JPH077887A - ロータ慣性モーメントを切換可能なサーボモータ - Google Patents
ロータ慣性モーメントを切換可能なサーボモータInfo
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- JPH077887A JPH077887A JP14640393A JP14640393A JPH077887A JP H077887 A JPH077887 A JP H077887A JP 14640393 A JP14640393 A JP 14640393A JP 14640393 A JP14640393 A JP 14640393A JP H077887 A JPH077887 A JP H077887A
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- shaft
- inertia
- load
- servomotor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷の慣性モーメントの変動に対応してロー
タの慣性モーメントを変化させ、以て負荷イナーシャ比
を略一定に保持するサーボモータを提供する。 【構成】 サーボモータ１０は、軸１２を有するロータ
１６の慣性モーメントを変化させる電磁クラッチ手段２
２とを備える。電磁クラッチ手段２２は、軸１２を非接
触に囲繞するコア部材３２と、コア部材３２に隣接して
軸１２に固定される回転板要素３４と、回転板要素３４
に関してコア部材３２の反対側で軸１２を非接触に囲繞
する回転質量要素３６と、回転板要素３４と回転質量要
素３６との間で軸１２に非接触に配置される電機子要素
３８とを備える。電機子要素３８は、連結部材４８によ
って回転質量要素３６に連結される。コア部材３２の巻
線４４が励磁されると、電機子要素３８が回転板要素３
４に吸着され、それにより回転質量要素３６がロータ１
６に連結される。
タの慣性モーメントを変化させ、以て負荷イナーシャ比
を略一定に保持するサーボモータを提供する。 【構成】 サーボモータ１０は、軸１２を有するロータ
１６の慣性モーメントを変化させる電磁クラッチ手段２
２とを備える。電磁クラッチ手段２２は、軸１２を非接
触に囲繞するコア部材３２と、コア部材３２に隣接して
軸１２に固定される回転板要素３４と、回転板要素３４
に関してコア部材３２の反対側で軸１２を非接触に囲繞
する回転質量要素３６と、回転板要素３４と回転質量要
素３６との間で軸１２に非接触に配置される電機子要素
３８とを備える。電機子要素３８は、連結部材４８によ
って回転質量要素３６に連結される。コア部材３２の巻
線４４が励磁されると、電機子要素３８が回転板要素３
４に吸着され、それにより回転質量要素３６がロータ１
６に連結される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械や他の産業機
械の制御系に使用される電動機に関し、特に、負荷の慣
性モーメントの変動に対応するようにロータの慣性モー
メントを切換可能なサーボモータに関する。
械の制御系に使用される電動機に関し、特に、負荷の慣
性モーメントの変動に対応するようにロータの慣性モー
メントを切換可能なサーボモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械や他の産業機械の制御系に電気
式サーボモータを使用する際には、一般に、ロータの慣
性モーメントに対する負荷の慣性モーメントの比、すな
わちいわゆる負荷イナーシャ比が所望の範囲内にあるよ
うに、負荷側機械に対応したサーボモータを選択する。
所望水準の制御性を確保するためには、一般にこの負荷
イナーシャ比が５以下であることが望ましいとされてい
る。
式サーボモータを使用する際には、一般に、ロータの慣
性モーメントに対する負荷の慣性モーメントの比、すな
わちいわゆる負荷イナーシャ比が所望の範囲内にあるよ
うに、負荷側機械に対応したサーボモータを選択する。
所望水準の制御性を確保するためには、一般にこの負荷
イナーシャ比が５以下であることが望ましいとされてい
る。
【０００３】特に、工作機械のワークテーブルの駆動、
クレーン装置や搬送用ロボット等の重量物搬送機械の駆
動等に使用されるサーボモータは、被加工物や搬送物の
重さの変化によって負荷の慣性モーメントが変動する状
