JPH1189176A - 減速機構一体型サーボアクチュエータ - Google Patents
減速機構一体型サーボアクチュエータInfo
- Publication number
- JPH1189176A JPH1189176A JP9256024A JP25602497A JPH1189176A JP H1189176 A JPH1189176 A JP H1189176A JP 9256024 A JP9256024 A JP 9256024A JP 25602497 A JP25602497 A JP 25602497A JP H1189176 A JPH1189176 A JP H1189176A
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- Japan
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- reduction mechanism
- magnetic field
- servo
- drive unit
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】アクチュエータ形状の自由度を束縛することな
く、小型、薄型の減速機構一体型サーボアクチュエータ
を提供する。 【解決手段】外周に回転子２４を有する回転軸２３と回
転子２４に対向して設けた固定子巻線２２を有する固定
子２１よりなる回転駆動部２と、回転駆動部２の回転軸
２３の負荷側に接続され、回転駆動部２からの回転を減
速して同一的に伝達する複数のギヤを有する減速機構３
と、回転駆動部２の位置・速度を検出するサーボセンサ
部４と、を備えた減速機一体型サーボアクチュエータ１
において、サーボセンサ部４は、回転駆動部２の回転軸
２３の負荷側に対向して減速機構３の入力ギヤ３３の表
面に形成された少なくとも一組の磁極を有する着磁部４
３と、入力ギヤ３３の着磁部４３と対向する位置に空隙
を介して設けたホール素子等の磁界検出手段４１とから
構成される。
く、小型、薄型の減速機構一体型サーボアクチュエータ
を提供する。 【解決手段】外周に回転子２４を有する回転軸２３と回
転子２４に対向して設けた固定子巻線２２を有する固定
子２１よりなる回転駆動部２と、回転駆動部２の回転軸
２３の負荷側に接続され、回転駆動部２からの回転を減
速して同一的に伝達する複数のギヤを有する減速機構３
と、回転駆動部２の位置・速度を検出するサーボセンサ
部４と、を備えた減速機一体型サーボアクチュエータ１
において、サーボセンサ部４は、回転駆動部２の回転軸
２３の負荷側に対向して減速機構３の入力ギヤ３３の表
面に形成された少なくとも一組の磁極を有する着磁部４
３と、入力ギヤ３３の着磁部４３と対向する位置に空隙
を介して設けたホール素子等の磁界検出手段４１とから
構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は微小空間で使用され
る小型、薄型の減速機構一体型サーボアクチュエータに
関する。
る小型、薄型の減速機構一体型サーボアクチュエータに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の減速機構一体型サーボアクチュエ
ータの概略図を図４に示す。１は減速機構一体型サーボ
アクチュエータ、２はサーボアクチュエータ１の回転駆
動部、２１は回転駆動部２に設けられ、内部に複数のス
ロットを有する固定子、２２は固定子２１に巻回された
固定子巻線、２３は固定子２１の内側に設けた回転軸、
２４は回転軸２３の外周に嵌着された回転子、２５ａ、
２５ｂは回転軸２３をブラケット２６ａ、２６ｂとの間
で支持する軸受、２７はフレーム、３は回転軸２３の負
荷側に接続された減速機構、３１は減速機構３の出力
軸、３２は軸受、３３は円板状で片側に歯を形成した入
力ギヤ、３４は入力ギヤ３３と噛合する中間ギヤ、３５
は中間ギヤ３４と噛合する出力ギヤ、３６はフレーム、
３７はブラケット、５は回転駆動部２の回転軸２の反負
荷側に直列に接続されたサーボセンサ部である。このよ
うな構成で、回転軸２３はその負荷側に直列に設けた入
力ギヤ３３と、中間ギヤ３４と出力ギヤ３５よりなる遊
星ギヤとで構成する減速機構に接続されて、回転軸の２
１の出力を減速して出力軸３１より伝達する。また、回
転子２４の位置および速度はサーボセンサ部５により検
出される。なお、サーボアクチュエータの位置、速度検
出器を構成するサーボセンサ部には、通常、光式のエン
コーダや電磁式の回転センサが用いられている（例え
ば、特開昭５９ー６１７０２号公報）。
ータの概略図を図４に示す。１は減速機構一体型サーボ
アクチュエータ、２はサーボアクチュエータ１の回転駆
動部、２１は回転駆動部２に設けられ、内部に複数のス
ロットを有する固定子、２２は固定子２１に巻回された
固定子巻線、２３は固定子２１の内側に設けた回転軸、
２４は回転軸２３の外周に嵌着された回転子、２５ａ、
