JPS5858854A - 電気式コンパクト駆動装置 - Google Patents

電気式コンパクト駆動装置

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JPS5858854A
JPS5858854A JP57161567A JP16156782A JPS5858854A JP S5858854 A JPS5858854 A JP S5858854A JP 57161567 A JP57161567 A JP 57161567A JP 16156782 A JP16156782 A JP 16156782A JP S5858854 A JPS5858854 A JP S5858854A
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shaft
hollow shaft
drive shaft
motor
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デイ−トマ−ル・コツホ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は互に独立して駆動できる２つの駆動軸を有し、
第１の駆動軸（１，を中空軸として形成された第２の駆
動軸中に配置されている電気式コン・９クト駆動装吟゛
に関する。
このような電気式コンパクト駆動装置は例えば測定及び
制御技術あるいはロボット工業における位置決め用の調
整装置として用いられる。その場合両部動軸による調整
運動は互に完全に独立して行ない得るものでなければな
らない。すなわち１つのコンパクト駆動装置にまとめら
れた副駆動装置の相互干渉はあらかじめ除かれるか、あ
るいは完全に補償されなければならない。しかしながら
、できるだけコンパクトな構造を得るために、第１の駆
動軸が中空軸として形成された第２の駆動軸中に配置さ
れている場合には、構造上の理由から副駆動装置の相互
干渉は除去することができない。
この場合、第２の駆動軸内に支持された第１の駆動軸は
第２の駆動軸とともにその軸心の回りに回転し、その場
合第１の駆動軸とその駆動装置との間の相対運動が第１
の駆動軸の望ましくない回転を生じさせる。
本発明の目的は、第１の駆動軸が中空軸として形成され
た第２の駆動軸の中に配置され、それによって生ずる副
駆動装置の相互干渉が完全に補償されるような、互いに
独立して駆動できる２つの駆動軸を持った電気式コンパ
クト駆動装置を得ることにある。
本発明によればこの目的は、特許請求範囲第１項に記載
された手段によって達成される。
本発明は副駆動装置の相互干渉を補償するためには、第
１の駆動モータに、常に第２の駆動軸の回転運動に相応
する補助的な回転運動が強制されなければならないとい
う観点に基づいてｂる。この回転運動の重量は１両駆動
モータのステータ、伝動装置の従動要素及び第２の駆動
軸を堅く連結することによってこれら駆動蚤素の同期が
得られることによって達成され、その際第１の駆動モー
タのロータにもロータとステータとの間に存在する保持
トルクによってこの同期回転が強制される。
この同期回転を得るために必要な前記駆動要素の連結は
その場合、第２のｙ動モータが中空軸モ・−タとして形
成され、伝動装置の相応した同軸構造ｔてよりその内部
駆動要素がロータに接続され、外側従動要素が第２の駆
動モータのステータに接続されることによって達成され
る。
本発明に基づくコンパクト駆動装置の有利な実施形態に
おいては、伝動装置は応力波伝動装置であり、その応力
波発生器は内側駆動要素を形成し。
その外歯付き張り輪は外側従動要素を形成し、その際張
シ輪は内歯付きの固定外側リングと噛合っている。たと
えばドイツ連邦共和国特許第１６５０７１４号明細書で
その作用が知られているかかる応力波伝動装置は、一方
では内側駆動要素と外側従動要素との同心的構造を有し
、他方ではそのコンパクトな構造によって申し分なく本
発明に基づくコンパクト駆動装置にまとめられる。その
場合応力波伝動装置の固定外側リングはコンパクト駆動
装置のケーシングと接続されるか、あるいはこのケーゾ
ングの構成部分を形成する。
本発明に基づくコンパクト駆動装置の別の有利な実施形
態において、第１の駆動モータは同様に中空軸モータと
して形成されている。このことは特に、第１の駆動モー
タのモータを中央中空軸上に設けることができ、その中
央円穴を通って例えばケーブル、ホース、駆動棒などを
挿入できるという利点を有している。その場合中央中空
軸は歯車機構を介して第１の駆動軸を駆動することがで
きる。中央中空軸を通してストローク・回転スピンドル
を貫通案内することもできる。この場合ストローク・回
転スピンドルのストローク運動は好ましくは第１の駆動
軸によって生じ、一方ストローク・回転スピンドルの回
転駆動は第２の駆動軸によって生じる。ストローク・回