況下で使用される。負荷の慣性モーメントが変動する
と、予め設定された負荷イナーシャ比が必然的に変動
し、制御性に好ましくない影響を及ぼす場合がある。例
えば、汎用工作機械では、ワークテーブルは様々な寸法
及び重さの被加工物を支持するので、被加工物の重さの
変化が大きい場合には、低負荷時（軽量被加工物搭載
時）と同等の制御性を高負荷時（重量被加工物搭載時）
に維持することができない。したがって、従来の汎用工
作機械は、適用可能な被加工物の種類（特に重さ）を制
御性に影響を及ぼさない範囲に制限していた。また、重
量物搬送機械では、搬送物の積み降ろしによって負荷の
慣性モーメントが大きく変動するので、低負荷時（空荷
時）と高負荷時（積荷時）との制御性に著しい差が生じ
る。この場合、従来の特に搬送用ロボットでは、空荷時
と積荷時との負荷イナーシャ比を略一定に維持するかの
ような動作制御プログラムが付与されていた。
クレーン装置や搬送用ロボット等の重量物搬送機械の駆
動等に使用されるサーボモータは、被加工物や搬送物の
重さの変化によって負荷の慣性モーメントが変動する状
況下で使用される。負荷の慣性モーメントが変動する
と、予め設定された負荷イナーシャ比が必然的に変動
し、制御性に好ましくない影響を及ぼす場合がある。例
えば、汎用工作機械では、ワークテーブルは様々な寸法
及び重さの被加工物を支持するので、被加工物の重さの
変化が大きい場合には、低負荷時（軽量被加工物搭載
時）と同等の制御性を高負荷時（重量被加工物搭載時）
に維持することができない。したがって、従来の汎用工
作機械は、適用可能な被加工物の種類（特に重さ）を制
御性に影響を及ぼさない範囲に制限していた。また、重
量物搬送機械では、搬送物の積み降ろしによって負荷の
慣性モーメントが大きく変動するので、低負荷時（空荷
時）と高負荷時（積荷時）との制御性に著しい差が生じ
る。この場合、従来の特に搬送用ロボットでは、空荷時
と積荷時との負荷イナーシャ比を略一定に維持するかの
ような動作制御プログラムが付与されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、負荷の慣
性モーメントが変動する状況下で使用されるサーボモー
タにおいて、常に所望の制御性を維持するためには、負
荷の慣性モーメントの変動に関わらず負荷イナーシャ比
を一定に保持することが肝要である。本発明の目的は、
制御プログラムによる間接的な作用ではなく、負荷の慣
性モーメントの変動に対応してサーボモータのロータの
慣性モーメントを直接的に変化させることにより、負荷
イナーシャ比を略一定に保持し、以て所望の制御性を維
持することができるサーボモータを提供することにあ
る。
性モーメントが変動する状況下で使用されるサーボモー
タにおいて、常に所望の制御性を維持するためには、負
荷の慣性モーメントの変動に関わらず負荷イナーシャ比
を一定に保持することが肝要である。本発明の目的は、
制御プログラムによる間接的な作用ではなく、負荷の慣
性モーメントの変動に対応してサーボモータのロータの
慣性モーメントを直接的に変化させることにより、負荷
イナーシャ比を略一定に保持し、以て所望の制御性を維
持することができるサーボモータを提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、軸を有するロータと、空隙を介してロー
タを囲繞するステータと、ロータ及びステータを収容
し、軸を回動可能に支持するとともにステータを固定支
持するハウジングと、ハウジングの内部に配置され、ロ
ータの慣性モーメントを変化させる電磁クラッチ手段と
を具備するサーボモータであって、電磁クラッチ手段
は、軸を非接触に囲繞し、軸に対して相対的回動可能に
配置されるコア手段と、コア手段に設置される巻線と、
コア手段に隣接かつ非接触に配置され、軸に固定される
回転板要素と、回転板要素に関してコア手段の反対側で
軸を非接触に囲繞し、軸に対して相対的回動可能に配置
される回転質量要素と、回転板要素と回転質量要素との
間で軸に非接触に配置され、巻線の励磁により回転板要
素に吸着される電機子要素と、電機子要素と回転質量要
素とを連結するとともに、巻線の非励磁時に電機子要素
を回転板要素から離脱させる連結手段とを備えて構成さ
れるロータ慣性モーメントを切換可能なサーボモータを
提供する。
に、本発明は、軸を有するロータと、空隙を介してロー
