JPH01264559A - 高トルクモータ - Google Patents

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、作業用ロボットや工作機械等に用いられるサ
ーボモータやステッピングモータ等の高トルクモータに
関するものである。

〔従来の技術〕

従来の上記高トルクモータでは、サーボモータにして、
もステッピングモータにして・も、電機子側の極と、相
手側の極（歯）との間に働く磁気力をそのまま出力トル
クとして取り出すような構成となっている。従って出力
トルクは比較的小さく、高トルクを得るためには減速機
を用いなければならながった。

また高トルクが出るように設計されたモータも、例えば
メガトルクモータ（日本精工社製）、ブラシレスＤＣモ
ータ（新明和工業社製〕として知られている。

しかしながら、減速機は大きな摩擦や、バックラッシュ
１．ロストモーションを有し、また減速機の出力軸から
みたモータと減速機の慣性モーメントも大きくなるため
、制御用には使いにく　い。

一方メガトルクモータあるいはブラシレスＤＣモータは
、電機子側の極と相手側の極（南）との間に働く磁気力
をそのまま出力トルクとしているので、出力トルクのわ
りに大型で重いものになってしまうという問題があった
。

そこで、本出願人は先に、前述の問題点を解決できるよ
うにした高トルクモータを出願した。

つまり、第５図〜第７図に示すように、回転子１内に電
機子２を配設すると共に、電機子２と回転子１との間に
磁気吸引力を周方向に順番に作用させて両者が相対回転
するように構成し、その回転子１に固定した内歯歯車３
と電機子２に固定した゛外歯歯車４の噛合部で電機子２
の自転を拘束すると共に、電機子２と外歯歯車４の穴５
にピン６′を遊嵌し、そのピン６を、回転子１を支承す
るハウジング７に連結して電機子２の自転をピン６で拘
束するようにして、磁気吸引力を拡大してトルクとして
取り出しできると共に、摩擦を少なくでき、しかも機械
的損失を少なくできるようにしたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる高トルクモータであると、電機子２と回転子１と
の間に磁気吸引力を周方向に順番に作用させるために、
電機子２にコイル８を周方向に間隔を置いて多数設けて
いると共に、回転子１が自転たけ行ない、電機子２が公
転するために、電機子２に設けたコイル８に電流を供給
するための導線がハウジング７に対して相対的に運動し
てしまう。

このために、前記導線か常に変形を受けることになるの
で疲労破壊によって断線する恐れがあるばかりか、導線
を変形させるための土ネルギーか無駄に消費されて効率
を低下すると共に、導線の運動により振動が発生してし
まう。

そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした高
トルクモータを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕固定側に支持さ
れたリング状の電機子１１の内周面にコイル２２を周方
向に間隔を備いて多数設け、この電機子１１内に、内歯
歯車１２と噛合する外歯歯車１８と連結されて自転が拘
束された回転子１６を配設して、前記コイル２２に順次
通電することで磁気吸引力によって回転子１６が自転し
ながら公転するように構成し、前記回転子１６と出力軸
１３を、回転子１６の自転のみを出力軸１３に伝達する
手段を介して連結した高トルクモータであり、これによ
り、電機子１１のコイル２２て回転子１６を公転及び自
転させて出力軸１３を回転することができ、コイル２２
を備えた電機子１１は回転せずコイル２２に通電する導
線２３は何ら運動しない。

〔実　施　例〕

筒状のハウジング１０の内周面にはリング状の電機子１
１が固設しであると共に、内歯歯車］２が設けである。

実施例においてはノ＼ウジング１０の内・周面に丸棒１
２ａを固着して内歯歯車１２としである。

前記ハウジング１０の軸方向両端には、出力軸１３を備
えた一対の支持円板１４．１４か軸受１５で回転自在に
それぞれ支承されていると共に、前記出力軸１３の外周
には、回転子１６の中心孔１７と外歯歯車１８の中心孔
１９が遊嵌し、該回転子１６が前記電機子１１と対抗し
、かつ外ｍ　ｒＢ車１８が前記内歯歯車１２と対抗して
いる。