転スピンドルはそれによって軸方向に調整され、またそ
れとは完全に独立してその回転軸心の回りを回転できる
。
第２の駆動軸の中空軸部分はその回転軸心に対して偏心
して並べられているので、この中空軸部分の外形が小さ
い場合ても第１の駆動軸位ひストローク・回転スピンド
ルを同時に収納することができる。その場合筒１の駆動
軸ないし第２の駆動軸トストローク・回転スピンドルと
の間の伝達要素も第２の駆動軸の中空軸部分の内部に配
置できる。それによってストローク拳回転スピンドルに
対しきわめてコンパクトな調整駆動装置が生ずる。
中空軸部分の自由端がキャップで閉じられることによっ
て、調整装置全体を気密に封止することができる。
以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。
第１図は調整装置の電気式コンパクト駆動装置の部分断
面図を示している。このコンパクト駆動装置は第１の駆
動軸１を有し、この第１の駆動軸１は中空軸として形成
された亭２の駆動軸２の内部に配置されている。第１の
駆動軸ｌはその端部領域において溝付きラジアル玉軸受
１１によって支持されており、この軸受１１自体は第２
の駆動＋ｉｌ＋２に固定された軸受台１２内に設けられ
ている。
第１の駆動軸１は従って一方ではその回転軸心ＤＡＩを
中心として回転でき、他方では第２の駆動軸２が回転す
る際その回転軸心Ｉ）Ａ２を中心として回転する。第２
の駆動軸２は複数の部分から組立られ、軸方向において
筒状中空部分２１に中空軸支持板２２及び中空軸接続部
分２３が続いている。第２の駆動軸２のこれらの部分は
互に回転しないように接続され、中空軸部分２１と中空
軸支持板２２との間の結合はクランプ２４によって行な
われている。中空軸部分２１は後で詳述する理由から第
２の駆動軸２の回転中心Ｄ’Ａ　２に対し偏心して配置
されている。
第１の駆動軸１には中空軸モータとして形成された第１
の駆動モータ３が配置され、第１図の右半分の断面から
、その永久磁石を含むステータ３１゜ロータ３２及びロ
ータ巻線３３が認められる。ステータ３１は複数の心出
しピン３４によって中空軸接続部分２３に取り付けられ
、一方ロータ３２は中央中空軸・１の座面４１−Ｌに取
り付けられている。第１の駆動モータ３は中央中空軸・
１及び歯車機構を介して第１の駆動軸ｌを駆動する。そ
の歯車機構は中央中空軸４上に取シ付けられ゛た歯車４
２と第１の駆動軸１に取りけけられた歯車■３とからな
っている。
第２の駆動軸２には同様に中空軸モータとして形成され
た第２の駆動モータ５が配置され、第１図の右半分の断
面から、その永久！ｌｆｉ石を含むステータ５１１　ロ
ータ５２及びロータ巻線５３が認められる。ステータ５
１は複数の心出しビン５４によって中空軸接続部分２３
に取シ付けられ、一方ロータ５２は滑り軸受ブツシュ６
の外面に接着されており、この滑り軸受ブツシュ６はそ
の内面でもって中央中空軸・ｉ上を滑動する。第２の駆
動モータ２は同心的に構成された応力波伝動装置７を介
して第２の駆動軸２を運動する。この応力波伝動装置の
内側駆動要素として応力波発生器が用いられ、この応力
波発生器は滑り軸受ブツシュ６の外側面に接着された基
礎リング７１、この基礎リング７１上に取り付けられ楕
円状の外形をした軸部分７２及びこの軸部分７２上に被
せられている転がり軸受７３から構成されている。応力
波発生器の横に取り付けられた保持リング７４は各部分
が軸方向に移動するのを防止し、半径方向においては溝
付きラジアル玉軸受７５を介して中央中空軸４上に支持
されている。応力波発生器ｇｔ７の外側従動要素として
は外歯付きの弾性張り輪７６が用いられ、この張シ輪７
６は軸方向において歯無しの延長部分７６１″を有し、
保持リング７６２及び保持ピン７６３を介して中空軸接
続部分２３に接続されている。その場合歯無し延長部分
７６１は心出しビン３４ないし５４を通すために決めら
れた穴７６４を有している。外歯付きの弾性張り輪７６
は大きな楕円形軸を介して内歯付き外側リング８１に噛
合っており、この外側り／グ８１は固定されており、外
側ケーシング８の構成部分である。
外側ケーシング８（ｒ！、上述した外側リング８１゜円
筒状ケーシング部分８２及びケーシングフランジ部分８
３から構成され、このケーシングフランジ部分８３は調
整装置全体を取り付けるために設けられ、適当な穴８３
１を有している。外側ケーシング８全体は圧力密に形成
され、その場合筒状ケーシング部分８２と中空軸支持板
２２との間にはパツキン８２１が、ケーシングフランジ
部分８３と中央中空軸４を貫通するストロークおよび回
転スピンドル９との間に軸封装置８３２がそれぞれ配置
されている。固定した外側ケーシング８の中には更に第
２の駆動軸２が支持されている。
このために筒状ケーシング部分８２と第２の駆動軸２と
の間には中空軸支持板２２と中空軸接続部分２３との間
の接続範囲において溝付きラジアル玉軸受８２２が設け