タを囲繞するステータと、ロータ及びステータを収容
し、軸を回動可能に支持するとともにステータを固定支
持するハウジングと、ハウジングの内部に配置され、ロ
ータの慣性モーメントを変化させる電磁クラッチ手段と
を具備するサーボモータであって、電磁クラッチ手段
は、軸を非接触に囲繞し、軸に対して相対的回動可能に
配置されるコア手段と、コア手段に設置される巻線と、
コア手段に隣接かつ非接触に配置され、軸に固定される
回転板要素と、回転板要素に関してコア手段の反対側で
軸を非接触に囲繞し、軸に対して相対的回動可能に配置
される回転質量要素と、回転板要素と回転質量要素との
間で軸に非接触に配置され、巻線の励磁により回転板要
素に吸着される電機子要素と、電機子要素と回転質量要
素とを連結するとともに、巻線の非励磁時に電機子要素
を回転板要素から離脱させる連結手段とを備えて構成さ
れるロータ慣性モーメントを切換可能なサーボモータを
提供する。
【０００６】本発明の好適な実施態様によれば、上記回
転質量要素が、回転板要素、電機子要素、及び連結手段
のいずれよりも充分に大きな質量を有するサーボモータ
が提供される。また、上記コア手段は、軸受を介して軸
の周囲に相対的回動可能に取着される環状コア部材から
形成することができる。あるいはまた、上記コア手段
を、軸を支持するハウジングの部位に近接してハウジン
グに一体的に形成してもよい。
転質量要素が、回転板要素、電機子要素、及び連結手段
のいずれよりも充分に大きな質量を有するサーボモータ
が提供される。また、上記コア手段は、軸受を介して軸
の周囲に相対的回動可能に取着される環状コア部材から
形成することができる。あるいはまた、上記コア手段
を、軸を支持するハウジングの部位に近接してハウジン
グに一体的に形成してもよい。
【０００７】
【作用】電磁クラッチ手段の巻線への電流を遮断する
と、電機子要素は、連結手段の作用により回転板要素か
ら離脱し、回転質量要素と一体的に軸に対し相対的回動
可能に配置される。このときのロータの慣性モーメント
は、ロータ及び回転板要素の重さと寸法とから算出され
る。このサーボモータを、負荷の慣性モーメントがサー
ボモータの作動中又は休止中に変動する機械に使用する
場合、低負荷時に電磁クラッチ手段の巻線への電流を遮
断する。そして、このシステムの負荷イナーシャ比を、
低負荷時の負荷の慣性モーメントと上記のロータ及び回
転板要素によって決まるロータの慣性モーメントとから
算定する。負荷が変動して負荷の慣性モーメントが増加
するときには、電磁クラッチ手段の巻線に電流を流し、
電機子要素を回転板要素に吸着する。それにより回転質
量要素がロータに連結され、ロータの慣性モーメント
は、低負荷時に比べて、電機子要素、連結手段、及び回
転質量要素に相当する量だけ増加する。このとき、ロー
タの慣性モーメントの増加率が負荷の慣性モーメントの
増加率に略一致するように、電機子要素、連結手段、及
び回転質量要素の重量及び寸法を設定すれば、負荷の慣
性モーメントが変動したときにも、負荷イナーシャ比が
略一定に保持される。
と、電機子要素は、連結手段の作用により回転板要素か
ら離脱し、回転質量要素と一体的に軸に対し相対的回動
可能に配置される。このときのロータの慣性モーメント
は、ロータ及び回転板要素の重さと寸法とから算出され
る。このサーボモータを、負荷の慣性モーメントがサー
ボモータの作動中又は休止中に変動する機械に使用する
場合、低負荷時に電磁クラッチ手段の巻線への電流を遮
断する。そして、このシステムの負荷イナーシャ比を、
低負荷時の負荷の慣性モーメントと上記のロータ及び回
転板要素によって決まるロータの慣性モーメントとから
算定する。負荷が変動して負荷の慣性モーメントが増加
するときには、電磁クラッチ手段の巻線に電流を流し、
電機子要素を回転板要素に吸着する。それにより回転質
量要素がロータに連結され、ロータの慣性モーメント
は、低負荷時に比べて、電機子要素、連結手段、及び回
転質量要素に相当する量だけ増加する。このとき、ロー
タの慣性モーメントの増加率が負荷の慣性モーメントの
増加率に略一致するように、電機子要素、連結手段、及
び回転質量要素の重量及び寸法を設定すれば、負荷の慣
性モーメントが変動したときにも、負荷イナーシャ比が
略一定に保持される。
【０００８】
【実施例】以下、添付図面に示した好適な実施例に基づ
