JPS62230337A

JPS62230337A - 高精度大トルクモ−タ

Info

Publication number: JPS62230337A
Application number: JP7103786A
Authority: JP
Inventors: Nariaki Koyama; 小山　成昭
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1986-03-31
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1987-10-09
Also published as: JPH0326028B2

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】産業上の利用分野本発明はロボット等の駆動源に使用されるモータに関し
、特に、モータ本体とモータで駆動される被駆動軸の位
置を検出する検出器を一体的にした高精度大トルクモー
タに関する。

従来の技術ロボットを駆動する場合、大きなトルクを必要とすると
共に、ロボットアーム等の軸の回転や移動ｍを正確に検
出し位置制御する必要がある。従来はモータと被駆動部
間に減速機を入れて、大きな出力トルクを１ｑるように
していたが、減速機を介在させると、減速機のバックラ
ッシュ等により位置決め精度が悪くなるという欠点があ
った。

そこで、モータと被駆動部との間に減速機を入れずにモ
ータのロータ軸を被駆動部の軸に直接連結し、被駆動部
を直接駆動する、いわゆるダイレクトドライブ方式が採
用されようとしている。しかし、このダイレクトドライ
ブ方式では、使用するモータのトルクが非常に大きな値
のものが要求され、さらに、位置Ｉｌｌ　−のために位
置検出器を必要とする。減速機を使用するものであれば
、減速機によって一定比率で減速されるため、モータ軸
の回転位置を検出する検出器の分解能は致方パルス／回
転程度で充分であったが、ダイレクトドライブ方式だと
数十から数百万パルス／回転の分解能が要求される。そ
のため、新らたに高精度な位置検出器を開発する必要が
ある。

発明が解決しようとＪる問題点そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解善し、高
精度で位置の検出ができ、かつ、大トルクの出力が出る
高精度大トルクモータを提供することを目的とするもの
である。

問題点を解決するための手段モータのＤ−ラ軸を遊星ローラ減速機の太陽ローうとし
て、遊星ローラ減速機のキャリアの径大部周面に磁気エ
ンコーダの磁気コード盤を設け、モータ部と減速部を一
体化することによって、上記問題点を解決した。

作　　用減速部に遊星ローラ減速機を用いたので、バックラッシ
等がなく、モータのロータ軸の回転は減速されてキャリ
ア軸より出力されるから、大トルクを出力することがで
き、かつ、キャリアの径大部に磁気エンコーダの磁気コ
ード盤が設けられているから、キャリア軸の回転位置は
分解能よく精確に検出される。

実施例第１図は本発明の一実施例の一部断面図で、本発明は、
電気的エネルギーを機械的回転エネルギーに変換させる
モータ部１と、モータ部１から出力される回転を減速し
て出力する減速部２より構成されている。モータ部１は
、本実施例においては、ディスク状のステータとロータ
を持つ永久磁石式の同ＩＩＩ電動機で構成されており、
３はロー、り軸で、４はステータである。上記ロータ軸
３には、複数の永久磁石がその極性が交互に変わるよう
に固着されたディスク状ロータ５が固着されている。

そして、上記ステータ４には上記ロータ５面と一定エア
ギＶツブをもって対面した位置ニｔ！線部（図示せず）
を有している。上記ロータ軸３はアキシャル、スラスト
の両方向を支持できるクロスローラ軸受６で上記ステー
タ４に回転自在に固着されている。

減速部２は公知の遊星ローラ減速機を利用するもので、
該遊星ローラ減速機の原理図を第２図に示す。太陽ロー
５３′のまわりには３つの遊星ローラ７が圧接し、該３
つの遊ｇｏ−５７のまわりに弾性リング８が圧接されて
いる。該弾性リング８は断面Ｕ字状（第１図参照）に形
成され、弾性リング８の両側面の全周に予圧を与えるこ
とにより、該弾性リング８の内径を一様に縮小させ、弾
性リング８と遊里ローラ７の接触部分、及び遊星ローラ
７と太陽ローラ３′の接触部分に圧接力を発生させるも
ので、太陽ローラ３′を回転させると、遊星ローラ７は
太１１ｏ−ラ３′の軸心のまわりに太陽ロー５３′の回
転に対し一定比率で公転し、この遊星ロー５７の公転を
出力として取出すものである。