られ、それに続く中空軸接続部分２３の筒状範囲にはニ
ードル軸受８２３が設　　　　　　′けられている。中
央中空軸４はその一端領域において滑り軸受ブツシュ４
３を介してケーシングフランジ部分８３内に支持され、
一方その反対側における支持は溝付きラジアル玉軸受４
４を介して行なわれ、その玉軸受４４は中央中空軸・１
と保持リング７６２との間において溝付きラジアル軸受
８２２の高さに配置されている。
第１図に示されたコンパクト形駆動装置の場合。
第２の駆動軸２が回転する際に、同様に回転軸心ＤＡ２
の回りを回転する歯車１３が歯車４２の１を転り、それ
によって第１の駆動軸ｌが回転軸心ＤＡＩの回りを回転
する場合に、両駆動装ｆｔは相互作用を生ずることにな
る。第１の駆動モータ３のステータ３１を第２の駆動軸
２に接続することによって、この相互作用は補償される
。第１の駆動モータ３のステータ３１とロー夕３２との
間にｆｄ保持トルクが存在し、この保持トルクハｏ　−
ｐ巻線３３の短絡によってなお強くでき、歯車４２を持
った中央中空軸４上に補償のために必要な回転運動を正
確に伝達する。第１の駆動モータ３が駆動され、そのス
テータ３１とロータ３２との間に相対運動が生じた場合
のみ、第１の駆動軸ｌはその同転軸心ＤＡＩを中心とし
て回転する。この第１の駆動軸１の独立した回転運動は
ストローク・回転スピンドル９ｖストローク運動に変換
されるべきものであり、−刃用２の駆動軸２の回転運動
はストローク・回転スピンドル９の相応した回転運動に
変換されるべきものである。このようにしてたとえばス
トローク・回転スピンドル９の端に配置された測定装置
あるいは工具が回転軸心ＤＡ２の長手方向に調整され、
それに無関係に所定の角度位置まで回転される。このス
トローク・回転スピンドル９のストローク運動及び回転
運動は第１図において矢印ＨとＤで示されている。
駆動モータ３ないし５のステータ３１及び５１にあるプ
ランへの電流供給は１図面に示されていないスリップリ
ングを介して行なわれ、これらのスリップリングは例え
ば中空軸接続部分２３と外側ケーシング８の筒状ケーシ
ング部分８２との間に配置されている。回転運動りを僅
かな、二三回転に制限する場合には、中空軸部分２１の
壁を通して電流供給を行なうこ羨ができる。それは、中
空軸部分２１とステータ３１，５１は同期回転している
からである。
第１の駆動軸ｌの回転運動をストローク・回転スピンド
ル９のストローク運動Ｈへの変換、及び第２の駆動軸２
の回転運動のストローク・回転スピンドル９の回転運動
りへの変換は、第２図及び第３図から明らかである。そ
こで明らかなように。
その変換は連結体９１によって行なわれ、この連結体９
１は中空軸部分２１の内部に配置され、ストローク・回
転スピンドル９の上に回転軸心ＤＡ２の方向に調整可能
に取り付けられている。この調整可能な取り付けは互い
に逆向きに傾斜した２飼の外側円錐面を有する内側クラ
／グ体９１１及びそれぞれ相応した内側円錐面を有する
２つの外側クランプ体９１２ないし９１３を介して行な
われ。
その場合クランプ力はクランプめがね９１４及び連結体
９１に保持されている２つのクランプボルト９１５を介
して生ずる。第１の駆動軸１のストｏ　−り・回転冬ピ
ンドル９のストローク運動Ｈへの変換は送りナツト１４
を介して行なわれ、この送シナット１４は第１の駆動軸
１の雄ねじ上に嵌込まれ、連結体９１内に保持され、回
り取めされている。中空軸２１の回転のストローク・回
転スピンドルの回転運ＶｔＪＪＤへの伝達は３つの連結
様・２１１を介して行なわれ、これらの連結４％２１１
は回転軸心ＤＡＩないしＤＡ２に対し平行に並び。
それぞれ互いに９０°の角度だけずらされて中空軸部分
２１の内周面にボルト２１２によって取り付けられ、そ
の場合中空軸部分２１の管断面積によって大きな捩り強
度が生ずる。この連結４２１１は連結体９１の相応した
Ｕ字状開口部９１６に係合し、その場合ストローク運動
Ｈに相応した移動は妨げられない。
第２図の断面図において、中空軸部分２１の自由端がキ
ャップ２１３によって閉じられ、パツキン２１４によっ
てシールされていることが示されている。シールのため
に必要な押圧力はクランプ２１５及びクランプボルト２
１６を介して与えられる。
第２図及び第３図はまた。上述したような中空軸部分２
１の回転軸心ＤＡ’２に対する偏心的な配ｌｉ！　構造
が、中空軸部分２１の内部における第１の駆動軸１１ス
トローク・回転スピンドル９及び連結体９１の空間を節
約した設彎に適していることを示している。このように
電気式コンパクト駆動ａｋの密集形構造と関連して、制
御装置全体の構造の大きさを最少に減少できる。図示さ
れた実施例においてケーシング８３における調整装置の
最大直径は例えば１１０ＭであシＩｖ４整装置全体の構
造高さはストローク・回転スピンドル９の必要はストロ
ークＨに左右される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の部分断面図、第２図はその