なお、回転子１６と外歯歯車１８はネジ２０で連結しで
ある。

前記電機子１１には極歯２１か周方向に間隔を置いて内
向きに一体形成され、この各極歯２１にコイル２２がそ
れぞれ巻装しであると共に、各コイル２２には導線２３
で電流が供給されるようにしである。

前記外歯歯車１８は内歯歯車１２内に臨み、ザイクロイ
ド系歯形の歯か、前記内歯歯車］２の歯数より１個以上
少ない数だけ形成されて外歯歯車１８は内歯歯車１２に
対して偏心回転することで１つの歯と歯が嵌合するよう
にしてあり、外歯歯車１８は１回転公転する時ば１歯分
たけ自転する。

なお、外歯歯車１８の自転は歯数を変えることで変化す
る。

前記回転子１６と外歯歯車１８とに亘って３本のクラン
ク軸２４が回転可能に嵌挿され、該クランク軸２４の偏
心軸部２４ａか前記一対の支持円板１４．１４に嵌合し
て連結されて、回転子１６の公転は偏心軸部２４ａの偏
心量にて吸収されて回転子１６の自転だけが一対の支持
円板１４．１４を介して出力軸１３に伝達するようにし
である。

このようであるから、コイル２２に順次電流を供給する
と回転子１６は磁気吸引力によって自転しながら公転す
るが、その自転は外歯歯車］８によって拘束されて１回
転公転する時に１山分だけ自転する。

′この電機子１６の自転がクランク軸２４によって一対
の支持円板１４．１４に伝達して出力軸１３が回転する
。

したがって、出力軸１３より高トルクを得ることができ
る。

また、コイル２２を備えた電機子１１はノ＼ウジング１
０に固定されているので、導線２３が何ら運動すること
がない。

第４図は本発明に係る高トルクモータの使用例を示し、
ハウジング１０に第１アーム３０を連結し、出力軸１３
を備えた一対の支持円板１４゜］４に第２アーム３１を
連結して産業用ロボッＩ・の関節を形成してあり、この
ように構成すれば前述のようにして出力軸１３を回転す
ることで第１アーム３０と第２アーム３１を相対回転で
きる。

以」二の実施例では回転子１６の自転をクランク軸２４
で出力軸１３側に伝達したが、先に出願したようにピン
と孔とて伝達しても良いし、他の手段で伝達しても良い
。

〔発明の効果〕

回転子１６を公転及び自転させ・て出力軸１３を回転す
るようにしたので、コイル２２を備えた電機子−１１は
回転せずにコイル２２に通電する導線２３は何ら運動し
ない。

したがって、導線２３か疲労破壊して断線することかな
いばかりか、導線２３を運動させるためにエネルギーが
無駄に消費されることがなく効率が良いと共に、導線２
３の運動による振動か生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は第１図
の■−■線断面図、第３図は第１図の■−■線断面図、
第４図は使用例の断面図、第５図は従来例の断面図、第
６図、第７図は第５図のＶｌ−ＶＩ線、■−■線断面図
である。　　。 １１は電機子、１２は内歯歯車、１３は出レノ軸、１６
は回転子、１８は外歯歯車、２２はコイル。 出願人　　株式会社　小　松　製　作　所代理人　　弁
理士　　米　原　正　章

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定側に支持されたリング状の電機子１１の内周面にコ
   イル２２を周方向に間隔を備いて多数設け、この電機子
   １１内に、内歯歯車１２と嵌合する外歯歯車１８と連結
   されて自転が拘束された回転子１６を配設して、前記コ
   イル２２に順次通電することで磁気吸引力によって回転
   子１６が自転しながら公転するように構成し、前記回転
   子１６と出力軸１３を、回転子１６の自転のみを出力軸
   １３に伝達する手段を介して連結したことを特徴とする
   高トルクモータ。