JPH0649093Y2

JPH0649093Y2 - アクチュエータ

Info

Publication number: JPH0649093Y2
Application number: JP3280189U
Authority: JP
Inventors: 康彦村松; 治雄樋口; 宏幸篠宮
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2004-03-23
Also published as: JPH02125567U

Description

【考案の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本考案はアウタ・ロータ形のダイレクト・ドライブ・モ
ータ（以下、DDモータとする）と磁気レゾルバを組合せ
たアクチュエータの改良に関するものである。

＜従来の技術＞従来、このようなアクチュエータとしては、本出願人に
よる実願昭63−97014号の出願明細書に記載されたもの
があった。

以下、このアクチュエータの断面構成を第５図に示す。

図で、１はアウタ・ロータ形のDDモータ、２はモータ１
の回転を検出する磁気レゾルバである。

モータ１で、11はステータ、12はロータ、13はロータ12
をステータ11に回転可能に支持する軸受である。

ステータ11で、111は円筒状のハウジングリング、112は
非磁性体材料で構成されていてハウジングリング111の
外周面に固定されたシールドリング、113はシールドリ
ング112の外周面に固定されたステータコアである。114
はステータコア113に巻かれたコイル、115はステータコ
ア113のスタック間に挟み込まれた永久磁石である。ス
テータコア113はコイル114と永久磁石115が発生する磁
界の磁気回路を構成する。116はハウジングリング111が
固定されたハウジングケース、117は軸受３を一端側か
ら挟み込むクランプである。

ロータ12で、121は円筒状のハブリング、122はハブリン
グ121の内周面に固定されていてロータの磁気回路を構
成するロータコア、123と124はハブリング121が固定さ
れたクランプハブ、125は軸受３を一端側から挟み込む
クランプである。

磁気レゾルバ２で、21と22はそれぞれステータ11とロー
タ12に一体に固定されたステータとロータである。

ステータ21はステータコア211とこれに巻かれたコイル2
12を有する。ロータ22はロータコア221を有する。

軸受３はクロスローラ軸受であり、ロータ12と22を片持
支持している。

＜考案が解決しようとする課題＞このようなアクチュエータでは、上部を占めているモー
タはアウタ・ロータ形のDDモータであるため、外周面に
原点センサやストッパなどの周辺機器を取付けるとロー
タの磁気抵抗が変わってしまう。

また、アクチュエータの下部を占めている磁気レゾルバ
も、同様に周辺機器を取付けると磁気抵抗が変わって検
出誤差が生じることになる。

このようなことから、第５図のアクチュエータでは周辺
機器を取付けにくい。このため、アクチュエータをロボ
ットなどに組込むにあたって、ユーザにとっての設計の
自由度が少ないという問題点があった。

特に、コンベアラインで搬送されてくる部品に順次に加
工を施すスカラ型ロボットでは、安全上の問題からロボ
ツトアームの動作エリアを制限する必要があり、この場
合はアクチュエータに原点センサやストッパを付加する
必要がある。

従来、第５図のアクチュエータを用いたスカラ型ロボッ
トでは、第６図に示すように、磁気抵抗を変えないよう
にするために、アクチュエータのてっぺんにフランジ４
を形成し、このフランジ４と、ロボットのベース部から
フランジまで立ち上げたケース５を利用して原点センサ
やストッパを取付けている。

しかし、このようにすると、ロボットの作業エリアはケ
ース５の外側に制限されてしますため、ふところが浅く
なってロボットの作業エリアが小さくなるという問題点
があった。

本考案はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、アウタ・ロータ形のDDモータと磁気レゾルバ
を組合せたアクチュエータであっても、磁気抵抗を大き
く変えることなくしかもロボットの作業エリアを大きく
制限せずに周辺機器を取付けられるアクチュエータを実
現することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞本考案は次の構成になったアクチュエータである。

（１）アウタ・ロータ形のダイレクト・ドライブ・モー
タの下部に磁気レゾルバをロータどうしとステータどう
しを結合して組合せ、共通の軸受をモータと磁気レゾル
バの間に配置したアクチュエータにおいて、磁気レゾルバの外周面であって前記軸受の長さ方向の中
心付近の位置の近傍にフランジを形成したことを特徴と
するアクチュエータ。

（２）前記フランジに固定されたリングケースと、この
リングケースを利用してアクチュエータに取付けられた
周辺機器を具備したことを特徴とする請求項（１）記載
のアクチュエータ。

（３）前記フランジを直接利用してアクチュエータに取
付けられた周辺機器を具備したことを特徴とする請求項
（１）記載のアクチュエータ。

（４）前記周辺機器は、フォトカップラと光遮断部材と
からなり、これらの一方が前記リングケースまたはフラ
ンジに取付けられ、他方は固定部に取付けられ、光遮断
部材によりフォトカップラの光が遮られるアクチュエー
タの回転位置を原点とする原点センサであることを特徴
とする請求項（２）または（３）記載のアクチュエー
タ。

