JPS59172947A - 複合ブラシレスサ−ボモ−タ - Google Patents
複合ブラシレスサ−ボモ−タInfo
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- JPS59172947A JPS59172947A JP58046017A JP4601783A JPS59172947A JP S59172947 A JPS59172947 A JP S59172947A JP 58046017 A JP58046017 A JP 58046017A JP 4601783 A JP4601783 A JP 4601783A JP S59172947 A JPS59172947 A JP S59172947A
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- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、工業用ロッポット、ＮＣ機器等に利用され、
減速装置を内蔵した複合ブラシレスサーボモータに関す
るものである。
減速装置を内蔵した複合ブラシレスサーボモータに関す
るものである。
（従来技術）
工業用ロッポットやＮＣ機器等にはブラシレスサーボモ
ータが多用されるが、この種のサーボモータは、通常１
つのモータと、減速装置と、サーボ回路およびインバー
タ回路から成る制御回路と、モータ出力軸の回転位置や
回転速度を検出して制御回路へサーボ信号やインバータ
信号をフィードパ・ツクする回転検出器とを備えている
。この種のサーボモータでは大トルクを必要とする一方
急激な加減速を行うため、従来は回転子の径を小さくし
て、その長手方向の長さを大きくする必要があった。こ
のため相手装置に組込みにくいという不都合が生じてい
た。
ータが多用されるが、この種のサーボモータは、通常１
つのモータと、減速装置と、サーボ回路およびインバー
タ回路から成る制御回路と、モータ出力軸の回転位置や
回転速度を検出して制御回路へサーボ信号やインバータ
信号をフィードパ・ツクする回転検出器とを備えている
。この種のサーボモータでは大トルクを必要とする一方
急激な加減速を行うため、従来は回転子の径を小さくし
て、その長手方向の長さを大きくする必要があった。こ
のため相手装置に組込みにくいという不都合が生じてい
た。
またサーボ系に必須の回転検出器としては、従来は、エ
ンコーダ、タコジェネ（速度発電機）などが用いられて
いる。しかしエンコーダは構造が複雑で大きいため大き
い取付スペースを要するだけでなく、振動に弱くまた高
価でもあった。タコジェネは回転速度をアナログ電圧と
して出力するが、その分解能に限界があって極めて応答
性の高い速度制御には適さないという問題がある。
ンコーダ、タコジェネ（速度発電機）などが用いられて
いる。しかしエンコーダは構造が複雑で大きいため大き
い取付スペースを要するだけでなく、振動に弱くまた高
価でもあった。タコジェネは回転速度をアナログ電圧と
して出力するが、その分解能に限界があって極めて応答
性の高い速度制御には適さないという問題がある。
（発明の目的）
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、相
手装置に組込み易い外形寸法にしたにもかかわらず低速
で大トルクを得ることができ、また構造が簡単で小型化
に適し、振動に対して強く、分解能が高く、さらに低価
格化を図ることが可能な複合ブラシレスサーボモータを
提供することを目的とする。
手装置に組込み易い外形寸法にしたにもかかわらず低速
で大トルクを得ることができ、また構造が簡単で小型化
に適し、振動に対して強く、分解能が高く、さらに低価
格化を図ることが可能な複合ブラシレスサーボモータを
提供することを目的とする。
（発明の構成）
本発明はこの目的を達成するため、同期運転される複数
のモータの出力を１つの大歯車に伝達すると共に、回転
検出器を複数の歯車センサで形成し、前記複数の歯車セ
ンサを大歯車の歯の１ピッチ間に配設するようにした。
のモータの出力を１つの大歯車に伝達すると共に、回転
検出器を複数の歯車センサで形成し、前記複数の歯車セ
ンサを大歯車の歯の１ピッチ間に配設するようにした。
すなわち、出力軸に小歯車が取イζｊけられた複数のモ
ータと、各モータの小歯車が噛合する１つの大歯車と、
この大歯車に固定された最終出力軸と、前記大歯車の１
ピッチ間に等間隔に配設された複数の歯車センサを有す
る回転検出器と、制御回路とを備え、前記モータ、小歯
車、大歯車、回転検出器および制御回路でフィードバン
クループを形成し、かつ前記複数のモータを同期運転す
るように構成した。以下図示の実施例に基づき、本発明
の詳細な説明する。
ータと、各モータの小歯車が噛合する１つの大歯車と、
この大歯車に固定された最終出力軸と、前記大歯車の１
ピッチ間に等間隔に配設された複数の歯車センサを有す
る回転検出器と、制御回路とを備え、前記モータ、小歯
車、大歯車、回転検出器および制御回路でフィードバン
クループを形成し、かつ前記複数のモータを同期運転す
るように構成した。以下図示の実施例に基づき、本発明
の詳細な説明する。
（実施例）
第１図と第２図は本発明の一実施例を１部断面した正面
図と側面図、第３図は同じく全体構成図、第４図と第５
