling between a planetary roller reducer and a stepping motor is done indirectly by using couplings, belts and pulleys.
【０００３】 図５にはカップリングを用いた例を、図６にはベルトおよびプーリを用いた例 をそれぞれ示しており、図中、５０は遊星ローラ型減速機、５１はステッピング モータ、５２はカップリング、５３はベルト、５４，５５はプーリである。FIG. 5 shows an example using a coupling, and FIG. 6 shows an example using a belt and a pulley. In the figure, 50 is a planetary roller reducer, 51 is a stepping motor, and 52 is Couplings, 53 are belts, and 54 and 55 are pulleys.
【０００４】[0004]
ところで、上記従来例の場合、いずれも、装置全体の外形寸法が軸方向または 径方向に大きくなってしまうため、大きな設置スペースが必要になる。また、遊 星ローラ型減速機とステッピングモータとをカップリングを用いて軸方向に連結 する場合、両者の回転軸芯がずれやすくて、角速度変動が大きくなって動力伝達 効率が悪くなりやすいことも指摘される。 By the way, in each of the above-mentioned conventional examples, the external dimensions of the entire apparatus increase in the axial direction or the radial direction, and thus a large installation space is required. In addition, when the planetary roller reducer and the stepping motor are connected in the axial direction by using a coupling, the rotational shaft cores of both are easily displaced, and the angular velocity fluctuation becomes large, which may result in poor power transmission efficiency. be pointed out.
【０００５】 ここで、ステッピングモータの出力軸を遊星ローラ型減速機の太陽軸として直 接利用することができれば、前述のような連結手段を不要にできて外形寸法が大 きくなるのを避けることができると考えられるのであるが、次のような理由によ り実現できない。Here, if the output shaft of the stepping motor can be directly used as the sun shaft of the planetary roller reducer, it is possible to avoid the need for the above-mentioned coupling means and avoid an increase in external dimensions. It is considered possible to do so, but it is not possible due to the following reasons.
【０００６】 すなわち、ステッピングモータではロータが固定される出力軸を非磁性材とす る必要がある。ところで、非磁性の鋼材（ＳＵＳ３０３など）では、とても遊星 ローラ型減速機の太陽軸としては利用できるような硬度（例えばＨＲＣ６０以上 ）ではないことから、前述のような対策が行えない。That is, in the stepping motor, the output shaft to which the rotor is fixed needs to be made of a non-magnetic material. By the way, a non-magnetic steel material (such as SUS303) does not have the hardness (for example, HRC60 or higher) that can be used as a sun shaft of a planetary roller reducer, and therefore the above-described measures cannot be taken.
【０００７】 本考案は、このような事情に鑑みて創案されたもので、装置全体の外形寸法を 小さくするとともに、回転性能の向上を実現することを課題とする。The present invention was devised in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to reduce the outer dimensions of the entire apparatus and to improve the rotation performance.
【０００８】[0008]
このような課題を達成するために、本考案は、次のような構成をとる。 In order to achieve such a subject, the present invention has the following configurations.
【０００９】 本考案の遊星ローラ型減速機付きステッピングモータは、遊星ローラ型減速機 とステッピングモータとを軸方向に連結してなるものであって、前記ステッピン グモータの出力軸の少なくとも永久磁石装着部分を非磁性材で形成するとともに 、この出力軸の軸端に高硬度部分を設け、かつこの出力軸の高硬度部分を遊星ロ ーラ型減速機の太陽軸ととした。A stepping motor with a planetary roller reducer according to the present invention comprises a planetary roller reducer and a stepping motor connected in an axial direction, and at least a permanent magnet mounting portion of an output shaft of the stepping motor. Is made of non-magnetic material, a high hardness portion is provided at the shaft end of this output shaft, and the high hardness portion of this output shaft is the sun shaft of the planetary roller reducer.
【００１０】[0010]
ステッピングモータの出力軸を遊星ローラ型減速機の太陽軸とするためには、 出力軸においてステッピングモータのロータ・ステータ近傍で非磁性を示す性質 が必要になり、また、出力軸において遊星ローラと接触する部分では高硬度であ る必要がある。このような必要条件を見いだして特定することにより、ステッピ ングモータと遊星ローラ型減速機との直接的なドッキングを実現できるようにし ている。 In order to use the sun shaft of the planetary roller reducer as the output shaft of the stepping motor, the output shaft must be non-magnetic near the rotor / stator of the stepping motor, and the output shaft must be in contact with the planetary roller. It is necessary to have high hardness in the part to be applied. By finding and identifying such requirements, we are able to realize direct docking between the stepping motor and the planetary roller reducer.
