JPS59172949A - 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
- JPS59172949A JPS59172949A JP4601983A JP4601983A JPS59172949A JP S59172949 A JPS59172949 A JP S59172949A JP 4601983 A JP4601983 A JP 4601983A JP 4601983 A JP4601983 A JP 4601983A JP S59172949 A JPS59172949 A JP S59172949A
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- signal
- servo
- motors
- motor
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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
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- 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）
Ｔ業用ロッポ・ントやＮＣ機器等にはブラシレスサーボ
モータが多用されるが、この種のブラシレスサーボモー
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。この種のブラシレス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。
モータが多用されるが、この種のブラシレスサーボモー
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。この種のブラシレス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。
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、大歯
車を磁化させ、この大歯車の歯の移動を磁気センサで直
接検出するようにした。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し
七糾石−↓−−Ｊオ磁化された１つの大歯車と、この大
歯車に固定された最終出力軸と、前記大歯車の歯に対峙
する複数の磁気センサからなる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、回転検出器でフィードバックループを形成すると
共に、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、大歯
車を磁化させ、この大歯車の歯の移動を磁気センサで直
接検出するようにした。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し
七糾石−↓−−Ｊオ磁化された１つの大歯車と、この大
歯車に固定された最終出力軸と、前記大歯車の歯に対峙
する複数の磁気センサからなる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、回転検出器でフィードバックループを形成すると
共に、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図は回転
検出器の配置図、第５図は各歯車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（１０Ａ、ＩＯＢ、１０Ｃ５１０Ｄ）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。
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（１０Ａ、ＩＯＢ、１０Ｃ５１０Ｄ）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。
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。
この大歯車１８は鋼などの磁性材で作られ、その−側面
には円盤上の永久磁石１９が当接している。このため大
歯車１８は永久磁石１９により磁化される。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は平歯車やはす両歯車で形成さ
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ｌＯは同期して回転する。
には円盤上の永久磁石１９が当接している。このため大
歯車１８は永久磁石１９により磁化される。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は平歯車やはす両歯車で形成さ
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ｌＯ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４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。歯車センサ２６はホール素子などの磁気
センサが用いられる。各歯車センサ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２
２Ａ、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２２Ｂの出力は各モータ１０の電機子＠線へ並列に
接続されている。
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４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。歯車センサ２６はホール素子などの磁気
センサが用いられる。各歯車センサ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２
２Ａ、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２２Ｂの出力は各モータ１０の電機子＠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ｌＯ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。
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。
また大歯車１８を磁化する磁石として、前記実施例では
、永久磁石１９を用いたので構造が非常に簡単になるが
、永久磁石に代えて電磁石を用いることも可能である。
、永久磁石１９を用いたので構造が非常に簡単になるが
、永久磁石に代えて電磁石を用いることも可能である。
しかしこの場合励磁のためにスリップリングが必要にな
るなどの不都合が伴なう。
るなどの不都合が伴なう。
以上の実施例は大中小歯車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、各歯車センサ２６を大歯車１８の回転方向に対して
斜めに配列したり、また大・小歯車をはす両歯車として
各センサ２６を大歯車の回転方向と交わる直線上に配列
することもできる。これらの実施例によれば、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の間隔を容易に調整できるばか
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。さらにまた各センサ２６を約９０°おきに離し
て配置してもよい。
車センサ２６を大歯車１８の回転方向へ平行に配列した
が、各歯車センサ２６を大歯車１８の回転方向に対して
斜めに配列したり、また大・小歯車をはす両歯車として
各センサ２６を大歯車の回転方向と交わる直線上に配列
することもできる。これらの実施例によれば、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の間隔を容易に調整できるばか
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。さらにまた各センサ２６を約９０°おきに離し
て配置してもよい。
（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、大歯車の南の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ｌピ・ン
