JPH0888953A - アクチュエータ - Google Patents
アクチュエータInfo
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- JPH0888953A JPH0888953A JP6244673A JP24467394A JPH0888953A JP H0888953 A JPH0888953 A JP H0888953A JP 6244673 A JP6244673 A JP 6244673A JP 24467394 A JP24467394 A JP 24467394A JP H0888953 A JPH0888953 A JP H0888953A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- servomotor
- output shaft
- actuator
- stator
- axial direction
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 「ぶれ」の発生、それに起因した各種問題点
を解消することが可能なアクチュエータを提供するこ
と。 【構成】 ステータ及びロータよりなるACサーボモー
タによりACサーボモータの出力軸と予め一体物として
延長されたボールネジを回転させ、該ボールネジにその
回転を規制された状態で螺合されたボールナットを介し
てスライダを移動させるようにしたアクチュエータにお
いて、ACサーボモータの両側において出力軸を軸受手
段によって軸支するようにし、夫々の軸受手段を介して
荷重がACサーボモータのステータに作用することなく
配置されたハウジングに伝達されるように構成し、何れ
か一方の軸受手段を軸方向に固定とし他方を軸方向に自
由としたものである。
を解消することが可能なアクチュエータを提供するこ
と。 【構成】 ステータ及びロータよりなるACサーボモー
タによりACサーボモータの出力軸と予め一体物として
延長されたボールネジを回転させ、該ボールネジにその
回転を規制された状態で螺合されたボールナットを介し
てスライダを移動させるようにしたアクチュエータにお
いて、ACサーボモータの両側において出力軸を軸受手
段によって軸支するようにし、夫々の軸受手段を介して
荷重がACサーボモータのステータに作用することなく
配置されたハウジングに伝達されるように構成し、何れ
か一方の軸受手段を軸方向に固定とし他方を軸方向に自
由としたものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクチュエータに係
り、特に、ボールネジとACサーボモータの出力軸を一
体物としたボールネジ一体型ACサーボモータを使用し
たものにおいて、ACサーボモータの構成部品であるス
テータ(固定子)に過負荷が作用しないように工夫した
ものに関する。
り、特に、ボールネジとACサーボモータの出力軸を一
体物としたボールネジ一体型ACサーボモータを使用し
たものにおいて、ACサーボモータの構成部品であるス
テータ(固定子)に過負荷が作用しないように工夫した
ものに関する。
【0002】
【従来の技術】アクチュエータ、例えば、一軸アクチュ
エータは、図6に示すような構成になっている。まず、
ACサーボモータ101があり、このACサーボモータ
101の出力軸103には、カップリング105を介し
てボールネジ107が連結されている。このボールネジ
107にはボールナット109が螺合していて、このボ
ールナット109にスライダ111が取付けられてい
る。そして、ACサーボモータ101を適宜の方向に回
転させることにより、出力軸103、カップリング10
5、ボールネジ107が同方向に回転する。そして、回
転を規制されているボールナット109が適宜の方向に
移動していき、それによって、スライダ111が同方向
に移動していく。又、ACサーボモータ101は、ステ
ータ(固定子)101aと、出力軸103に固着された
ロータ(回転子)101bとから構成されている。又、
出力軸103は、ACサーボモータ101の両側におい
て、軸受113、115、117によって軸支されてい
る。又、ボールネジ107は、ボールナット109の両
側において、軸受119、121、123によって軸支
されている。又、軸受117の反ACサーボモータ10
1側には、ACサーボモータ101の回転量を検出する
検出手段(例えば、光学式検出手段、磁気式検出手段
等)125が取付けられている。尚、スライダ111に
は任意の装置、例えば、把持装置、溶接ロボット、等が
搭載されることになる。
エータは、図6に示すような構成になっている。まず、
ACサーボモータ101があり、このACサーボモータ
101の出力軸103には、カップリング105を介し
てボールネジ107が連結されている。このボールネジ
107にはボールナット109が螺合していて、このボ
ールナット109にスライダ111が取付けられてい
る。そして、ACサーボモータ101を適宜の方向に回
転させることにより、出力軸103、カップリング10
