JPS59172948A - 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
- Publication number
- JPS59172948A JPS59172948A JP4601883A JP4601883A JPS59172948A JP S59172948 A JPS59172948 A JP S59172948A JP 4601883 A JP4601883 A JP 4601883A JP 4601883 A JP4601883 A JP 4601883A JP S59172948 A JPS59172948 A JP S59172948A
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- JP
- Japan
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- gear
- signal
- servo
- motors
- large gear
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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、工業用ロボット、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。
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）
工業用口ッポットや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
信号をフィードバックする回転検出器とを備えている。
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
信号をフィードバッ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
。
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。
（発明の構り
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
ンサを互いに大歯車の歯の１ピッチ以上の間隔をもって
大歯車に対峙させ、大歯車が１ピッチ回動する間に等間
隔で信号を出力させるようにした。すなわち、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ピッチ以上の間隔を
もってこの大歯車に対峙する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、前記各歯車センサは
大歯車の１ピッチ回動間に等間隔に信号を出力する一方
、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回路を形成し、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。
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
ンサを互いに大歯車の歯の１ピッチ以上の間隔をもって
大歯車に対峙させ、大歯車が１ピッチ回動する間に等間
隔で信号を出力させるようにした。すなわち、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ピッチ以上の間隔を
もってこの大歯車に対峙する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、前記各歯車センサは
大歯車の１ピッチ回動間に等間隔に信号を出力する一方
、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回路を形成し、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一部断面した正面
図と側面図、第３図は同じく全体構成図、第４図は回転
検出器の配置図、第５図は各歯車のセンサの出力タイミ
ング図、第６図は回転検出器の結線図である。第１〜３
図で符号１０（ｌ ＯＡ、ＩＯＢ、ｌ０Ｃ１１０Ｄ）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、電機子巻線と、電機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。
図と側面図、第３図は同じく全体構成図、第４図は回転
検出器の配置図、第５図は各歯車のセンサの出力タイミ
ング図、第６図は回転検出器の結線図である。第１〜３
図で符号１０（ｌ ＯＡ、ＩＯＢ、ｌ０Ｃ１１０Ｄ）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、電機子巻線と、電機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１０の出力軸には大歯車１８に噛合する小歯車２
０（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１８の整数分の１の歯数を有する。
に９０°おきに位置するよう基板１４に取付けられ、各
モータ１０の出力軸には大歯車１８に噛合する小歯車２
０（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１８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）から成り、各歯車センサ
２６は第１図に示すように大歯車１８の歯の約９０°お
きに対峙し、さらに精密に言えば第４図に示すように大
歯車１８の歯の１ピ・ンチｐに対して各センサ２６が
１ハビツチづつ位相がずれるように配置されている。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。
Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ１２６Ｄ）から成り、各歯車センサ
２６は第１図に示すように大歯車１８の歯の約９０°お
きに対峙し、さらに精密に言えば第４図に示すように大
歯車１８の歯の１ピ・ンチｐに対して各センサ２６が
１ハビツチづつ位相がずれるように配置されている。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６図に示すように、ＯＲ回路２
８を介して前記サーボ回路２２Ａ、インバータ回路２２
Ｂ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２２Ｂの出力は各モ
ータ１０の電機子巻線へ並列に接続されている。
８を介して前記サーボ回路２２Ａ、インバータ回路２２
Ｂ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２２Ｂの出力は各モ
ータ１０の電機子巻線へ並列に接続されている。
この実施例は次のように作動する。サーボ回路２２Ａは
サーボ基準信号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、インバータ信号すに同期して各モータ１０
の電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。
サーボ基準信号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、インバータ信号すに同期して各モータ１０
の電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５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５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。
さ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。
（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。
一方回転検出器の各歯車センサは、大歯車の歯の１ピッ
チ以上の間隔をもって大歯車に対峙し、大歯車が１ピッ
チ回動する間に複数の信号を等間隔に出力する。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。また各セン
サの配置間隔も広いので、各センサの取付が容易である
。さらに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。さらにまた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。
チ以上の間隔をもって大歯車に対峙し、大歯車が１ピッ
チ回動する間に複数の信号を等間隔に出力する。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。また各セン
サの配置間隔も広いので、各センサの取付が容易である
。さらに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。さらにまた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。
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図は歯車センサの配
置図、第５．６図は回転検出器の出力波形図と結線図で
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 第１図 第２図 第３閏 ＯＡ γｎ２ｎＡ
図と側面図、第３図は構成図、第４図は歯車センサの配
置図、第５．６図は回転検出器の出力波形図と結線図で
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 第１図 第２図 第３閏 ＯＡ γｎ２ｎＡ
Claims (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ピッチ以上
の間隔をもってこの大歯車に対峙する複数の歯車センサ
を有する回転検出器と、制御回路とを備え、前記各歯車
センサは大歯車のｌピッチ回動間に等間隔に信号を出力
する一方、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回路を形成し、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4601883A JPS59172948A (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 |
|---|---|---|---|
| JP4601883A JPS59172948A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 複合ブラシレスサ−ボモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172948A true JPS59172948A (ja) | 1984-09-29 |
Family
ID=12735304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4601883A Pending JPS59172948A (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) | JPS59172948A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1319866A1 (de) * | 2001-12-13 | 2003-06-18 | K & A Knödler GmbH | Getriebemotor |
| WO2003065546A3 (en) * | 2002-01-30 | 2004-04-01 | Michael Frederick Johnson | Electric motor drive assembly and its use in a hybridvehicle |
| DE10132002C5 (de) * | 2001-07-03 | 2009-12-31 | Windmöller & Hölscher Kg | Direktangetriebener Extruder |
| ITVI20080281A1 (it) * | 2008-11-24 | 2010-05-25 | S M E S P A | Gruppo di azionamento elettrico a struttura compatta |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5344001A (en) * | 1976-10-04 | 1978-04-20 | Pioneer Electronic Corp | Cartridge |
| JPS5616875A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-18 | Toshiba Corp | Rotation frequency detecting unit |
-
1983
- 1983-03-22 JP JP4601883A patent/JPS59172948A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5344001A (en) * | 1976-10-04 | 1978-04-20 | Pioneer Electronic Corp | Cartridge |
| JPS5616875A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-18 | Toshiba Corp | Rotation frequency detecting unit |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| DE10132002C5 (de) * | 2001-07-03 | 2009-12-31 | Windmöller & Hölscher Kg | Direktangetriebener Extruder |
| EP1319866A1 (de) * | 2001-12-13 | 2003-06-18 | K & A Knödler GmbH | Getriebemotor |
| WO2003065546A3 (en) * | 2002-01-30 | 2004-04-01 | Michael Frederick Johnson | Electric motor drive assembly and its use in a hybridvehicle |
| ITVI20080281A1 (it) * | 2008-11-24 | 2010-05-25 | S M E S P A | Gruppo di azionamento elettrico a struttura compatta |
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