【００１１】 従来例のようなカップリングを用いないから、軸方向長さを大幅に短縮できる ようになる。また、ステッピングモータの回転軸芯と遊星ローラ型減速機の回転 軸芯とがほぼ一致することになるので、カップリングを用いる場合に比べて角速 度変動が大幅に少なくなる。さらに、ステッピングモータから遊星ローラ型減速 機への動力の伝達経路が短くなるので、回転遠心力に伴う悪影響がステッピング モータから遊星ローラ型減速機へ及ばなくなる。Since the coupling used in the conventional example is not used, the axial length can be greatly reduced. Further, since the rotation axis of the stepping motor and the rotation axis of the planetary roller reducer are substantially aligned with each other, the angular velocity fluctuation is significantly reduced as compared with the case where the coupling is used. Furthermore, since the power transmission path from the stepping motor to the planetary roller reducer is shortened, the adverse effects of the centrifugal force do not extend from the stepping motor to the planetary roller reducer.
【００１２】[0012]
以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１３】 図１に本考案の一実施例を示している。図中、１０はステッピングモータ、２ ０は遊星ローラ型減速機であり、ステッピングモータ１０と遊星ローラ型減速機 ２０とが軸方向に直接的に連結されて遊星ローラ型減速装置を構成している。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is a stepping motor, 20 is a planetary roller type speed reducer, and the stepping motor 10 and the planetary roller type speed reducer 20 are directly connected in the axial direction to form a planetary roller type speed reducer. ..
【００１４】 ステッピングモータ１０は、ケース１１と、ケース１１の内周に固定されるス テータ１２と、ケース１１に転がり軸受３０，３１を介して支持された出力軸１ ３と、出力軸１３の中央大径部分１４に取り付けられたロータ１５とで構成され ている。この出力軸１３は、その全体が窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）を主成分とする セラミックスで形成されている。The stepping motor 10 includes a case 11, a stator 12 fixed to the inner circumference of the case 11, an output shaft 13 supported by the case 11 via rolling bearings 30 and 31, and an output shaft 13. The rotor 15 is attached to the central large-diameter portion 14. The entire output shaft 13 is made of ceramics containing silicon nitride (Si 3 N 4 ) as a main component.
【００１５】 遊星ローラ型減速機２０は、ケース２１と、ケース２１の内周に固定される固 定輪２２と、固定輪２２に同軸状に挿通された太陽軸としての前記ステッピング モータ１０の出力軸１３の小径部１６と、固定輪２２と小径部１６との間に両者 に圧接するようそれぞれ介装された複数個（例えば三個）の遊星ローラ２３と、 遊星ローラ２３の内孔に転がり軸受３２，３３を介して挿通される複数本のキャ リアピン２４と、ケース２１に転がり軸受３４，３５を介して支持されかつキャ リアピン２４が植設される環状部２５を有するキャリア軸２６とで構成されてい る。The planetary roller reducer 20 has a case 21, a fixed wheel 22 fixed to the inner circumference of the case 21, and an output of the stepping motor 10 as a sun shaft coaxially inserted through the fixed wheel 22. The small-diameter portion 16 of the shaft 13, a plurality of (eg, three) planetary rollers 23 interposed between the fixed ring 22 and the small-diameter portion 16 so as to be in pressure contact with each other, A plurality of carrier pins 24 inserted through the bearings 32 and 33 and a carrier shaft 26 having an annular portion 25 supported by the case 21 via the rolling bearings 34 and 35 and having the carrier pins 24 implanted therein. It is configured.
【００１６】 ステッピングモータ１０のケース１１と遊星ローラ型減速機２０のケース２１ とは図示しないがボルトなどで結合されており、ステッピングモータ１０の出力 軸１３の軸芯と遊星ローラ型減速機２０のキャリア軸２６の軸芯とが一致させら れている。そして、ステッピングモータ１０のケース１１において遊星ローラ型 減速機２０側に設けられている径方向内向きのフランジとその内周に装着されて いる転がり軸受３０とによって、両者の内部空間を互いに分離・遮断しているか ら、遊星ローラ型減速機２０の内部空間に存在するグリースなどの油がステッピ ングモータ１０の内部空間側へ流入せずに済むようになっている。The case 11 of the stepping motor 10 and the case 21 of the planetary roller reducer 20 are connected by bolts or the like (not shown), and the axis of the output shaft 13 of the stepping motor 10 and the planetary roller reducer 20 are connected to each other. The axis of the carrier shaft 26 is aligned. Then, in the case 11 of the stepping motor 10, a radially inward flange provided on the planetary roller type speed reducer 20 side and a rolling bearing 30 mounted on the inner periphery of the flange 11 separate the internal spaces of the two from each other. Since the oil is shut off, oil such as grease existing in the internal space of the planetary roller reducer 20 does not have to flow into the internal space of the stepping motor 10.