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ｌピ・ン
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
大歯車は磁石によって磁化し、歯車センサはこの大歯車
の磁化された歯を磁気的に検出するので、ホール素子な
どを歯車センサに使用できる。このため発光、受光素子
を必要とする光学式、あるいは２つの歯との間で閉磁路
を形成しこの閉磁路内の磁束変化を検出する方式など、
従来の方式に比べて構造が極めて簡単で、小型化、軽量
化、低価格化に適する。さらにエンコーダのように複雑
な構造も持たないので耐振性にも優れる。
ることができ、高精度のサーボ制御が可能になる。また
大歯車は磁石によって磁化し、歯車センサはこの大歯車
の磁化された歯を磁気的に検出するので、ホール素子な
どを歯車センサに使用できる。このため発光、受光素子
を必要とする光学式、あるいは２つの歯との間で閉磁路
を形成しこの閉磁路内の磁束変化を検出する方式など、
従来の方式に比べて構造が極めて簡単で、小型化、軽量
化、低価格化に適する。さらにエンコーダのように複雑
な構造も持たないので耐振性にも優れる。
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、 １９・・・永久磁石、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４図 第５図 第６図 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５８ 年 特 許 願第０４６０１９号２、発明
の名称 複合ブラシレスサーボモータ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏 名（名称）（２４２）株式会社 芝浦製作所代表者
渡 辺 亮 ４、代理人 ８、補正の内容 ８ 補正の内容 （１）明細書第１０頁第２行。 「と結線図」とあるのを。 ［、第６図は回転検出器の結線図］と補正する。 （以上） 手続補正書（自発） 昭和５８年７月７日 特許庁長官若杉和犬 殿 １、事件の表示 昭和５８年特 許 願第０４６０１９号２、発明の名称
複合ブラシレスサーゲモータ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 住 所〒１０５東京都港区西新橋１丁目６番２１号６、
補正により増加する発明の数 ０７、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ８、補正の内容 （１）明細書第５頁第１９〜２０行。 「第７図」とあるのを「第６図」と補正する。 （２）同書第６頁最下行。 「第６図」とあるのを「第５図」と補正する。 （以上） ８、補正の内容 別紙のとおり
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、 １９・・・永久磁石、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４図 第５図 第６図 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５８ 年 特 許 願第０４６０１９号２、発明
の名称 複合ブラシレスサーボモータ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏 名（名称）（２４２）株式会社 芝浦製作所代表者
渡 辺 亮 ４、代理人 ８、補正の内容 ８ 補正の内容 （１）明細書第１０頁第２行。 「と結線図」とあるのを。 ［、第６図は回転検出器の結線図］と補正する。 （以上） 手続補正書（自発） 昭和５８年７月７日 特許庁長官若杉和犬 殿 １、事件の表示 昭和５８年特 許 願第０４６０１９号２、発明の名称
複合ブラシレスサーゲモータ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 住 所〒１０５東京都港区西新橋１丁目６番２１号６、
補正により増加する発明の数 ０７、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ８、補正の内容 （１）明細書第５頁第１９〜２０行。 「第７図」とあるのを「第６図」と補正する。 （２）同書第６頁最下行。 「第６図」とあるのを「第５図」と補正する。 （以上） ８、補正の内容 別紙のとおり
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
タの小歯車が噛合し磁石により磁化された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
の歯に対峙する複数の磁気センサからなる歯車センサを
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、回転検出器でフィードバックループを
形成すると共に、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 |
|---|---|---|---|
| JP4601983A JPS59172949A (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 |
|---|---|---|---|
| JP4601983A JPS59172949A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 複合ブラシレスサ−ボモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172949A true JPS59172949A (ja) | 1984-09-29 |
Family
ID=12735333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4601983A Pending JPS59172949A (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) | JPS59172949A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62117613U (ja) * | 1986-01-16 | 1987-07-25 | ||
| JPS62161574U (ja) * | 1986-04-02 | 1987-10-14 | ||
| JPS63117273U (ja) * | 1987-01-26 | 1988-07-28 | ||
| FR2743950A1 (fr) * | 1996-01-23 | 1997-07-25 | Sait Mining | Groupe moto-reducteur electrique compact de puissance |
| WO2013041842A3 (en) * | 2011-09-19 | 2013-11-28 | Rift Technology Limited | Valve actuator |
| JP2015523051A (ja) * | 2013-06-12 | 2015-08-06 | エルジー・ケム・リミテッド | 両方向電力変換装置 |
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 JP4601983A patent/JPS59172949A/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 |
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| EP0786853A1 (fr) * | 1996-01-23 | 1997-07-30 | Sait Mining | Groupe moto-réducteur électrique compact de puissance |
| WO2013041842A3 (en) * | 2011-09-19 | 2013-11-28 | Rift Technology Limited | Valve actuator |
| EP3627669A1 (en) * | 2011-09-19 | 2020-03-25 | Rift Technology Limited | Multi-motor system |
| JP2015523051A (ja) * | 2013-06-12 | 2015-08-06 | エルジー・ケム・リミテッド | 両方向電力変換装置 |
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