ストローク・回転スピンドルの駆動装置の一例の断面図
、第３図は第２図における１１１−１１１線に沿う断面
図である。 ｌ・・・第１の駆動軸、２・・・第２の駆動軸、３・・
・第１の駆動モータ、４・・・中央中空軸、５・・第２
の駆動モータ、７・・応力波伝動装置、９・・ストロー
ク・回転スピンドル、３１・・第１の駆動モータのステ
ータ、５１・・第２の駆動モータのステータ。 ５２・・・第２の駆動モータのロータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）互いに独立して駆動できる２つの駆動軸を有し、第
    」の駆動軸二が中空軸として形成された第２の駆動軸中
    に配置されている電気式コンパクト駆動装置において、 ａ）第１の駆動軸に第１の駆動モータが付設され、 ｂ）第２の駆動軸に中空軸モータとして形成された第２
    の地動モータが付設され、Ｃ）第２の駆動モータと第２
    の駆動軸との間に伝動装置が接続され、この伝動装置の
    第２の駆動モータのロータに連結された内側躯動袈素は
    外側従ｗＪ要素に同心的に配置され、ｄ）第１の駆動モ
    ータのステータ％第２の駆動モータのステータ、伝動装
    置の外側従動袈累及び第２の駆動軸が同期を得るために
    互いに駿く連結されている ことを特徴とする電気式コンパクト駆動装置。 ２）伝動ＪＡ置が応力波伝動装置であハその応力波発生
    器が内側駆ｗＪ要素を形成し、その外歯付き弾性張０輪
    が外側従動袈素を形成し、前記張り輪が内歯付き固定外
    側リングに噛合っていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の駆動装置。 ３）第１の駆動モータが同様１て中空軸モータとして形
    成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項゛
    または第２項記載の駆動装置。 ４）第１の駆動モータ′のロータが中央中空軸上に設け
    られていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
    の駆動装置。 ５）中央中空軸が両市機構を介して第１のｗＡ駆動軸駆
    動することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のｊ
    駆動装置。 ６）ストローク・回転スピンドルが中央中空軸を貫通し
    て案内されていることを特徴とする特許請求の範囲第４
    項記載の駆動装置。 ７）ストローク・回転スピンドルノ、ストローク運動が
    第１の駆動軸によって生じ、ストローク・回転スピンド
    ルの回転運動が第２の駆動軸によって生じることを特徴
    とする特許請求の範囲第６項記載の駆動装置。 ８）第２の駆動軸の中空軸がその回転軸心に対し偏心し
    て並べられていることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項ないし第７項のいずれかに記載の駆動装置。 ９）第１の駆動軸ないし第２の駆動軸とストローク・回
    転スピンドルとの間の伝達要素が第２の駆動軸の中空軸
    部分中に配置されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第７項記載の駆動装置。 １０）　　中空軸部分の自由端がキャップによって閉じ
    られていることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載
    の駆動装置。
JP57161567A 1981-09-17 1982-09-16 電気式コンパクト駆動装置 Pending JPS5858854A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE31371019 1981-09-17
DE19813137101 DE3137101A1 (de) 1981-09-17 1981-09-17 Zweiachsiger elektrischer kompaktantrieb, insbesondere stellantrieb

Publications (1)

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ID=6142007

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JP57161567A Pending JPS5858854A (ja) 1981-09-17 1982-09-16 電気式コンパクト駆動装置

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