２５ｂは回転軸２３をブラケット２６ａ、２６ｂとの間
で支持する軸受、２７はフレーム、３は回転軸２３の負
荷側に接続された減速機構、３１は減速機構３の出力
軸、３２は軸受、３３は円板状で片側に歯を形成した入
力ギヤ、３４は入力ギヤ３３と噛合する中間ギヤ、３５
は中間ギヤ３４と噛合する出力ギヤ、３６はフレーム、
３７はブラケット、５は回転駆動部２の回転軸２の反負
荷側に直列に接続されたサーボセンサ部である。このよ
うな構成で、回転軸２３はその負荷側に直列に設けた入
力ギヤ３３と、中間ギヤ３４と出力ギヤ３５よりなる遊
星ギヤとで構成する減速機構に接続されて、回転軸の２
１の出力を減速して出力軸３１より伝達する。また、回
転子２４の位置および速度はサーボセンサ部５により検
出される。なお、サーボアクチュエータの位置、速度検
出器を構成するサーボセンサ部には、通常、光式のエン
コーダや電磁式の回転センサが用いられている（例え
ば、特開昭５９ー６１７０２号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、減速機構一体型
サーボアクチュエータは、その構成要素である回転駆動
部と減速機構部とサーボセンサ部が個別かつ直列に配置
されているため、このような構成では、小型化した場
合、軸方向に長くなってしまい、サーボアクチュエータ
の形状そのものの自由度が束縛されてしまうといった問
題があった。そこで、本発明は減速機構歯車の一部に位
置・速度検出機能を有する着磁構造を持たせ、且つ、減
速機構と磁界検出手段を組み合わせてサーボセンサを構
成することで、アクチュエータ形状の自由度を束縛する
ことなく、小型、薄型の減速機構一体型サーボアクチュ
エータ提供することを目的する。
サーボアクチュエータは、その構成要素である回転駆動
部と減速機構部とサーボセンサ部が個別かつ直列に配置
されているため、このような構成では、小型化した場
合、軸方向に長くなってしまい、サーボアクチュエータ
の形状そのものの自由度が束縛されてしまうといった問
題があった。そこで、本発明は減速機構歯車の一部に位
置・速度検出機能を有する着磁構造を持たせ、且つ、減
速機構と磁界検出手段を組み合わせてサーボセンサを構
成することで、アクチュエータ形状の自由度を束縛する
ことなく、小型、薄型の減速機構一体型サーボアクチュ
エータ提供することを目的する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は次のような構成にしたものである。 (1) 外周に回転子を有する回転軸と前記回転子に対向し
て設けた固定子巻線を有する固定子よりなる回転駆動部
と、この回転駆動部の回転軸の負荷側に接続され、前記
回転駆動部からの回転を減速して同一的に伝達する複数
のギヤを有する減速機構と、前記回転駆動部の位置・速
度を検出するサーボセンサ部と、を備え、前記サーボセ
ンサ部からの信号により前記回転駆動部の位置・速度の
制御を行う減速機構一体型サーボアクチュエータにおい
て、前記サーボセンサ部は、前記回転駆動部の回転軸の
負荷側に対向して前記減速機構の入力ギヤの表面に形成
された少なくとも一組の磁極を有する着磁部と、前記入
力ギヤの着磁部と対向する位置に空隙を介して設けた磁
界検出手段とから構成され、前記減速機構の回転に応じ
て変化する信号を前記磁界検出手段により検出するよう
にしたものである。 (2) 前記磁界検出手段は、ホール素子としたものであ
る。 (3) 前記磁界検出手段は、磁気抵抗素子としたものであ
る。 (4) 前記磁界検出手段は、フラックスゲートとしたもの
である。 上記手段により、減速機構一体型サーボアクチュエータ
は、減速機構の入力ギヤの一部に位置・速度検出機能を
有する着磁構造を持たせ、且つ、減速機構の入力ギヤと
磁界検出手段を組み合わせてサーボセンサを構成したの
で、従来の位置・速度検出装置で必要であった検出用の
スリットや歯車が不要となると共に、アクチュエータ形
状の自由度を束縛することなく、小型、薄型化が図れる
ようになる。
め、本発明は次のような構成にしたものである。 (1) 外周に回転子を有する回転軸と前記回転子に対向し
て設けた固定子巻線を有する固定子よりなる回転駆動部
と、この回転駆動部の回転軸の負荷側に接続され、前記
回転駆動部からの回転を減速して同一的に伝達する複数
のギヤを有する減速機構と、前記回転駆動部の位置・速
度を検出するサーボセンサ部と、を備え、前記サーボセ
ンサ部からの信号により前記回転駆動部の位置・速度の
制御を行う減速機構一体型サーボアクチュエータにおい
て、前記サーボセンサ部は、前記回転駆動部の回転軸の
負荷側に対向して前記減速機構の入力ギヤの表面に形成
された少なくとも一組の磁極を有する着磁部と、前記入
力ギヤの着磁部と対向する位置に空隙を介して設けた磁
界検出手段とから構成され、前記減速機構の回転に応じ
て変化する信号を前記磁界検出手段により検出するよう
にしたものである。 (2) 前記磁界検出手段は、ホール素子としたものであ