5、ボールネジ107が同方向に回転する。そして、回
転を規制されているボールナット109が適宜の方向に
移動していき、それによって、スライダ111が同方向
に移動していく。又、ACサーボモータ101は、ステ
ータ(固定子)101aと、出力軸103に固着された
ロータ(回転子)101bとから構成されている。又、
出力軸103は、ACサーボモータ101の両側におい
て、軸受113、115、117によって軸支されてい
る。又、ボールネジ107は、ボールナット109の両
側において、軸受119、121、123によって軸支
されている。又、軸受117の反ACサーボモータ10
1側には、ACサーボモータ101の回転量を検出する
検出手段(例えば、光学式検出手段、磁気式検出手段
等)125が取付けられている。尚、スライダ111に
は任意の装置、例えば、把持装置、溶接ロボット、等が
搭載されることになる。
【0003】上記のような構成のアクチュエータにおい
ては、ACサーボモータ101の出力軸103とボール
ネジ107とをカップリング105を介して連結する構
成であるので、まず、部品点数が多くて組立作業が困難
であるとともに、装置が大型化してしまうという問題が
あった。又、カップリング105による連結であるため
に、一体化した状態で剛性が低下してしまうという問題
もあり、さらに、ACサーボモータ101の出力軸10
3とボールネジ107との軸芯がずれることも予想さ
れ、それによって、精度の高い制御が損なわれるおそれ
があった。
ては、ACサーボモータ101の出力軸103とボール
ネジ107とをカップリング105を介して連結する構
成であるので、まず、部品点数が多くて組立作業が困難
であるとともに、装置が大型化してしまうという問題が
あった。又、カップリング105による連結であるため
に、一体化した状態で剛性が低下してしまうという問題
もあり、さらに、ACサーボモータ101の出力軸10
3とボールネジ107との軸芯がずれることも予想さ
れ、それによって、精度の高い制御が損なわれるおそれ
があった。
【0004】このような問題点に鑑みて、ACサーボモ
ータの出力軸とボールネジとを予め一体化させて、ボー
ルネジ一体型ACサーボモータとすることが考えられて
いる。そのようなものとして、例えば、実開平1−86
457号公報、特開平1−252339号公報、特開平
6−86501号公報に示すようなものがある。これら
は、何れも、ACサーボモータの出力軸とボールネジと
を予め一体化させたものであり、それによって、既に説
明したようなカップリングを介しての連結構造を採用し
た場合の不具合を解消して、部品点数を減少させて組立
作業を容易にし、且つ、装置の小形化を図るとともに、
制御精度の向上を図らんとするものである。
ータの出力軸とボールネジとを予め一体化させて、ボー
ルネジ一体型ACサーボモータとすることが考えられて
いる。そのようなものとして、例えば、実開平1−86
457号公報、特開平1−252339号公報、特開平
6−86501号公報に示すようなものがある。これら
は、何れも、ACサーボモータの出力軸とボールネジと
を予め一体化させたものであり、それによって、既に説
明したようなカップリングを介しての連結構造を採用し
た場合の不具合を解消して、部品点数を減少させて組立
作業を容易にし、且つ、装置の小形化を図るとともに、
制御精度の向上を図らんとするものである。
【0005】そのようなものの一例を図7に示す。尚、
図6に示したものと同一部分には同一符号を付して示し
その説明は省略する。この場合には、ACサーボモータ
101の出力軸103と、ボールネジ107とが予め一
体に構成されているので、図6に示した構成のもののよ
うに、カップリング105を必要とせず、よって、カッ
プリング105を使用した場合の不具合を解消すること
ができるものである。
図6に示したものと同一部分には同一符号を付して示し
その説明は省略する。この場合には、ACサーボモータ
101の出力軸103と、ボールネジ107とが予め一
体に構成されているので、図6に示した構成のもののよ
うに、カップリング105を必要とせず、よって、カッ
プリング105を使用した場合の不具合を解消すること
ができるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。すなわち、ボールネジ一体
型ACサーボモータの場合には、ACサーボモータ10
1より出力軸103及びボールネジ107が比較的長い
スパンで延長されている。この様な構成においては、軸
に種々の変形が生じている。例えば、ネジ軸自身の製造
上或いは組立上の誤差による変形、自重による垂れ下が
り変形等である。この種の変形は、高速回転を行う軸で
は遠心力のため大きな「ぶれ」をもたらす。特に、軸の
回転数が軸の共振周波数に近い領域では、「ぶれ」は極
めて大きくなる。この様な荷重、誤差、共振による変位
はステータ101aとロータ101bとの間隔を変化さ
せ、ACサーボモータ101のトルク発生に対する健全
性を損なう。又、ACサーボモータ101にはその回転
量を検出するための検出手段125が取付けられてお