き、本発明をさらに詳細に説明する。なお、各図面にお
いて同一又は類似の構成要素には、同じ参照番号を付
す。図１は、本発明の実施例によるサーボモータ１０の
概略断面図である。サーボモータ１０は、軸１２及び軸
１２に固定されるロータコア１４を有するロータ１６
と、空隙を介してロータコア１４を囲繞するステータ１
８と、ロータ１６及びステータ１８を収容するハウジン
グ２０と、ハウジング２０の内部に配置され、ロータ１
６の慣性モーメントを変化させる電磁クラッチ手段２２
とを備える。ハウジング２０は、ステータ１８を固定支
持する中央ハウジング２４と、中央ハウジング２４の軸
方向両端に配置され、軸受２６を介して軸１２を回動可
能に支持する前部ハウジング２８及び後部ハウジング３
０とを備える。電磁クラッチ手段２２は、前部ハウジン
グ２８とロータコア１４との間に配置され、軸１２に取
着される。
き、本発明をさらに詳細に説明する。なお、各図面にお
いて同一又は類似の構成要素には、同じ参照番号を付
す。図１は、本発明の実施例によるサーボモータ１０の
概略断面図である。サーボモータ１０は、軸１２及び軸
１２に固定されるロータコア１４を有するロータ１６
と、空隙を介してロータコア１４を囲繞するステータ１
８と、ロータ１６及びステータ１８を収容するハウジン
グ２０と、ハウジング２０の内部に配置され、ロータ１
６の慣性モーメントを変化させる電磁クラッチ手段２２
とを備える。ハウジング２０は、ステータ１８を固定支
持する中央ハウジング２４と、中央ハウジング２４の軸
方向両端に配置され、軸受２６を介して軸１２を回動可
能に支持する前部ハウジング２８及び後部ハウジング３
０とを備える。電磁クラッチ手段２２は、前部ハウジン
グ２８とロータコア１４との間に配置され、軸１２に取
着される。
【０００９】電磁クラッチ手段２２は、前部ハウジング
２８の軸受２６の近傍で軸１２を非接触に囲繞して配置
されるコア部材３２と、コア部材３２に隣接かつ非接触
に配置され、軸１２に固定される回転板要素３４と、回
転板要素３４に関してコア部材３２の反対側で軸１２を
非接触に囲繞して配置される回転質量要素３６と、回転
板要素３４と回転質量要素３６との間で軸１２に非接触
に配置される電機子要素３８とを備える。
２８の軸受２６の近傍で軸１２を非接触に囲繞して配置
されるコア部材３２と、コア部材３２に隣接かつ非接触
に配置され、軸１２に固定される回転板要素３４と、回
転板要素３４に関してコア部材３２の反対側で軸１２を
非接触に囲繞して配置される回転質量要素３６と、回転
板要素３４と回転質量要素３６との間で軸１２に非接触
に配置される電機子要素３８とを備える。
【００１０】図示実施例では、コア部材３２は、磁性材
料からなる環状部材であり、軸受４０を介して軸１２に
対し相対的回動可能に軸１２に取着される。コア部材３
２の凹部４２には、励磁用の巻線４４が配置される。回
転板要素３４は、磁性材料からなる環状部材であり、例
えば焼き嵌め等によって軸１２に固定される。回転質量
要素３６は、好ましくは比較的高密度の材料からなり、
図示実施例では軸受４６を介して軸１２に対し相対的回
動可能に軸１２に取着される。電機子要素３８は、磁性
材料からなる環板状部材であり、回転質量要素３６に対
向する一端面３８ａ（図２）にて、連結部材４８によっ
て回転質量要素３６に連結される。なお、好ましくは回
転質量要素３６は、回転板要素３４、電機子要素３８、
及び連結部材４８のいずれよりも充分に大きな重さを有
して形成される。回転質量要素３６の重さ及び寸法は、
ロータの慣性モーメントの所望の増加率に対応して設定
すればよい。
料からなる環状部材であり、軸受４０を介して軸１２に
対し相対的回動可能に軸１２に取着される。コア部材３
２の凹部４２には、励磁用の巻線４４が配置される。回
転板要素３４は、磁性材料からなる環状部材であり、例
えば焼き嵌め等によって軸１２に固定される。回転質量
要素３６は、好ましくは比較的高密度の材料からなり、
図示実施例では軸受４６を介して軸１２に対し相対的回
動可能に軸１２に取着される。電機子要素３８は、磁性
材料からなる環板状部材であり、回転質量要素３６に対
向する一端面３８ａ（図２）にて、連結部材４８によっ
て回転質量要素３６に連結される。なお、好ましくは回
転質量要素３６は、回転板要素３４、電機子要素３８、
及び連結部材４８のいずれよりも充分に大きな重さを有