（５）前記周辺機器は、一対の部材からなり、一方の部
材は前記リングケースまたはフランジに取付けられ、他
方の部材は固定部に取付けられ、アクチュエータの回転
位置によりリングケースに取付けられた部材が固定部に
取付けられた部材に当たることによってアクチュエータ
の回転範囲を制限するストッパであることを特徴とする
請求項（２）または（３）記載のアクチュエータ。

（６）前記周辺機器は、前記リングケースまたはフラン
ジとの間に摩擦力を生じさせてロータの回転位置を保持
する回転位置保持手段であることを特徴とする請求項
（２）または（３）記載のアクチュエータ。

（７）前記フランジに設けられたねじ穴と、リング状に
形成され円周方向に複数の穴が設けられていていずれか
の穴を用いて前記フランジへねじ固定されるリング部材
と、このリング部材の使われていない穴を利用してアク
チュエータに取付けられる周辺機器を具備したことを特
徴とする請求項（１）記載のアクチュエータ。

（８）前記リング部材のフランジへの固定に用いる穴は
選択可能で、この選択により周辺機器が作動するアクチ
ュエータの回転角度が設定されることを特徴とする請求
項（７）記載のアクチュエータ。

（９）前記周辺機器は、フォトカップラと光遮断部材と
からなり、これらの一方が前記リング部材に他方は固定
部に取付けられ、光遮断部材によりフォトカップラの光
が遮られるアクチュエータの回転位置を原点とする原点
センサであることを特徴とする請求項（７）記載のアク
チュエータ。

（10）前記周辺機器は、一対の部材からなり、一方の部
材は前記リング部材に他方の部材は固定部に取付けら
れ、アクチュエータの回転位置によりリング部材に取付
けられた部材が固定部に取付けられた部材に当たること
によってアクチュエータの回転範囲を制限するストッパ
であることを特徴とする請求項（７）記載のアクチュエ
ータ。

（11）前記周辺機器は、前記リング部材との間に摩擦力
を生じさせてロータの回転位置を保持する回転位置保持
手段であることを特徴とする請求項（７）記載のアクチ
ュエータ。

＜作用＞このような本考案では、アクチュエータの外周面であっ
てモータと磁気レゾルバの間の位置にフランジを形成
し、このフランジを直接的または間接的に利用して周辺
機器を取付けることにより、周辺機器の取付けによる磁
気抵抗の変化を低減している。

＜実施例＞以下、図面を用いて本考案を説明する。

第１図は本考案の一実施例の構成図である。

図で、100はアクチュエータであり内部構成が第５図の
ようになったものである。

101はアクチュエータ100の外周面に形成されたフランジ
である。このフランジ101が形成されている位置は、ア
クチュエータ内にある軸受の長さ方向の中心線Ｌの近傍
である。中心線Ｌを第５図にも示す。中心線Ｌの付近
は、モータと磁気レゾルバの間に位置しているため、こ
の部分にフランジを形成しても磁気抵抗の変化分は小さ
く、またこの部分ではロータの肉厚が厚く強度が大きい
ことから、フランジを形成するのに最適である。

102はフランジ101に形成された段付部、103は断面がＬ
字形に形成され段付部102にねじで固定されたリングケ
ースである。

104は固定部に取付けられたフォトカップラ、105はリン
グケース103に取付けられアクチュエータの回転位置が
原点にきたときにフォトカップラの光を遮る光遮断部材
である。フォトカップラ104と光遮断部材105により原点
センサが構成される。

106は固定部に取付けられた部材、107はリングケース10
3に取付けられていて部材106に当たることによってアク
チュエータの回転範囲を規制する部材である。部材106
と107によりストッパが構成されている。

108はリングケース103の先端にあって磁気流体によりス
テータと接触しているダストシールである。

第２図は本考案の他の実施例の構成図である。第２図で
第１図と同一のものは同一符号を付ける。

第２図で、110はアクチュエータ100の外周面で軸受の中
心線Ｌの近傍に形成されたフランジ、111はフランジ110
の上面に形成された段付部、112は段付部11に設けられ
たねじ穴である。

120はリング状に形成されていて段付部111にねじで固定
されたリング部材である。リング部材120の平面図を第
３図に示す。この図で、121と122はそれぞれ所定の間隔
で形成されリング部材を貫通している穴とねじ穴であ
る。穴121とねじ穴112を利用してリング部材120がフラ
ンジ110にねじで固定される。ねじ穴122には光遮断部材
105と部材107が取付けられ、これらを用いて第１図のア
クチュエータと同様にして原点検出と回転範囲の制限が
行なわれる。

このアクチュエータでは、フランジにねじ止めするのに
利用する穴121を選択することにより、原点位置や回転
制限範囲を設定する。

このようなアクチュエータを用いたロボットの構成例を
第４図に示す。

図に示すように、フランジ111はモータと磁気レゾルバ
の間に形成されるため、第６図のフランジに比べてベー
ス部に近い位置にある。このため、ケース５はアクチュ
エータのてっぺんまで及ぶことがなく、ロボットのふと
ころを深くすることができる。なお、第４図ではアクチ
ュエータ100の胴部は大径部と小径部があって第５図の
構成と若干異なるが、大径部は磁気レゾルバの部分、小
径部はモータの部分でこれらの内部構成は第５図と同様
である。