本発明においては、第１図の実施例で示すように、モー
タ部のロータ軸３が減速部のＴ１星ローラ減速機の太陽
ローラを構成しており、遊星ローラ７は内輪７ａと外輪
７ｂを有し、該内輪７ａと外輪７ｂ間には転動体７ｃが
介在し、内輪７ａと外輪７ｂは互いに摺動自在となって
いる。該各遊星ローラ７の内輪７ａはキャリア９に固着
されたキャリアビン１０に各々［Ｊされ、３つの３１叩
ローラ７の公転と共にキャリア９も回転するようになり
でいる。該キャリア９の外周面にはキャリア９の回転位
置を検出するための磁気式エンコーダのアブソリュート
形のコード盤１１が固着されており、ハウジング１４に
は該磁気コード盤１１と一部ギャップをもって磁気抵抗
素子の読取りヘッド１２が固着されている。又、上記磁
気コード盤１１と並設してベアリング１３が設けられて
おり、キャリア９は該ベアリング１３により、ハウジン
グ１４に支持されている。又、上記弾性リング８はハウ
ジング１４によって該弾性リング８の両側面に予圧が付
与されており、弾性リング８と遊星ローラ７、及び遊星
０−ラフと太陽ローうとしてのロータ軸３は互いに圧接
している。

なお、９ａはキャリア９と一体のキャリア軸で、ロボッ
ト等の被駆動体と直結さるようになっている。又、０−
夕軸３の他端（減速部２に連結される方と反対側の端で
１１図中右側）は、モータ制御用のロータ極位置を検出
するための位置検出器が取付けられるように凹部が形成
されている。

次に本実施例の動作を説明する。

モータ部１の同期電ｗＪ機を駆動し、ロータ軸３を回転
させると、該ローラ軸３に圧接する遊星ローラ７の外輪
７ｂも回転し、該外輪７ｂは弾性リング８と圧接してい
るため、遊星ローラ７はロータ軸３の軸心のまわりに公
転し、遊星Ｏ−ラフの内輪７ａに固着されたキャリアビ
ン１０を介してキャリア９はロータ軸３の回転に対し、
一定比率で減速して回転する。そして、このキャリア９
の回転位置はアブソリュート形の磁気コード盤１１から
読取りヘッド１２により読取られることとなる。

特に、磁気コード盤１１はキャリア９を軸受するベアリ
ング１３と近接して並設されているので、軸ぶれが少な
く、かつ、キャリア９の径が大きい位置に設けられてい
るから、分解能がよくキャリア軸９ａ、即ちロボット等
の被駆動部の位置を正確に検出することができる。そし
て、遊星ローラ減速機で減速するようにしているから、
バックラッシがなく、モータの回転は正確にキャリヤ９
、及び被駆動部へ伝達される。

発明の効果以上述べたように、本発明はモータのロータ軸を遊星０
−ラ減速機の太陽ローラとして、モータと減速機を一体
化し、出力軸を遊星ローラ減速機のキャリア軸として、
かつ、キャリヤの径大部に磁気コード盤をキャリヤの軸
受部と並設して設けたから、大トルクを得ることができ
ると共に出力軸の位置を高い分解能で検出することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部断面図、第２図は遊星
ローラ減速機の原理図を示すものである。１・・・モータ部、２・・・減速部、３・・・ロータ軸
、４・・・ステータ、５・・・ロータ、６・・・クロス
ローラ軸受、７・・・遊星ローラ、８・・・弾性リング
、９・・・キャリア、１０・・・キャリアビン、１１・
・・磁気コード盤、１２・・・読取りヘッド、１３・・
・ベアリング。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）減速部を有するモータにおいて、上記減速部は遊
星ローラ減速機で構成され、上記モータのロータ軸が上
記遊星ローラ減速機の太陽ローラを構成し、上記遊星ロ
ーラ減速機のキャリアの径大部周面に磁気エンコーダの
磁気コード盤が設けられている高精度大トルクモータ。
（２）上記磁気コード盤と上記キャリアを軸受けするベ
アリングが並設して設けられている特許請求の範囲第１
項記載の高精度大トルクモータ。
（３）上記モータのロータ軸はクロスローラ軸受１個で
軸受けされ、上記キャリアは上記ベアリング１個で軸受
けされ、モータ部と減速部が一体化された特許請求の範
囲第２項記載の高精度大トルクモータ。