して形成される。回転質量要素３６の重さ及び寸法は、
ロータの慣性モーメントの所望の増加率に対応して設定
すればよい。
【００１１】連結部材４８は、例えば板ばね等の弾性材
料からなり、図２に示す如く固定部位５０及び５２にて
それぞれ電機子要素３８及び回転質量要素３６に固定さ
れ、電機子要素３８と回転質量要素３６とを相互に引き
寄せるように作用する。電機子要素３８は、後述するよ
うに巻線４４の励磁により、連結部材４８の作用に抗し
て軸方向へ移動し、回転板要素３４に吸着される（図２
（ｂ））。それにより回転質量要素３６が、連結部材４
８、電機子要素３８、及び回転板要素３４を介して、ロ
ータ１６に連結される。そのために、回転板要素３４に
対向する電機子要素３８の他端面３８ｂと、この他端面
３８ｂに対向する回転板要素３４の一端面３４ａとは、
摩擦下で相互接触可能な略平坦面に形成されることが好
ましい。巻線４４の非励磁時には、電機子要素３８は連
結部材４８の作用により回転板要素３４から離脱し、回
転質量要素３６と一体的に軸１２に関して相対回動可能
となる（図２（ａ））。
料からなり、図２に示す如く固定部位５０及び５２にて
それぞれ電機子要素３８及び回転質量要素３６に固定さ
れ、電機子要素３８と回転質量要素３６とを相互に引き
寄せるように作用する。電機子要素３８は、後述するよ
うに巻線４４の励磁により、連結部材４８の作用に抗し
て軸方向へ移動し、回転板要素３４に吸着される（図２
（ｂ））。それにより回転質量要素３６が、連結部材４
８、電機子要素３８、及び回転板要素３４を介して、ロ
ータ１６に連結される。そのために、回転板要素３４に
対向する電機子要素３８の他端面３８ｂと、この他端面
３８ｂに対向する回転板要素３４の一端面３４ａとは、
摩擦下で相互接触可能な略平坦面に形成されることが好
ましい。巻線４４の非励磁時には、電機子要素３８は連
結部材４８の作用により回転板要素３４から離脱し、回
転質量要素３６と一体的に軸１２に関して相対回動可能
となる（図２（ａ））。
【００１２】上記のサーボモータ１０における負荷イナ
ーシャ比維持作用を以下に説明する。駆動対象機械の負
荷の慣性モーメントは、カップリングやボールねじ等の
回転体成分による慣性モーメントＪl と、被加工物や搬
送物等の移動体成分による慣性モーメントＪw とから構
成される。したがってサーボモータ１０において基準と
される負荷イナーシャ比αは、電磁クラッチ手段２２の
巻線４４の非励磁時、すなわちロータ１６と回転質量要
素３６とが連結されないときのロータ１６の慣性モーメ
ントＪm を用いて、次式で示される。 α＝（Ｊl ＋Ｊw ）／Ｊm ここでＪw は、移動体の慣性モーメントをロータ１６の
軸１２に換算した値であり、次式で示される。 Ｊw ＝Ｗ×（Ｌ／２π)2
ーシャ比維持作用を以下に説明する。駆動対象機械の負
荷の慣性モーメントは、カップリングやボールねじ等の
回転体成分による慣性モーメントＪl と、被加工物や搬
送物等の移動体成分による慣性モーメントＪw とから構
成される。したがってサーボモータ１０において基準と
される負荷イナーシャ比αは、電磁クラッチ手段２２の
巻線４４の非励磁時、すなわちロータ１６と回転質量要
素３６とが連結されないときのロータ１６の慣性モーメ
ントＪm を用いて、次式で示される。 α＝（Ｊl ＋Ｊw ）／Ｊm ここでＪw は、移動体の慣性モーメントをロータ１６の
軸１２に換算した値であり、次式で示される。 Ｊw ＝Ｗ×（Ｌ／２π)2
【００１３】仮に、Ｊm ＝０．０１kgm2、Ｊl ＝０．０
３kgm2、ロータ１回転当たりの移動体の移動量Ｌ＝０．
０２m/rev 、移動体重量を低負荷時Ｗ1 ＝５００kg、高
負荷時Ｗ2 ＝２５００kgとすると、低負荷時の基準負荷
イナーシャ比α1 は３．５となり、制御性に優れたシス
テムであることが分かる。ここで電磁クラッチ手段２２
を作動せず、すなわちロータ１６の慣性モーメントを増
加させずに、高負荷時の負荷イナーシャ比α′を求める
と、５．５となり、低負荷時に比べて制御性が劣化す
る。そこでサーボモータ１０では、負荷の慣性モーメン
トの増加に対応して電磁クラッチ手段２２を作動し、ロ
ータ１６の慣性モーメントを増加させる。回転質量要素
３６の慣性モーメントＪm2（連結部材４８及び電機子要
素３８の慣性モーメントを含む）を０．００５kgm2とす
ると、ロータ１６と回転質量要素３６とが連結されたと