り、これは、例えば、スリットを有する円板が回転し
て、上記スリットを光学式検出手段等により検出するこ
とにより、ACサーボモータ101の回転量を検出する
ものである。ところが、上記したような「ぶれ」が発生
すると、上記スリットと光学式検出手段等との位置関係
が損なわれてしまい、正常な検知ができなくなってしま
うという問題があった。検出部近傍に別の軸支を付加し
て「ぶれ」を抑えることは可能であるが、この場合、モ
ータの発生トルクを均一化するためにロータ101bと
ステータ101aとの同軸度を整合させるよう構造的な
配慮が必要となる。又、この付加した軸支には、「ぶ
れ」を抑えるために反力が生ずるが、この反力がステー
タ101aの積層鋼板に剪断力として作用することを防
ぐ必要がある。又、ボールネジ107とACサーボモー
タ101の出力軸103とを一体化した機構では作動に
よる発熱によって機構が膨張する。この膨張による変位
が検出手段125の位置関係を損ない、正常な検知がで
きなくならぬよう考慮が必要である。既に述べた実開平
1−86457号公報、特開平1−252339号公
報、特開平6−86501号公報においては、図7に示
した構成のようなボールネジ一体型ACサーボモータに
関する記載はあるものの、上記したような問題点に関す
る言及はなく、つまり、上記したような問題点の解決に
は至っておらず、そのため、ボールネジ一体型ACサー
ボモータの実施に至っていないのが現状である。
と次のような問題があった。すなわち、ボールネジ一体
型ACサーボモータの場合には、ACサーボモータ10
1より出力軸103及びボールネジ107が比較的長い
スパンで延長されている。この様な構成においては、軸
に種々の変形が生じている。例えば、ネジ軸自身の製造
上或いは組立上の誤差による変形、自重による垂れ下が
り変形等である。この種の変形は、高速回転を行う軸で
は遠心力のため大きな「ぶれ」をもたらす。特に、軸の
回転数が軸の共振周波数に近い領域では、「ぶれ」は極
めて大きくなる。この様な荷重、誤差、共振による変位
はステータ101aとロータ101bとの間隔を変化さ
せ、ACサーボモータ101のトルク発生に対する健全
性を損なう。又、ACサーボモータ101にはその回転
量を検出するための検出手段125が取付けられてお
り、これは、例えば、スリットを有する円板が回転し
て、上記スリットを光学式検出手段等により検出するこ
とにより、ACサーボモータ101の回転量を検出する
ものである。ところが、上記したような「ぶれ」が発生
すると、上記スリットと光学式検出手段等との位置関係
が損なわれてしまい、正常な検知ができなくなってしま
うという問題があった。検出部近傍に別の軸支を付加し
て「ぶれ」を抑えることは可能であるが、この場合、モ
ータの発生トルクを均一化するためにロータ101bと
ステータ101aとの同軸度を整合させるよう構造的な
配慮が必要となる。又、この付加した軸支には、「ぶ
れ」を抑えるために反力が生ずるが、この反力がステー
タ101aの積層鋼板に剪断力として作用することを防
ぐ必要がある。又、ボールネジ107とACサーボモー
タ101の出力軸103とを一体化した機構では作動に
よる発熱によって機構が膨張する。この膨張による変位
が検出手段125の位置関係を損ない、正常な検知がで
きなくならぬよう考慮が必要である。既に述べた実開平
1−86457号公報、特開平1−252339号公
報、特開平6−86501号公報においては、図7に示
した構成のようなボールネジ一体型ACサーボモータに
関する記載はあるものの、上記したような問題点に関す
る言及はなく、つまり、上記したような問題点の解決に
は至っておらず、そのため、ボールネジ一体型ACサー
ボモータの実施に至っていないのが現状である。
【0007】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、ボールネジ一体型サー
ボモータを前提として、上記したような「ぶれ」の発
生、それに起因した各種問題点を解消することが可能な
アクチュエータを提供することにある。
ものでその目的とするところは、ボールネジ一体型サー
ボモータを前提として、上記したような「ぶれ」の発
生、それに起因した各種問題点を解消することが可能な
アクチュエータを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明によるアクチュエータは、ステータ及びロータ
よりなるACサーボモータによりACサーボモータの出
力軸と予め一体物として延長されたボールネジを回転さ
せ、該ボールネジにその回転を規制された状態で螺合さ
れたボールナットを介してスライダを移動させるように
したアクチュエータにおいて、上記ACサーボモータの
両側において出力軸を軸受手段によって夫々軸支するよ
うにし、上記夫々の軸受手段に加わる荷重がACサーボ
モータの固定子を介することなく外周に配置されたハウ
ジングに直接伝達されるように構成し、何れか一方の軸
受手段を軸方向に固定とし他方を軸方向に自由としたこ
とを特徴とするものである。その際、出力軸はACサー
ボモータを貫通してボールネジの反対側に所定量だけ突