る。 (3) 前記磁界検出手段は、磁気抵抗素子としたものであ
る。 (4) 前記磁界検出手段は、フラックスゲートとしたもの
である。 上記手段により、減速機構一体型サーボアクチュエータ
は、減速機構の入力ギヤの一部に位置・速度検出機能を
有する着磁構造を持たせ、且つ、減速機構の入力ギヤと
磁界検出手段を組み合わせてサーボセンサを構成したの
で、従来の位置・速度検出装置で必要であった検出用の
スリットや歯車が不要となると共に、アクチュエータ形
状の自由度を束縛することなく、小型、薄型化が図れる
ようになる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は、本発明の実施例を示す減速機構
一体型サーボアクチュエータの側断面図である。図２
は、サーボセンサ部を説明したものであって、(a) は磁
界検出手段を有するディスクの平面図、(b) は一組の磁
極が着磁された入力ギヤの平面図であり、着磁部と磁界
検出部を見開きにした形で表している。従来例と同じ構
成要素は同じ符号を付してその説明を省略し、異なるも
のに対して説明する。図１において、従来例と異なる点
は、従来、回転駆動部２の反負荷側にあったサーボセン
サ部を取り除き、減速機構３のうち、入力ギヤ３３の一
部を利用して位置・速度検出機能を有する一組の磁極が
着磁をされた着磁部４３を形成し、着磁部４３と対向す
る位置に磁界検出手段４１を有するディスク４２を負荷
側のブラケット２６ａに設けたものである。また、図２
において、４１ａと４１ｂはそれぞれ磁界検出手段とし
てホール素子を用いた例であり、両者の位置関係は、一
組の磁極が着磁された入力ギヤ３３の磁極ピッチをλと
し、ｎを自然数とすると、(n+1/4) λの距離を介して同
一円周上に配置されている。このような構成で、回転駆
動部２からの出力は回転軸２３から減速機構３の入力ギ
ヤ３３、中間ギヤ３４へ伝達される。減速機構の入力ギ
ヤ３３は回転軸２３と同一的に回転しており、入力ギヤ
３３に設けた着磁部４３とブラケット２６ａに固定され
たディスク４２に設けたホール素子等の磁界検出手段４
１ａ、４１ｂにより得られる電圧信号の変化を演算処理
することで、回転軸２３の位置、回転速度を検出するこ
とができる。したがって、磁界検出手段４１ａ、４１ｂ
から得られる電圧信号をもとに磁極ピッチの1/4 の分解
能で位置検出が可能となり、また、位置信号を微分する
ことで、速度情報を得ることができる。その他の実施例
として、図３に入力ギヤの着磁部を多極着磁したものを
示す。(a) は磁界検出手段を有するディスクの平面図、
(b) は多極着磁された入力ギヤの平面図であり、着磁部
と磁界検出部を見開きにした形で表している。ホール素
子は、一組の磁極が着磁された入力ギヤの場合と同様
に、磁極ピッチをλ、ｎを自然数として、(n+1/4) λの
距離を介して同一円周上に配置されている。このような
構成において、一組の磁極が着磁された入力ギヤと同じ
作用効果を奏するので、その説明は省略する。なお、減
速機構の入力ギヤの着磁部は、表面に替えて歯面に着磁
して、歯先部で磁界の変化を検出する構成においても同
様の効果を得ることができる。また、磁界検出手段は、
ホール素子に替えて、磁気抵抗素子若しくはフラックス
ゲートを用いても構わない。
いて説明する。図１は、本発明の実施例を示す減速機構
一体型サーボアクチュエータの側断面図である。図２
は、サーボセンサ部を説明したものであって、(a) は磁
界検出手段を有するディスクの平面図、(b) は一組の磁
極が着磁された入力ギヤの平面図であり、着磁部と磁界
検出部を見開きにした形で表している。従来例と同じ構
成要素は同じ符号を付してその説明を省略し、異なるも
のに対して説明する。図１において、従来例と異なる点
は、従来、回転駆動部２の反負荷側にあったサーボセン
サ部を取り除き、減速機構３のうち、入力ギヤ３３の一
部を利用して位置・速度検出機能を有する一組の磁極が
着磁をされた着磁部４３を形成し、着磁部４３と対向す
る位置に磁界検出手段４１を有するディスク４２を負荷
側のブラケット２６ａに設けたものである。また、図２
において、４１ａと４１ｂはそれぞれ磁界検出手段とし
てホール素子を用いた例であり、両者の位置関係は、一
組の磁極が着磁された入力ギヤ３３の磁極ピッチをλと
し、ｎを自然数とすると、(n+1/4) λの距離を介して同
一円周上に配置されている。このような構成で、回転駆
動部２からの出力は回転軸２３から減速機構３の入力ギ
ヤ３３、中間ギヤ３４へ伝達される。減速機構の入力ギ
ヤ３３は回転軸２３と同一的に回転しており、入力ギヤ
３３に設けた着磁部４３とブラケット２６ａに固定され
たディスク４２に設けたホール素子等の磁界検出手段４
１ａ、４１ｂにより得られる電圧信号の変化を演算処理
することで、回転軸２３の位置、回転速度を検出するこ
とができる。したがって、磁界検出手段４１ａ、４１ｂ
から得られる電圧信号をもとに磁極ピッチの1/4 の分解
能で位置検出が可能となり、また、位置信号を微分する