【００１７】 以上の遊星ローラ型減速機付きステッピングモータでは、ステッピングモータ １０を駆動すると、出力軸１３が回転し、この出力軸１３の回転に伴い遊星ロー ラ２３が自転および公転することになって、この遊星ローラ２３の公転に伴って キャリアピン２４およびキャリア軸２６が出力軸１３と同一方向に回転する。こ のとき、出力軸１３からキャリア軸２６へと動力が減速して伝達される。In the above stepping motor with a planetary roller reducer, when the stepping motor 10 is driven, the output shaft 13 rotates, and the planetary roller 23 rotates and revolves as the output shaft 13 rotates. As the planetary roller 23 revolves, the carrier pin 24 and the carrier shaft 26 rotate in the same direction as the output shaft 13. At this time, the power is decelerated and transmitted from the output shaft 13 to the carrier shaft 26.
【００１８】 このような遊星ローラ型減速機２０の場合、遊星ローラ２３が出力軸１３に対 して圧接するので、出力軸１３としては高硬度（例えばＨＲＣ６０以上）でなけ れば、遊星ローラ２３の公転動作が不安定になるとともに、動力伝達にロスが出 ることになるのであるが、本実施例のように出力軸１３を高硬度なセラミックス としているから、前述の不具合が全く発生することがなく、安定的に動作するよ うになる。しかも、セラミックスは、非磁性であるから、ステッピングモータ１ ０の動作に悪影響を及ぼすことがない。In the case of the planetary roller type speed reducer 20 as described above, the planetary roller 23 is pressed against the output shaft 13, so if the output shaft 13 is not of high hardness (for example, HRC 60 or more), the planetary roller 23 is pressed. The revolution of the vehicle becomes unstable and a loss of power transmission occurs. However, since the output shaft 13 is made of high hardness ceramics as in the present embodiment, the above-mentioned problems occur at all. There is no such thing, and it will operate stably. Moreover, since ceramics are non-magnetic, they do not adversely affect the operation of the stepping motor 10.
【００１９】 なお、本考案は上記実施例のみに限定されない。例えば、太陽軸となるステッ ピングモータ１０の出力軸１３は、図２および図３に示すように、硬質材と非磁 性材とを組み合わせた複合構造としてもよい。図２では、非磁性材料からなる出 力軸１３の小径部１６の軸端に小径凸部１７を設け、この小径凸部１７に小径部 １６とほぼ同じ外径の硬質リング４０を嵌合している。図３では、例えばＳＵＳ ３０３などの非磁性材料からなる出力軸１３の小径部１６の軸端面に凹部１８を 設け、この凹部１８に小径部１６とほぼ同じ外径の硬質軸体４１を圧入している 。この硬質リング４０および硬質軸体４１は、例えば上述したような窒化けい素 （Ｓｉ3Ｎ4）を主成分とするセラミックスや、炭素鋼材などで形成される。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the output shaft 13 of the stepping motor 10 serving as the sun shaft may have a composite structure in which a hard material and a non-magnetic material are combined, as shown in FIGS. In FIG. 2, a small-diameter convex portion 17 is provided on the shaft end of the small-diameter portion 16 of the output shaft 13 made of a non-magnetic material. ing. In FIG. 3, for example, a recess 18 is provided on the shaft end surface of the small diameter portion 16 of the output shaft 13 made of a non-magnetic material such as SUS 303. ing . The hard ring 40 and the hard shaft body 41 are formed of, for example, ceramics containing silicon nitride (Si 3 N 4 ) as a main component as described above, carbon steel, or the like.
【００２０】 また、本考案の他の実施例を図４に示している。図４では、出力軸１３を軸受 鋼で構成するとともに、ステッピングモータ１０のロータ部を出力軸１３の外周 の転がり軸受３０，３１間に配置される非磁性材（例えばＳＵＳ３０３、アルミ ニウム、黄銅や合成樹脂など）からなるスリーブ１９を介して永久磁石１５を配 置して構成している。Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In FIG. 4, the output shaft 13 is made of bearing steel, and the rotor of the stepping motor 10 is made of a non-magnetic material (for example, SUS303, aluminum, brass or the like) arranged between the rolling bearings 30 and 31 on the outer periphery of the output shaft 13. The permanent magnet 15 is arranged via a sleeve 19 made of synthetic resin or the like.