出・配置されていて、そこにはACサーボモータの回転
量を検出する検出手段が設けられており、この検出手段
とACサーボモータの間に一方の軸受手段が設けられて
いるようにすることが考えられる。又、出力軸はACサ
ーボモータを貫通してボールネジの反対側に所定量だけ
突出・配置されていて、そこにはACサーボモータの回
転量を検出する検出手段が設けられており、この検出手
段の反ACサーボモータ側に一方の軸受手段が設けられ
ているようにすることが考えられる。又、ACサーボモ
ータのボールネジ側に配置された軸受手段を軸方向に固
定とし、検出手段側に配置された軸受手段を軸方向に自
由とすることが考えられる。又、ACサーボモータの検
出手段側に配置された軸受手段を軸方向に固定とし、ボ
ールネジ側に配置された軸受手段を軸方向に自由とする
ことが考えられる。又、軸方向に自由とされた軸受手段
は圧接・配置された弾性部材の弾性変形の範囲内で軸方
向に移動可能になっているようにすることが考えられ
る。又、ACサーボモータのステータをハウジングに対
してネジにより取付・固定することが考えられる。又、
ステータをハウジングに設けられた取付座にネジにより
取付・固定して、ステータの外周とハウジングとの間に
隙間を設けることが考えられる。
本願発明によるアクチュエータは、ステータ及びロータ
よりなるACサーボモータによりACサーボモータの出
力軸と予め一体物として延長されたボールネジを回転さ
せ、該ボールネジにその回転を規制された状態で螺合さ
れたボールナットを介してスライダを移動させるように
したアクチュエータにおいて、上記ACサーボモータの
両側において出力軸を軸受手段によって夫々軸支するよ
うにし、上記夫々の軸受手段に加わる荷重がACサーボ
モータの固定子を介することなく外周に配置されたハウ
ジングに直接伝達されるように構成し、何れか一方の軸
受手段を軸方向に固定とし他方を軸方向に自由としたこ
とを特徴とするものである。その際、出力軸はACサー
ボモータを貫通してボールネジの反対側に所定量だけ突
出・配置されていて、そこにはACサーボモータの回転
量を検出する検出手段が設けられており、この検出手段
とACサーボモータの間に一方の軸受手段が設けられて
いるようにすることが考えられる。又、出力軸はACサ
ーボモータを貫通してボールネジの反対側に所定量だけ
突出・配置されていて、そこにはACサーボモータの回
転量を検出する検出手段が設けられており、この検出手
段の反ACサーボモータ側に一方の軸受手段が設けられ
ているようにすることが考えられる。又、ACサーボモ
ータのボールネジ側に配置された軸受手段を軸方向に固
定とし、検出手段側に配置された軸受手段を軸方向に自
由とすることが考えられる。又、ACサーボモータの検
出手段側に配置された軸受手段を軸方向に固定とし、ボ
ールネジ側に配置された軸受手段を軸方向に自由とする
ことが考えられる。又、軸方向に自由とされた軸受手段
は圧接・配置された弾性部材の弾性変形の範囲内で軸方
向に移動可能になっているようにすることが考えられ
る。又、ACサーボモータのステータをハウジングに対
してネジにより取付・固定することが考えられる。又、
ステータをハウジングに設けられた取付座にネジにより
取付・固定して、ステータの外周とハウジングとの間に
隙間を設けることが考えられる。
【0009】
【作用】すなわち、ボールネジ一体型ACサーボモータ
を使用するアクチュエータにおいて、ACサーボモータ
を挟んで両側で軸受手段により軸支するようにし、同時
に、荷重がACサーボモータのステータに直接作用しな
いように、ACサーボモータの外周に配置されたハウジ
ングに伝達されるように取付けるものである。それによ
って、ACサーボモータの固定子と回転子、及び検出部
の「ぶれ」を防ぎ、ACサーボモータの健全性と検出機
構の健全性を確保できる。又、この構成は、ACサーボ
モータの両側の軸支がステータと独立しており、ステー
タとの嵌合による累積誤差発生による同軸度の劣化がな
い。又、この構造によりステータへの剪断力の作用を防
止して、その健全性の維持を図るものである。又、一方
の軸受手段を軸方向に固定し、長いために熱膨張し易い
ボールネジの変位が検出側に波及せぬよう配慮するとと
もに、他方を自由とすることにより、各種変位の吸収、
組立誤差の吸収ができるようにしたものである。又、出
力軸はACサーボモータを貫通してボールネジの反対側
に所定量だけ突出・配置されていて、そこにはACサー
ボモータの回転量を検出する検出手段が設けられてお
り、この検出手段とACサーボモータの間に一方の軸受
手段が設けられているようにすることが考えられ、この
場合には、検出手段の直ぐ手前で支持することになるの
で、検出手段に対するぶれの影響を大幅に軽減させるこ
とができる。又、出力軸はACサーボモータを貫通して
ボールネジの反対側に所定量だけ突出・配置されてい
て、そこにはACサーボモータの回転量を検出する検出
手段が設けられており、この検出手段の反ACサーボモ
ータ側に一方の軸受手段が設けられているようにするこ
とが考えられ、この場合には、さらに、支持が強固なも