図は回転検出器の配置図、第６図は各歯車のセンサの出
力タイミング図、第７図は回転検出器の結線図である。
図と側面図、第３図は同じく全体構成図、第４図と第５
図は回転検出器の配置図、第６図は各歯車のセンサの出
力タイミング図、第７図は回転検出器の結線図である。
第１〜３図で符号１０ （ＩＯＡ、ＩＯＢ、ｌ０Ｃ１Ｉ
ＯＤ）は４個の同一の同期モータであり、その内部には
永久磁石型回転子と、電気子巻線と、電気子磁極が内蔵
されている。１２は最終出力軸であって、基板１４とケ
ース、１６との間に回転自在に保持されている。この最
終出力軸１２には大歯車１８が固定されている。４つの
モータ１０は最終出力軸１２を中心にして等間隔に９０
’おきに位置するよう基板１４に取付けられ、各モータ
ｌＯの出力軸には大歯車１８に噛合する小歯車２０ （
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ１２０Ｄ）が取付けられている
。ここに大・小歯車１８．２０は平歯車で形成され、ま
た４つの小歯車２０は同一歯数の歯車であって大歯車１
８の整数分の１の歯数を有する。この結果各モータ１０
は同期して回転する。
ＯＤ）は４個の同一の同期モータであり、その内部には
永久磁石型回転子と、電気子巻線と、電気子磁極が内蔵
されている。１２は最終出力軸であって、基板１４とケ
ース、１６との間に回転自在に保持されている。この最
終出力軸１２には大歯車１８が固定されている。４つの
モータ１０は最終出力軸１２を中心にして等間隔に９０
’おきに位置するよう基板１４に取付けられ、各モータ
ｌＯの出力軸には大歯車１８に噛合する小歯車２０ （
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ１２０Ｄ）が取付けられている
。ここに大・小歯車１８．２０は平歯車で形成され、ま
た４つの小歯車２０は同一歯数の歯車であって大歯車１
８の整数分の１の歯数を有する。この結果各モータ１０
は同期して回転する。
第３図で２２は制御回路であり、サーボ回路２２Ａとイ
ンバータ回路２２Ｂとを有する。
ンバータ回路２２Ｂとを有する。
２４は回転検出器であり、４個の歯車センサ２６（２６
Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ１２６Ｄ）を−直線上に等間隔に配
列したものである。この実施例では各センサ２６は第４
図に示すように大歯車１８の回転方向と平行となるよう
に配設される。また４つの各センサ４６は第５．６図に
示すように、大歯車１８の歯の１ピツチｐを４等分する
間隔を持っている。センサ２６については、例えば発光
素子と受光素子を一組として歯の反射光の変化を電気信
号に変える光学式のもの、大歯車１８自身を磁化して歯
の通過をホール素子などの磁気センサで検出するもの、
２つの歯との間で周期的に閉磁路を形成し歯の移動によ
る閉磁路内の磁束変化を磁気的に検出するものなど、種
々の方式のセンサが使用可能である。各センサ２６の出
力は第７図に示すように、ＯＲ回路２８を介して前記サ
ーボ回路２２Ａ、インバータ回路２２Ｂへそれぞれサー
ボ信号ａ、インバータ信号すとして入力される。なお、
ＯＲ回路２８は回転検出器２４に内蔵させることは勿論
可能ではあるが、制御回路２２に内蔵させてもよい。ま
たインバータ回路２２’Ｈの出力は各モータ１０の電機
子巻線へ並列に接続Ｓれている。
Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ１２６Ｄ）を−直線上に等間隔に配
列したものである。この実施例では各センサ２６は第４
図に示すように大歯車１８の回転方向と平行となるよう
に配設される。また４つの各センサ４６は第５．６図に
示すように、大歯車１８の歯の１ピツチｐを４等分する
間隔を持っている。センサ２６については、例えば発光
素子と受光素子を一組として歯の反射光の変化を電気信
号に変える光学式のもの、大歯車１８自身を磁化して歯
の通過をホール素子などの磁気センサで検出するもの、
２つの歯との間で周期的に閉磁路を形成し歯の移動によ
る閉磁路内の磁束変化を磁気的に検出するものなど、種
々の方式のセンサが使用可能である。各センサ２６の出
力は第７図に示すように、ＯＲ回路２８を介して前記サ
ーボ回路２２Ａ、インバータ回路２２Ｂへそれぞれサー
ボ信号ａ、インバータ信号すとして入力される。なお、
ＯＲ回路２８は回転検出器２４に内蔵させることは勿論
可能ではあるが、制御回路２２に内蔵させてもよい。ま
たインバータ回路２２’Ｈの出力は各モータ１０の電機
子巻線へ並列に接続Ｓれている。
この実施例は次のように作動する。サーボ回路２２Ａは
サーボ基べ（信号Ｃとサーボ信号ａとの差を示す制御信
号ｄをインバータ回路２２Ｂへ送る。このインバータ回
路２２Ｂは、この制御信号ｄに対応する所定の電流・電
圧の電力ｅを、インバータ信りｂに回期して各モータｌ
Ｏの゛重機子巻線へ断続的に供給する。各モータ１０は
同一のものであるから各モータ１０の出力は同一になる
。
サーボ基べ（信号Ｃとサーボ信号ａとの差を示す制御信
号ｄをインバータ回路２２Ｂへ送る。このインバータ回
路２２Ｂは、この制御信号ｄに対応する所定の電流・電
圧の電力ｅを、インバータ信りｂに回期して各モータｌ
Ｏの゛重機子巻線へ断続的に供給する。各モータ１０は