ことで、速度情報を得ることができる。その他の実施例
として、図３に入力ギヤの着磁部を多極着磁したものを
示す。(a) は磁界検出手段を有するディスクの平面図、
(b) は多極着磁された入力ギヤの平面図であり、着磁部
と磁界検出部を見開きにした形で表している。ホール素
子は、一組の磁極が着磁された入力ギヤの場合と同様
に、磁極ピッチをλ、ｎを自然数として、(n+1/4) λの
距離を介して同一円周上に配置されている。このような
構成において、一組の磁極が着磁された入力ギヤと同じ
作用効果を奏するので、その説明は省略する。なお、減
速機構の入力ギヤの着磁部は、表面に替えて歯面に着磁
して、歯先部で磁界の変化を検出する構成においても同
様の効果を得ることができる。また、磁界検出手段は、
ホール素子に替えて、磁気抵抗素子若しくはフラックス
ゲートを用いても構わない。
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、減速
機構の入力ギヤの一部に位置・速度検出機能を有する着
磁構造を持たせ、且つ、減速機構の入力ギヤと磁界検出
手段を組み合わせてサーボセンサを構成することで、従
来の位置、速度検出装置で必要であった検出用のスリッ
トや歯車が不要となると共に、アクチュエータ形状の自
由度を束縛することなく、小型、薄型の減速機構一体型
サーボアクチュエータを得る効果がある。
機構の入力ギヤの一部に位置・速度検出機能を有する着
磁構造を持たせ、且つ、減速機構の入力ギヤと磁界検出
手段を組み合わせてサーボセンサを構成することで、従
来の位置、速度検出装置で必要であった検出用のスリッ
トや歯車が不要となると共に、アクチュエータ形状の自
由度を束縛することなく、小型、薄型の減速機構一体型
サーボアクチュエータを得る効果がある。
【図１】本発明の実施例を示す減速機構一体型サーボア
クチュエータの側断面図である。
クチュエータの側断面図である。
【図２】本発明の実施例を示すサーボセンサ部の構成を
示す説明図で、(a)は磁界検出手段を有するディスクの
平面図、(b) は一組の磁極が着磁された入力ギヤの平面
図である。
示す説明図で、(a)は磁界検出手段を有するディスクの
平面図、(b) は一組の磁極が着磁された入力ギヤの平面
図である。
【図３】その他の実施例を示すサーボセンサ部の構成を
示す説明図で、(a)は磁界検出手段を有するディスクの
平面図、(b) は多極着磁された入力ギヤの平面図であ
る。
示す説明図で、(a)は磁界検出手段を有するディスクの
平面図、(b) は多極着磁された入力ギヤの平面図であ
る。
【図４】従来の減速機構一体型サーボアクチュエータを
示す側断面図である。
示す側断面図である。
１：減速機構一体型サーボアクチュエータ ２：回転駆動部 ２１：固定子 ２２：固定子巻線 ２３：回転軸 ２４：回転子 ３：減速機構 ３３：入力ギヤ ３４：中間ギヤ ３５：出力ギヤ ４：サーボセンサ部 ４１：磁界検出手段 ４１ａ、４１ｂ：ホール素子 ４２：ディスク ４３：着磁部
Claims (4)
- 【請求項１】 外周に回転子を有する回転軸と前記回転
子に対向して設けた固定子巻線を有する固定子よりなる
回転駆動部と、この回転駆動部の回転軸の負荷側に接続
され、前記回転駆動部からの回転を減速して同一的に伝
達する複数のギヤを有する減速機構と、前記回転駆動部
の位置・速度を検出するサーボセンサ部と、を備え、前
記サーボセンサ部からの信号により前記回転駆動部の位
置・速度の制御を行う減速機構一体型サーボアクチュエ
ータにおいて、前記サーボセンサ部は、前記回転駆動部
の回転軸の負荷側に対向して前記減速機構の入力ギヤの
表面に形成された少なくとも一組の磁極を有する着磁部
と、前記入力ギヤの着磁部と対向する位置に空隙を介し
て設けた磁界検出手段とから構成され、前記減速機構の
回転に応じて変化する信号を前記磁界検出手段により検
出することを特徴とする減速機構一体型サーボアクチュ
エータ。 - 【請求項２】 前記磁界検出手段は、ホール素子である
請求項１記載の減速機構一体型サーボアクチュエータ。 - 【請求項３】 前記磁界検出手段は、磁気抵抗素子であ
る請求項１記載の減速機構一体型サーボアクチュエー
タ。 - 【請求項４】 前記磁界検出手段は、フラックスゲート