きの負荷イナーシャ比α2 は、 α2 ＝（Ｊl ＋Ｊw ）／（Ｊm ＋Ｊm2）＝３．７ となり、負荷の慣性モーメントが増加したにも関わら
ず、負荷イナーシャ比が略一定に保持されることが分か
る。
３kgm2、ロータ１回転当たりの移動体の移動量Ｌ＝０．
０２m/rev 、移動体重量を低負荷時Ｗ1 ＝５００kg、高
負荷時Ｗ2 ＝２５００kgとすると、低負荷時の基準負荷
イナーシャ比α1 は３．５となり、制御性に優れたシス
テムであることが分かる。ここで電磁クラッチ手段２２
を作動せず、すなわちロータ１６の慣性モーメントを増
加させずに、高負荷時の負荷イナーシャ比α′を求める
と、５．５となり、低負荷時に比べて制御性が劣化す
る。そこでサーボモータ１０では、負荷の慣性モーメン
トの増加に対応して電磁クラッチ手段２２を作動し、ロ
ータ１６の慣性モーメントを増加させる。回転質量要素
３６の慣性モーメントＪm2（連結部材４８及び電機子要
素３８の慣性モーメントを含む）を０．００５kgm2とす
ると、ロータ１６と回転質量要素３６とが連結されたと
きの負荷イナーシャ比α2 は、 α2 ＝（Ｊl ＋Ｊw ）／（Ｊm ＋Ｊm2）＝３．７ となり、負荷の慣性モーメントが増加したにも関わら
ず、負荷イナーシャ比が略一定に保持されることが分か
る。
【００１４】なお、サーボモータ１０を前述の汎用工作
機械に使用する場合は、被加工物の加工中に電磁クラッ
チ手段２２を作動させる必要はない。この場合、被加工
物の交換時、すなわちサーボモータ１０の休止時に、被
加工物重量の変動に対応して電磁クラッチ手段２２を作
動させればよい。他方、前述の重量物搬送機械において
は、サーボモータ１０の作動中に、搬送物の積み降ろし
に対応して負荷イナーシャ比を切り換えなければならな
い場合がある。このような場合でも、本発明によれば、
電磁クラッチ手段２２のオンオフ制御のみによって、容
易に対処することができる。
機械に使用する場合は、被加工物の加工中に電磁クラッ
チ手段２２を作動させる必要はない。この場合、被加工
物の交換時、すなわちサーボモータ１０の休止時に、被
加工物重量の変動に対応して電磁クラッチ手段２２を作
動させればよい。他方、前述の重量物搬送機械において
は、サーボモータ１０の作動中に、搬送物の積み降ろし
に対応して負荷イナーシャ比を切り換えなければならな
い場合がある。このような場合でも、本発明によれば、
電磁クラッチ手段２２のオンオフ制御のみによって、容
易に対処することができる。
【００１５】特に図示はしないが、図１の電磁クラッチ
手段２２を、コア部材３２を中心として対称配置で軸１
２に２つ取着することができる。この場合、一方の電磁
クラッチ手段２２における回転板要素３４と電機子要素
３８との間の空隙を、他方の電磁クラッチ手段のものよ
りも大きくすることによって、巻線４４への励磁電流の
制御により、ロータ１６の慣性モーメントを２段階に亙
って増加させることが可能となる。
手段２２を、コア部材３２を中心として対称配置で軸１
２に２つ取着することができる。この場合、一方の電磁
クラッチ手段２２における回転板要素３４と電機子要素
３８との間の空隙を、他方の電磁クラッチ手段のものよ
りも大きくすることによって、巻線４４への励磁電流の
制御により、ロータ１６の慣性モーメントを２段階に亙
って増加させることが可能となる。
【００１６】図３は、本発明の他の実施例によるサーボ
モータ５４を示す。サーボモータ５４は、軸受２６の近
傍で前部ハウジング２８に設けられた凹部５６に巻線５
８を配置した電磁クラッチ手段６０を備える。したがっ
てサーボモータ５４では、前部ハウジング２８が磁性材
料で形成されて電磁クラッチ手段６０のコア手段として
作用する。その結果、電磁クラッチ手段６０では、図１
の電磁クラッチ手段２２のコア部材３２及び軸受４０が
省略される。さらに、回転板要素６２、電機子要素６
４、連結部材６６、及び回転質量要素６８は、いずれも
図１の電磁クラッチ手段２２のものに比べて半径方向へ
延長された寸法を有する。このようにサーボモータ５４
は、モータの軸方向長さを削減しつつハウジング内の空
間を有効に利用して、ロータの慣性モーメントの増加率
をさらに上昇させることができる。サーボモータ５４の
他の構造及び電磁クラッチ手段６０による負荷イナーシ
ャ比維持作用は、サーボモータ１０と同様である。
モータ５４を示す。サーボモータ５４は、軸受２６の近