のとなり、検出手段に対するぶれの影響をさらに軽減さ
せることができる。又、ACサーボモータのステータを
ハウジングに対してネジにより取付・固定することが考
えられ、それによって、ステータの取付構造をより強固
なものとして、荷重による影響を大幅に軽減させること
ができる。又、ステータをハウジングに設けられた取付
座にネジにより取付・固定して、ステータの外周とハウ
ジングとの間に隙間を設けることが考えられ、この場合
には、仮に、ハウジングに荷重が伝達されるようなこと
があっても、隙間の存在により、ステータへの影響が大
幅に軽減されることになる。
を使用するアクチュエータにおいて、ACサーボモータ
を挟んで両側で軸受手段により軸支するようにし、同時
に、荷重がACサーボモータのステータに直接作用しな
いように、ACサーボモータの外周に配置されたハウジ
ングに伝達されるように取付けるものである。それによ
って、ACサーボモータの固定子と回転子、及び検出部
の「ぶれ」を防ぎ、ACサーボモータの健全性と検出機
構の健全性を確保できる。又、この構成は、ACサーボ
モータの両側の軸支がステータと独立しており、ステー
タとの嵌合による累積誤差発生による同軸度の劣化がな
い。又、この構造によりステータへの剪断力の作用を防
止して、その健全性の維持を図るものである。又、一方
の軸受手段を軸方向に固定し、長いために熱膨張し易い
ボールネジの変位が検出側に波及せぬよう配慮するとと
もに、他方を自由とすることにより、各種変位の吸収、
組立誤差の吸収ができるようにしたものである。又、出
力軸はACサーボモータを貫通してボールネジの反対側
に所定量だけ突出・配置されていて、そこにはACサー
ボモータの回転量を検出する検出手段が設けられてお
り、この検出手段とACサーボモータの間に一方の軸受
手段が設けられているようにすることが考えられ、この
場合には、検出手段の直ぐ手前で支持することになるの
で、検出手段に対するぶれの影響を大幅に軽減させるこ
とができる。又、出力軸はACサーボモータを貫通して
ボールネジの反対側に所定量だけ突出・配置されてい
て、そこにはACサーボモータの回転量を検出する検出
手段が設けられており、この検出手段の反ACサーボモ
ータ側に一方の軸受手段が設けられているようにするこ
とが考えられ、この場合には、さらに、支持が強固なも
のとなり、検出手段に対するぶれの影響をさらに軽減さ
せることができる。又、ACサーボモータのステータを
ハウジングに対してネジにより取付・固定することが考
えられ、それによって、ステータの取付構造をより強固
なものとして、荷重による影響を大幅に軽減させること
ができる。又、ステータをハウジングに設けられた取付
座にネジにより取付・固定して、ステータの外周とハウ
ジングとの間に隙間を設けることが考えられ、この場合
には、仮に、ハウジングに荷重が伝達されるようなこと
があっても、隙間の存在により、ステータへの影響が大
幅に軽減されることになる。
【0010】
【実施例】以下、図1及び図2を参照して本発明の第1
実施例を説明する。図は本実施例によるアクチュエータ
の一部(ACサーボモータ側の構成)を示すものであ
る。まず、ACサーボモータ側のハウジング1があり、
このハウジング1の図中右端にはキャップ3が取付けら
れている。又、上記ハウジング1の図中左側にはアクチ
ュエータの移動機構の部分を収容する別のハウジング5
が取付けられている。上記ハウジング1内には、ACサ
ーボモータ7が収容・配置されている。このACサーボ
モータ7は、ハウジング1側に取付けられたステータ
(固定子)9と、このステータ9の内周側に回転可能に
配置されたロータ(回転子)11とから構成されてい
る。上記ステータ9は、積層鋼板からなるステータ本体
9aと、コイル9b等から構成されており、ステータ9
は、ボルト10によってハウジング1にネジ軸に平行な
方向に固定されている。又、ロータ11は、ロータ本体
11aと、その外周に吸着・固定されたマグネット11
bとから構成されている。
実施例を説明する。図は本実施例によるアクチュエータ
の一部(ACサーボモータ側の構成)を示すものであ
る。まず、ACサーボモータ側のハウジング1があり、
このハウジング1の図中右端にはキャップ3が取付けら
れている。又、上記ハウジング1の図中左側にはアクチ
ュエータの移動機構の部分を収容する別のハウジング5
が取付けられている。上記ハウジング1内には、ACサ
ーボモータ7が収容・配置されている。このACサーボ
モータ7は、ハウジング1側に取付けられたステータ
(固定子)9と、このステータ9の内周側に回転可能に
配置されたロータ(回転子)11とから構成されてい
る。上記ステータ9は、積層鋼板からなるステータ本体
9aと、コイル9b等から構成されており、ステータ9
は、ボルト10によってハウジング1にネジ軸に平行な
方向に固定されている。又、ロータ11は、ロータ本体
11aと、その外周に吸着・固定されたマグネット11
bとから構成されている。
【0011】上記ロータ11の内周側にはACサーボモ
ータ7の出力軸13が配置されていて、この出力軸13
はキー・キー溝構造によって上記ロータ11に固定され