である請求項１記載の減速機構一体型サーボアクチュエ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9256024A JPH1189176A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 減速機構一体型サーボアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9256024A JPH1189176A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 減速機構一体型サーボアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1189176A true JPH1189176A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17286864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9256024A Pending JPH1189176A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 減速機構一体型サーボアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1189176A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110254385A1 (en) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Direct acting rotation actuator |
| JP2014115234A (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Iai Corp | 機械式アブソリュートユニットと機械式アブソリュートエンコーダとアクチュエータ |
| JP2020041670A (ja) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | ナブテスコ株式会社 | 減速機、エンコーダ付きオイルシール、産業機械および工場 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138567A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | Toshiba Corp | 車両用速度検出器付き駆動装置 |
| JPS6251957U (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-31 | ||
| JPS6348360U (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-01 | ||
| JPH0268658U (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-24 | ||
| JPH09121507A (ja) * | 1995-10-24 | 1997-05-06 | Omron Corp | ギヤードモータ |
| JPH09210612A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-12 | Shimadzu Corp | 位置検出装置 |
-
1997
- 1997-09-03 JP JP9256024A patent/JPH1189176A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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| JPH09210612A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-12 | Shimadzu Corp | 位置検出装置 |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| US20110254385A1 (en) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Direct acting rotation actuator |
| JP2011239661A (ja) * | 2010-04-14 | 2011-11-24 | Yaskawa Electric Corp | 直動回転アクチュエータ |
| JP2014115234A (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Iai Corp | 機械式アブソリュートユニットと機械式アブソリュートエンコーダとアクチュエータ |
| JP2020041670A (ja) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | ナブテスコ株式会社 | 減速機、エンコーダ付きオイルシール、産業機械および工場 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060306 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060427 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070622 |