傍で前部ハウジング２８に設けられた凹部５６に巻線５
８を配置した電磁クラッチ手段６０を備える。したがっ
てサーボモータ５４では、前部ハウジング２８が磁性材
料で形成されて電磁クラッチ手段６０のコア手段として
作用する。その結果、電磁クラッチ手段６０では、図１
の電磁クラッチ手段２２のコア部材３２及び軸受４０が
省略される。さらに、回転板要素６２、電機子要素６
４、連結部材６６、及び回転質量要素６８は、いずれも
図１の電磁クラッチ手段２２のものに比べて半径方向へ
延長された寸法を有する。このようにサーボモータ５４
は、モータの軸方向長さを削減しつつハウジング内の空
間を有効に利用して、ロータの慣性モーメントの増加率
をさらに上昇させることができる。サーボモータ５４の
他の構造及び電磁クラッチ手段６０による負荷イナーシ
ャ比維持作用は、サーボモータ１０と同様である。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るサーボモータは、ハウジング内に配置した電磁ク
ラッチ手段の作動により、ロータの慣性モーメントを直
接的に変化させる構成としたので、サーボモータの休止
中及び作動中のいずれにおいても、駆動対称機械の負荷
の慣性モーメントの変動に対応して負荷イナーシャ比を
略一定に保持することができる。したがって、負荷の慣
性モーメントが頻繁に変動する機械の制御系に本発明の
サーボモータを使用することにより、負荷の変動に関わ
らず常に所望の制御性を維持し、以て機械の作動精度を
向上させることができる。
に係るサーボモータは、ハウジング内に配置した電磁ク
ラッチ手段の作動により、ロータの慣性モーメントを直
接的に変化させる構成としたので、サーボモータの休止
中及び作動中のいずれにおいても、駆動対称機械の負荷
の慣性モーメントの変動に対応して負荷イナーシャ比を
略一定に保持することができる。したがって、負荷の慣
性モーメントが頻繁に変動する機械の制御系に本発明の
サーボモータを使用することにより、負荷の変動に関わ
らず常に所望の制御性を維持し、以て機械の作動精度を
向上させることができる。
【図１】本発明の実施例によるサーボモータの概略断面
図である。
図である。
【図２】図１のサーボモータの電磁クラッチ手段を示す
拡大断面図で、（ａ）クラッチオフ時、（ｂ）クラッチ
オン時、の各状態を示す。
拡大断面図で、（ａ）クラッチオフ時、（ｂ）クラッチ
オン時、の各状態を示す。
【図３】本発明の他の実施例によるサーボモータの概略
断面図である。
断面図である。
１２…軸 １６…ロータ １８…ステータ ２０…ハウジング ２２，６０…電磁クラッチ手段 ３２…コア部材 ３４，６２…回転板要素 ３６，６８…回転質量要素 ３８，６４…電機子要素 ４０，４６…軸受 ４４，５８…巻線 ４８，６６…連結部材
Claims (4)
- 【請求項１】 軸を有するロータと、空隙を介して該ロ
ータを囲繞するステータと、該ロータ及び該ステータを
収容し、該軸を回動可能に支持するとともに該ステータ
を固定支持するハウジングと、該ハウジングの内部に配
置され、該ロータの慣性モーメントを変化させる電磁ク
ラッチ手段とを具備するサーボモータであって、 前記電磁クラッチ手段は、 前記軸を非接触に囲繞し、該軸に対して相対的回動可能
に配置されるコア手段と、 前記コア手段に設置される巻線と、 前記コア手段に隣接かつ非接触に配置され、前記軸に固
定される回転板要素と、 前記回転板要素に関して前記コア手段の反対側で前記軸
を非接触に囲繞し、該軸に対して相対的回動可能に配置
される回転質量要素と、 前記回転板要素と前記回転質量要素との間で前記軸に非
接触に配置され、前記巻線の励磁により前記回転板要素
に吸着される電機子要素と、 前記電機子要素と前記回転質量要素とを連結するととも
に、前記巻線の非励磁時に該電機子要素を前記回転板要
素から離脱させる連結手段、 とを備えて構成されるロータ慣性モーメントを切換可能
なサーボモータ。 - 【請求項２】 前記回転質量要素が、前記回転板要素、
前記電機子要素、及び前記連結手段のいずれよりも充分
に大きな質量を有する請求項１に記載のサーボモータ。 - 【請求項３】 前記コア手段が、軸受を介して前記軸の
周囲に相対的回動可能に取着される環状コア部材からな
る請求項１に記載のサーボモータ。 - 【請求項４】 前記コア手段が、前記軸を支持する前記