なお、周辺機器はリングケースやリング部材を介さずに
フランジに直接取付けてもよい。

また、周辺機器としては、アクチュエータのロータの回
転位置を強制的に保持する回転位置保持手段を用いても
よい。回転位置保持手段としては、例えば、フランジ自
体またはリングケースやリング部材をドラムまたはディ
スクとして用いた機械式ブレーキ、電磁ブレーキ、ディ
スクブレーキ等を用いる。

＜効果＞モータと磁気レゾルバの間の位置にフランジを形成して
いるため、モータと磁気レゾルバを組合せたアクチュエ
ータであっても磁気抵抗を大きく変えることなく周辺機
器を取付けることができる。これによって、ユーザにと
って設計の自由度が拡がる。

また、第３図のようなリング部材を用いると原点位置や
動作制限範囲などの動作特性の自由度が拡がる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成図、第２図は本考案の
他の実施例の構成図、第３図はリング部材の構成を示し
た平面図、第４図は第２図のアクチュエータの使用例を
示した図、第５図はアクチュエータの構成例を示した
図、第６図は第５図のアクチュエータの使用例を示した
図である。１……モータ、２……磁気レゾルバ、13……軸受、100
……アクチュエータ、101,110……フランジ、103……リ
ングケース、104……フォトカップラ、105……光遮断部
材、106,107……部材、112,121……ねじ穴、120……リ
ング部材、122……穴。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−9151（ＪＰ，Ａ) 実開昭64−16164（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−22046（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−22083（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】アウタ・ロータ形のダイレクト・ドライブ
・モータの下部に磁気レゾルバをロータどうしとステー
タどうしを結合して組合せ、共通の軸受をモータと磁気
レゾルバの間に配置したアクチュエータにおいて、磁気レゾルバの外周面であって前記軸受の長さ方向の中
心付近の位置の近傍にフランジを形成したことを特徴と
するアクチュエータ。
【請求項２】前記フランジに固定されたリングケース
と、このリングケースを利用してアクチュエータに取付
けられた周辺機器を具備したことを特徴とする請求項
（１）記載のアクチュエータ。
【請求項３】前記フランジを直接利用してアクチュエー
タに取付けられた周辺機器を具備したことを特徴とする
請求項（１）記載のアクチュエータ。
【請求項４】前記周辺機器は、フォトカップラと光遮断
部材とからなり、これらの一方が前記リングケースまた
はフランジに取付けられ、他方は固定部に取付けられ、
光遮断部材によりフォトカップラの光が遮られるアクチ
ュエータの回転位置を原点とする原点センサであること
を特徴とする請求項（２）または（３）記載のアクチュ
エータ。
【請求項５】前記周辺機器は、一対の部材からなり、一
方の部材は前記リングケースまたはフランジに取付けら
れ、他方の部材は固定部に取付けられ、アクチュエータ
の回転位置によりリングケースに取付けられた部材が固
定部に取付けられた部材に当たることによってアクチュ
エータの回転範囲を制限するストッパであることを特徴
とする請求項（２）または（３）記載のアクチュエー
タ。
【請求項６】前記周辺機器は、前記リングケースまたは
フランジとの間に摩擦力を生じさせてロータの回転位置
を保持する回転位置保持手段であることを特徴とする請
求項（２）または（３）記載のアクチュエータ。
【請求項７】前記フランジに設けられたねじ穴と、リン
グ状に形成され円周方向に複数の穴が設けられていてい
ずれかの穴を用いて前記フランジへねじ固定されるリン
グ部材と、このリング部材の使われていない穴を利用し
てアクチュエータに取付けられる周辺機器を具備したこ
とを特徴とする請求項（１）記載のアクチュエータ。
【請求項８】前記リング部材のフランジへの固定に用い
る穴は選択可能で、この選択により周辺機器が作動する
アクチュエータの回転角度が設定されることを特徴とす
る請求項（７）記載のアクチュエータ。
【請求項９】前記周辺機器は、フォトカップラと光遮断
部材とからなり、これらの一方が前記リング部材に他方
は固定部に取付けられ、光遮断部材によりフォトカップ
ラの光が遮られるアクチュエータの回転位置を原点とす
る原点センサであることを特徴とする請求項（７）記載
のアクチュエータ。
【請求項１０】前記周辺機器は、一対の部材からなり、
一方の部材は前記リング部材に他方の部材は固定部に取
付けられ、アクチュエータの回転位置によりリング部材
に取付けられた部材が固定部に取付けられた部材に当た
ることによってアクチュエータの回転範囲を制限するス
トッパであることを特徴とする請求項（７）記載のアク
チュエータ。
【請求項１１】前記周辺機器は、前記リング部材との間
に摩擦力を生じさせてロータの回転位置を保持する回転
位置保持手段であることを特徴とする請求項（７）記載
のアクチュエータ。