ている。上記出力軸13は、ボールネジ一体型の出力軸
であり、図示するように、図中左側の所定範囲には、ボ
ールネジ15が設けられている。上記ボールネジ15に
は、ボールナット17が螺合していて、このボールナッ
ト17にはスライダ19が固定されている。よって、A
Cサーボモータ7を適宜の方向に回転駆動することによ
り、上記ボールネジ15が同方向に回転し、それによっ
て、回転を規制されているボールナット17及びそこに
固定されているスライダ19が適宜の方向(図中左右何
れかの方向)に移動することになる。
ータ7の出力軸13が配置されていて、この出力軸13
はキー・キー溝構造によって上記ロータ11に固定され
ている。上記出力軸13は、ボールネジ一体型の出力軸
であり、図示するように、図中左側の所定範囲には、ボ
ールネジ15が設けられている。上記ボールネジ15に
は、ボールナット17が螺合していて、このボールナッ
ト17にはスライダ19が固定されている。よって、A
Cサーボモータ7を適宜の方向に回転駆動することによ
り、上記ボールネジ15が同方向に回転し、それによっ
て、回転を規制されているボールナット17及びそこに
固定されているスライダ19が適宜の方向(図中左右何
れかの方向)に移動することになる。
【0012】次に、上記ボールネジ一体型の出力軸13
の支持構造について説明する。まず、ハウジング1の図
中左端にはフランジ部1aが設けられていて、このフラ
ンジ部1aの内周側にはベアリング保持部材21が配置
されている。このベアリング保持部材21は、フランジ
部21aと、円筒部21bとからなり、円筒部21bの
内周面であって図中右端には、係止部21cが突設され
ている。又、ベアリング保持部材21は、上記フランジ
部21aを介して、複数個(この実施例では4個)の固
定ボルト23によって、ハウジング1のフランジ部1a
に固定されるようになっている。
の支持構造について説明する。まず、ハウジング1の図
中左端にはフランジ部1aが設けられていて、このフラ
ンジ部1aの内周側にはベアリング保持部材21が配置
されている。このベアリング保持部材21は、フランジ
部21aと、円筒部21bとからなり、円筒部21bの
内周面であって図中右端には、係止部21cが突設され
ている。又、ベアリング保持部材21は、上記フランジ
部21aを介して、複数個(この実施例では4個)の固
定ボルト23によって、ハウジング1のフランジ部1a
に固定されるようになっている。
【0013】上記ベアリング保持部材21の円筒部21
bの内周側には、一方の軸受手段を構成するベアリング
25、27が配置されていて、出力軸13を軸支するよ
うになっている。又、ベアリング押さえ部材29が設け
られていて、このベアリング押さえ部材29を、上記ベ
アリング保持部材21の図中左側に複数個(この実施例
では4個)の固定ボルト31によって固定することによ
り、上記ベアリング25、27を、係止部21cとの間
で固定するようになっている。つまり、上記2個のベア
リング25、27の外輪は、軸方向にその移動を規制さ
れた状態で取付けることになる。又、ベアリング25、
27の内輪は、出力軸13に設けられたボールネジ15
の肩部にスリーブ24、ロータ11、座金53を介して
出力軸13に螺合させたナット51により固定され、出
力軸13は軸方向にその移動を規制された状態となる。
bの内周側には、一方の軸受手段を構成するベアリング
25、27が配置されていて、出力軸13を軸支するよ
うになっている。又、ベアリング押さえ部材29が設け
られていて、このベアリング押さえ部材29を、上記ベ
アリング保持部材21の図中左側に複数個(この実施例
では4個)の固定ボルト31によって固定することによ
り、上記ベアリング25、27を、係止部21cとの間
で固定するようになっている。つまり、上記2個のベア
リング25、27の外輪は、軸方向にその移動を規制さ
れた状態で取付けることになる。又、ベアリング25、
27の内輪は、出力軸13に設けられたボールネジ15
の肩部にスリーブ24、ロータ11、座金53を介して
出力軸13に螺合させたナット51により固定され、出
力軸13は軸方向にその移動を規制された状態となる。
【0014】一方、ACサーボモータ11の図中右側に
おいては、ハウジング1とは別部材のフランジ部材33
が配置されている。このハウジング33には円筒部33
aがあり、この円筒部33aの図中右端には係止部33
bが突設されている。上記円筒部33aには他方の軸受
手段としてのベアリング35が配置されていて、出力軸
13を軸支するようになっている。上記ベアリング35
と係止部33bの間には弾性部材としての板ばね37が
介挿されていて、上記ベアリング35を図中左側に常時
付勢するようになっている。つまり、ベアリング35
は、出力軸13の段付部13aと上記板ばね37とによ
って、板ばね37の弾性変形の範囲内で軸方向に移動可
能な状態で挟持されているものである。
おいては、ハウジング1とは別部材のフランジ部材33
が配置されている。このハウジング33には円筒部33
aがあり、この円筒部33aの図中右端には係止部33