ハウジングの部位に近接して該ハウジングに一体的に形
成される請求項１に記載のサーボモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14640393A JPH077887A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | ロータ慣性モーメントを切換可能なサーボモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14640393A JPH077887A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | ロータ慣性モーメントを切換可能なサーボモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077887A true JPH077887A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15406919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14640393A Pending JPH077887A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | ロータ慣性モーメントを切換可能なサーボモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077887A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1657803A1 (en) * | 2004-11-12 | 2006-05-17 | Denso Corporation | Automotive alternator with magnetic fluctuation suppressor for suppressing fluctuations in rotational movement |
| WO2007063044A2 (en) | 2005-11-30 | 2007-06-07 | International Business Machines Corporation | Laser fuse structures for high power applications |
| JP2007228758A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Delta Electronics Inc | 大きい慣性を有するサーボモータ |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP14640393A patent/JPH077887A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1657803A1 (en) * | 2004-11-12 | 2006-05-17 | Denso Corporation | Automotive alternator with magnetic fluctuation suppressor for suppressing fluctuations in rotational movement |
| US7560837B2 (en) | 2004-11-12 | 2009-07-14 | Denso Corporation | Automotive alternator with rotary magnetic fluctuation suppressor |
| WO2007063044A2 (en) | 2005-11-30 | 2007-06-07 | International Business Machines Corporation | Laser fuse structures for high power applications |
| JP2007228758A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Delta Electronics Inc | 大きい慣性を有するサーボモータ |
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