同一のものであるから各モータ１０の出力は同一になる
。
この結果大歯車１８のトルクは各モータ１０の４倍にな
る。回転検出器２４内の各歯車センサ２６は歯のピッチ
ｐに対してそれぞれ１回ずつ等間隔に信号ａ、ｂを出力
するから、回転検出器２４の出力信号は第６図のように
なる。
る。回転検出器２４内の各歯車センサ２６は歯のピッチ
ｐに対してそれぞれ１回ずつ等間隔に信号ａ、ｂを出力
するから、回転検出器２４の出力信号は第６図のように
なる。
なお以上の実施例では、サーボ信号ａ、インバータ信号
すは全く同一のものである。サーボ回路２２Ａのサーボ
方式としては位置サーボ、速度サーボが可能であり、速
度サーボとする場合にはサーボ信号ａの間隔をサーボ回
路２２Ａ内で算出して速度を求めることになる。また本
発明では、・モータとして同期モータだけでなく誘導モ
ータ、直流モータなども使用できる。前記実施例では回
転検出器２４の出力を共にサーボ回路２２Ａとインバー
タ回路２２Ｂへ送るが、この検出器２４の出力をサーボ
系の信号としてのみ用い、インバータ信号は他のセンサ
の出力を用いるようにしてもよい。
すは全く同一のものである。サーボ回路２２Ａのサーボ
方式としては位置サーボ、速度サーボが可能であり、速
度サーボとする場合にはサーボ信号ａの間隔をサーボ回
路２２Ａ内で算出して速度を求めることになる。また本
発明では、・モータとして同期モータだけでなく誘導モ
ータ、直流モータなども使用できる。前記実施例では回
転検出器２４の出力を共にサーボ回路２２Ａとインバー
タ回路２２Ｂへ送るが、この検出器２４の出力をサーボ
系の信号としてのみ用い、インバータ信号は他のセンサ
の出力を用いるようにしてもよい。
がらに前記実施例では１つの制御回路２２で、複数のモ
ータ１０を並列に同期運転するが、本発明は、複数の制
御回路を設けることも勿論可能である。
ータ１０を並列に同期運転するが、本発明は、複数の制
御回路を設けることも勿論可能である。
以」−の実施例は大・小歯車１８．２０を平歯車とし、
歯車センサ２６を大歯車１８の回転方向へ平行に配列し
たが、第８図に示すように大歯止１８の回転方向に対し
て斜めに配列したり、また第９図に示すように大壷小歯
車１８Ａ、２０をはす両歯車として各センサ２６を大歯
車１８Ａの回転方向と交わる直線−１−に配列すること
もできる。これら第８．９図の実施例によれば、回転検
出器２４の取付角度を調整することによって歯のピッチ
ｐに対する出力信号ａ、ｂの間隔を容易に制御できるば
かりでなく、各センサ２６の取付間隔を広げることが可
能である。
歯車センサ２６を大歯車１８の回転方向へ平行に配列し
たが、第８図に示すように大歯止１８の回転方向に対し
て斜めに配列したり、また第９図に示すように大壷小歯
車１８Ａ、２０をはす両歯車として各センサ２６を大歯
車１８Ａの回転方向と交わる直線−１−に配列すること
もできる。これら第８．９図の実施例によれば、回転検
出器２４の取付角度を調整することによって歯のピッチ
ｐに対する出力信号ａ、ｂの間隔を容易に制御できるば
かりでなく、各センサ２６の取付間隔を広げることが可
能である。
（発明の効果）
本発明は以上のように複数のモータの出力を１つの大歯
車に伝えて減速するので、１つのモータを用いる従来の
ものに比べて、モータ全長を著しく短くしつつ大トルク
が得られ、相手装置に組込み易い寸法になる。また回転
子も大径にならないから、慣性モーメントも小さい。
車に伝えて減速するので、１つのモータを用いる従来の
ものに比べて、モータ全長を著しく短くしつつ大トルク
が得られ、相手装置に組込み易い寸法になる。また回転
子も大径にならないから、慣性モーメントも小さい。
一方回転検出器は、大歯車の歯の１ピツチ内に等間隔に
配設した複数の歯車センサを有するので、この１ピツチ
内に複数の信号が出力される。
配設した複数の歯車センサを有するので、この１ピツチ
内に複数の信号が出力される。
このため各信号間隔が小さくなり極めて高い分解能を得
ることができ、高精度のサーボ制御が可能になる。また
センサは大歯車のケースに取付けることができるので、
構造が簡単で占有空間が小さく小型化と低価格化に適す
る。さらにエンコーダのように精密な構造でないから耐
振性に優れ
ることができ、高精度のサーボ制御が可能になる。また
センサは大歯車のケースに取付けることができるので、
構造が簡単で占有空間が小さく小型化と低価格化に適す
る。さらにエンコーダのように精密な構造でないから耐
振性に優れ
第１図と第２図は本発明の一実施例を一部断面した正面
図と側面図、第３図は構成図、第４，５図は歯車センサ
の配置図、第６．７図は回転検出器の出力波形図と結線
図である。また第８．９図は歯車センサの他の配置例を
示す図である。 １０・・・モータ、 １２・・・最終出力軸、１８
・・・大歯車、 ２０・・・小歯車、２２・・・制
御回路、 ２４・・・回転検出器、２６・・・歯車セ
ンサ。 特許出願人 株式会社芝浦製作所 代理人 弁理士 山 １）文 雄
図と側面図、第３図は構成図、第４，５図は歯車センサ
の配置図、第６．７図は回転検出器の出力波形図と結線
図である。また第８．９図は歯車センサの他の配置例を
示す図である。 １０・・・モータ、 １２・・・最終出力軸、１８
・・・大歯車、 ２０・・・小歯車、２２・・・制
御回路、 ２４・・・回転検出器、２６・・・歯車セ