bが突設されている。上記円筒部33aには他方の軸受
手段としてのベアリング35が配置されていて、出力軸
13を軸支するようになっている。上記ベアリング35
と係止部33bの間には弾性部材としての板ばね37が
介挿されていて、上記ベアリング35を図中左側に常時
付勢するようになっている。つまり、ベアリング35
は、出力軸13の段付部13aと上記板ばね37とによ
って、板ばね37の弾性変形の範囲内で軸方向に移動可
能な状態で挟持されているものである。
【0015】出力軸13の先端は上記ベアリング35の
図中右側に延長されていて、そこには検出手段39が設
けられている。すなわち、出力軸13の先端には円板取
付ハブ41が螺合されており、この円板取付ハブ41に
はスリットを備えた円板43が取付けられている。又、
上記円板43の外周位置には、センサ45、47が夫々
配置されている。これらセンサ45、47によって上記
円板43のスリットを、光学的に検知することにより、
出力軸13、すなわち、ACサーボモータ7の回転量を
検出するものである。
図中右側に延長されていて、そこには検出手段39が設
けられている。すなわち、出力軸13の先端には円板取
付ハブ41が螺合されており、この円板取付ハブ41に
はスリットを備えた円板43が取付けられている。又、
上記円板43の外周位置には、センサ45、47が夫々
配置されている。これらセンサ45、47によって上記
円板43のスリットを、光学的に検知することにより、
出力軸13、すなわち、ACサーボモータ7の回転量を
検出するものである。
【0016】又、出力軸13のボールネジ15側の端部
は図示しないベアリングによって軸支されている。つま
り、本実施例において、ボールネジ一体型の出力軸13
が3箇所で軸支されていることになる。
は図示しないベアリングによって軸支されている。つま
り、本実施例において、ボールネジ一体型の出力軸13
が3箇所で軸支されていることになる。
【0017】以上の構成を基にその作用及び効果を説明
する。尚、アクチュエータとしての基本的な動作は既に
説明した通りであるので、ここでは、ボールネジ一体型
の出力軸13の支持構造からくる作用について説明す
る。まず、出力軸13は、その長手方向において、3箇
所で軸支されている。すなわち図中左端に配置されてい
る図示しないベアリングによる支持、ハウジング1内の
図中左端におけるベアリング25、27による支持、A
Cサーボモータ7の図中右側におけるベアリング35に
よる支持である。これら3箇所による支持によって、出
力軸13の支持剛性を高め軸心の「ぶれ」を抑制するこ
とができる。特に、ACサーボモータ7の図中右側にお
いて、ベアリング35により支持するようにしているの
で、検出手段39側における出力軸13の軸心の「ぶ
れ」を効果的に抑制することができる。それによって、
検出手段39の円板43とセンサ45、47の相対的位
置関係もずれるようなことはなく、常に、精度の高い検
出を行うことができる。
する。尚、アクチュエータとしての基本的な動作は既に
説明した通りであるので、ここでは、ボールネジ一体型
の出力軸13の支持構造からくる作用について説明す
る。まず、出力軸13は、その長手方向において、3箇
所で軸支されている。すなわち図中左端に配置されてい
る図示しないベアリングによる支持、ハウジング1内の
図中左端におけるベアリング25、27による支持、A
Cサーボモータ7の図中右側におけるベアリング35に
よる支持である。これら3箇所による支持によって、出
力軸13の支持剛性を高め軸心の「ぶれ」を抑制するこ
とができる。特に、ACサーボモータ7の図中右側にお
いて、ベアリング35により支持するようにしているの
で、検出手段39側における出力軸13の軸心の「ぶ
れ」を効果的に抑制することができる。それによって、
検出手段39の円板43とセンサ45、47の相対的位
置関係もずれるようなことはなく、常に、精度の高い検
出を行うことができる。
【0018】次に、ACサーボモータ7、特に、その構
成部品であるステータ9に作用する負荷について説明す
る。例えば、ACサーボモータ7のステータ9を介し同
じように軸支する構造では、出力軸13の支持により、
出力軸13に剪断力が作用することになる。そして、該
剪断力がACサーボモータ7のステータ9に直接作用し
てしまう。この点、本実施例においては、仮に、出力軸
13に何らかの負荷が作用した場合には、その荷重は、
ベアリング25、27を介してハウジング1に伝達され
るとともに、ベアリング35を介してフランジ部材3
3、ハウジング1に伝達される。これをさらに詳細に説
明する。まず、ベアリング25、27の位置におてい
は、荷重はそこから、ベアリング保持部材21を介して
ハウジング1に伝達され、直接ステータ9に作用するよ
うなことはない。又、ベアリング35の位置において
は、フランジ部材33を介して、ハウジング1に伝達さ
れ、ここにおいても、荷重が直接ステータ9に作用する
ようなことはない。つまり、出力軸13に何らかの荷重
が作用しても、それが直接ステータ9に作用することは
なく、よって、ステータ9の位置がずれてロータ11と