【００２１】[0021]
以上説明したように、本考案では、ステッピングモータの出力軸を遊星ローラ 型減速機の太陽軸とするために必要な条件を特定することにより、ステッピング モータと遊星ローラ型減速機とをカップリングなどを用いずに直接的にドッキン グできるようにしたから、カップリングを不要にできる分、軸方向寸法を短縮す ることができるとともに、カップリングを用いてステッピングモータの出力軸と 遊星ローラ型減速機の太陽軸との連結調整作業が不要になるとともに、ステッピ ングモータの出力軸と太陽軸を別々に支持させる必要がなくなって、支持に関す る部材を省略できるようになる。 As described above, in the present invention, the stepping motor and the planetary roller reducer are coupled to each other by specifying the conditions necessary for the output shaft of the stepping motor to be the sun shaft of the planetary roller reducer. Since the docking can be performed directly without using a coupling, the axial dimension can be shortened to the extent that coupling can be eliminated, and the output shaft of the stepping motor and planetary roller type deceleration can be reduced by using the coupling. This eliminates the need for connection and adjustment work with the sun shaft of the machine, and eliminates the need to separately support the output shaft of the stepping motor and the sun shaft, thus eliminating the need for supporting members.
【００２２】 また、ステッピングモータの回転軸芯と遊星ローラ型減速機の回転軸芯とがほ ぼ一致することになるので、カップリングを用いる場合に比べて角速度変動が大 幅に少なくなる他、ステッピングモータから遊星ローラ型減速機への動力の伝達 経路が短くなるので、回転遠心力に伴う悪影響がステッピングモータから遊星ロ ーラ型減速機へ及ばなくなり、これらの結果として回転性能が向上する。Further, since the rotation axis of the stepping motor and the rotation axis of the planetary roller reducer are substantially coincident with each other, the variation in angular velocity is greatly reduced as compared with the case where the coupling is used. Since the power transmission path from the stepping motor to the planetary roller reducer is shortened, the adverse effects of the centrifugal centrifugal force do not extend from the stepping motor to the planetary roller reducer, and as a result, the rotation performance is improved.
【図１】本考案の一実施例の遊星ローラ型減速機付きス
テッピングモータを示す縦断面図。FIG. 1 is a vertical sectional view showing a stepping motor with a planetary roller type speed reducer according to an embodiment of the present invention.
【図２】ステッピングモータの出力軸の他の例を示す要
部断面図。FIG. 2 is a sectional view of a main part showing another example of the output shaft of the stepping motor.
【図３】ステッピングモータの出力軸のさらに他の例を
示す要部断面図。FIG. 3 is a sectional view of a main part showing still another example of the output shaft of the stepping motor.
【図４】本考案の他の実施例の遊星ローラ型減速機付き
ステッピングモータを示す縦断面図。FIG. 4 is a vertical sectional view showing a stepping motor with a planetary roller reducer according to another embodiment of the present invention.
【図５】第１の従来例を示す概念図。FIG. 5 is a conceptual diagram showing a first conventional example.
【図６】第２の従来例を示す概念図。FIG. 6 is a conceptual diagram showing a second conventional example.
１０ ステッピングモータ １３ 出力軸 ２０ 遊星ローラ型減速機 ２２ 固定輪 ２３ 遊星ローラ ２４ キャリ
アピン ２６ キャリア軸10 stepping motor 13 output shaft 20 planetary roller type speed reducer 22 fixed ring 23 planetary roller 24 carrier pin 26 carrier shaft
Claims (1)
とを軸方向に連結してなる遊星ローラ型減速機付きステ
ッピングモータであって、 前記ステッピングモータの出力軸の少なくとも永久磁石
装着部分を非磁性材で形成するとともに、この出力軸の
軸端に高硬度部分を設け、かつこの出力軸の高硬度部分
を遊星ローラ型減速機の太陽軸としている、ことを特徴
とする遊星ローラ型減速機付きステッピングモータ。1. A stepping motor with a planetary roller type speed reducer comprising a planetary roller type speed reducer and a stepping motor connected in an axial direction, wherein at least a permanent magnet mounting portion of an output shaft of the stepping motor is made of a non-magnetic material. And a high-hardness portion is provided at the shaft end of the output shaft, and the high-hardness portion of the output shaft is used as the sun shaft of the planetary roller reducer. motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7651891U JPH0529284U (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Stepping motor with planetary roller type speed reducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP7651891U JPH0529284U (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Stepping motor with planetary roller type speed reducer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529284U true JPH0529284U (en) | 1993-04-16 |
Family
ID=13607500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7651891U Pending JPH0529284U (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Stepping motor with planetary roller type speed reducer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529284U (en) |
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1991
- 1991-09-24 JP JP7651891U patent/JPH0529284U/en active Pending
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