ンサ。 特許出願人 株式会社芝浦製作所 代理人 弁理士 山 １）文 雄
Claims (4)
- （１）出力軸に小歯車が取付けられた複数のモータと、
各モータの小歯車が噛合する１つの大歯車と、この大歯
車に固定された最終出力軸と、前記大歯車の歯の１ピッ
チ間に等間隔に配設された複数の歯車センサを有する回
転検出器と、制御回路とを備え、前記モータ、小歯車、
大歯車、回転検出器および制御回路でフィードバックル
ープを形成し、かつ前記複数のモータを同期運転するこ
とを特徴とする複合ブラシレスサーボモータ。 - （２）大歯車および各小歯車を平歯車とし、回転検出器
の各歯車センサを大歯車の回転方向に対し、て平行に配
置した特許請求の範囲第１項記載の複合ブラシレスサー
ボモータ。 - （３）大歯車および各小歯車を平歯車とし、回転検出器
の各歯車センサを大歯車の回転方向に対して斜めに直線
トに配置した特許請求の範囲第１項記載の複合ブラシレ
スサーボモータ。 - （４）大歯車および各小歯車をはす両歯車とし、回転検
出器の各歯車センサを大歯車の回転方向と交わる直線上
に配置した特許請求の範囲第１項記載の複合ブラシレス
サーボモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58046017A JPS59172947A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 複合ブラシレスサ−ボモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58046017A JPS59172947A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 複合ブラシレスサ−ボモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172947A true JPS59172947A (ja) | 1984-09-29 |
Family
ID=12735277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58046017A Pending JPS59172947A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 複合ブラシレスサ−ボモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172947A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63143080U (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-20 | ||
| JPS63179772U (ja) * | 1987-05-12 | 1988-11-21 | ||
| WO2007141891A1 (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Apm Corporation | マルチ駆動モータ |
| DE102018219553A1 (de) * | 2018-11-15 | 2020-05-20 | Festo Se & Co. Kg | Antriebseinrichtung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5344001A (en) * | 1976-10-04 | 1978-04-20 | Pioneer Electronic Corp | Cartridge |
-
1983
- 1983-03-22 JP JP58046017A patent/JPS59172947A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5344001A (en) * | 1976-10-04 | 1978-04-20 | Pioneer Electronic Corp | Cartridge |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63143080U (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-20 | ||
| JPS63179772U (ja) * | 1987-05-12 | 1988-11-21 | ||
| WO2007141891A1 (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Apm Corporation | マルチ駆動モータ |
| JP2007325479A (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Apm Corp | マルチ駆動モータ |
| DE102018219553A1 (de) * | 2018-11-15 | 2020-05-20 | Festo Se & Co. Kg | Antriebseinrichtung |
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