の相対的位置が変化し、ACサーボモータ7としての健
全な動作が損なわれるようなことはない。特に、ベアリ
ング35、フランジ部材33を介しての伝達経路におい
ては、図1に示すように、ステータ9とハウジング1と
の間に隙間が設けられている構成であり、よって、仮
に、荷重が作用しても、上記したように、それがステー
タ9に直接作用しないことはもとより、ハウジング1に
荷重が伝達されても、それがステータ9に作用する確率
は極めて低い構成になっている。
成部品であるステータ9に作用する負荷について説明す
る。例えば、ACサーボモータ7のステータ9を介し同
じように軸支する構造では、出力軸13の支持により、
出力軸13に剪断力が作用することになる。そして、該
剪断力がACサーボモータ7のステータ9に直接作用し
てしまう。この点、本実施例においては、仮に、出力軸
13に何らかの負荷が作用した場合には、その荷重は、
ベアリング25、27を介してハウジング1に伝達され
るとともに、ベアリング35を介してフランジ部材3
3、ハウジング1に伝達される。これをさらに詳細に説
明する。まず、ベアリング25、27の位置におてい
は、荷重はそこから、ベアリング保持部材21を介して
ハウジング1に伝達され、直接ステータ9に作用するよ
うなことはない。又、ベアリング35の位置において
は、フランジ部材33を介して、ハウジング1に伝達さ
れ、ここにおいても、荷重が直接ステータ9に作用する
ようなことはない。つまり、出力軸13に何らかの荷重
が作用しても、それが直接ステータ9に作用することは
なく、よって、ステータ9の位置がずれてロータ11と
の相対的位置が変化し、ACサーボモータ7としての健
全な動作が損なわれるようなことはない。特に、ベアリ
ング35、フランジ部材33を介しての伝達経路におい
ては、図1に示すように、ステータ9とハウジング1と
の間に隙間が設けられている構成であり、よって、仮
に、荷重が作用しても、上記したように、それがステー
タ9に直接作用しないことはもとより、ハウジング1に
荷重が伝達されても、それがステータ9に作用する確率
は極めて低い構成になっている。
【0019】次に、ベアリング35の軸芯方向への自由
度に伴う作用を説明する。前述したように、ベアリング
35は、板ばね37の弾性変形の範囲内において軸芯方
向に移動可能に取付けられている。よって、何らかの理
由により出力軸13が軸芯方向に移動するようなことが
あっても、これを効果的に吸収することができる。又、
各構成部品の寸法誤差等があっても、それに起因して各
構成部品の軸芯方向への取付位置がずれた場合にも、そ
れを吸収することができる。又、出力軸13を上記した
ような構成の三点支持としたことにより、出力軸13の
支持がより強固なものとなり、それによって、回転数を
高くすることが可能になる。これは、アクチュェータと
しての高速化を意味するものであ。
度に伴う作用を説明する。前述したように、ベアリング
35は、板ばね37の弾性変形の範囲内において軸芯方
向に移動可能に取付けられている。よって、何らかの理
由により出力軸13が軸芯方向に移動するようなことが
あっても、これを効果的に吸収することができる。又、
各構成部品の寸法誤差等があっても、それに起因して各
構成部品の軸芯方向への取付位置がずれた場合にも、そ
れを吸収することができる。又、出力軸13を上記した
ような構成の三点支持としたことにより、出力軸13の
支持がより強固なものとなり、それによって、回転数を
高くすることが可能になる。これは、アクチュェータと
しての高速化を意味するものであ。
【0020】次に、図3を参照して本発明の第2実施例
を説明する。この実施例の場合には、前記第1実施例と
基本的に同じ構成であるが、一部構成が異なるので、そ
の部分だけ説明する。まず、ベアリング25、27を保
持するベアリング保持部材がハウジング1と一体になっ
ている。又、板ばねの代わりに、シムリング61とウェ
ーブワッシャ63を使用している。又、ベアリング2
5、27は、ロータを介さずに出力軸13に螺合された
ナット51により、又、ロータと出力軸13とは、キー
によらず、接着或いは、ナールド加工等の手段により、
スリーブと共に固定されている。その他の構成は前記第
1実施例と略同じであり、よって、前記第1実施例と同
様の作用・効果を奏することができる。
を説明する。この実施例の場合には、前記第1実施例と
基本的に同じ構成であるが、一部構成が異なるので、そ
の部分だけ説明する。まず、ベアリング25、27を保
持するベアリング保持部材がハウジング1と一体になっ
ている。又、板ばねの代わりに、シムリング61とウェ
ーブワッシャ63を使用している。又、ベアリング2
5、27は、ロータを介さずに出力軸13に螺合された
ナット51により、又、ロータと出力軸13とは、キー
によらず、接着或いは、ナールド加工等の手段により、
スリーブと共に固定されている。その他の構成は前記第
1実施例と略同じであり、よって、前記第1実施例と同
様の作用・効果を奏することができる。
【0021】次に、図4を参照して本発明の第3実施例
を説明する。この実施例の場合には、ベアリング35を
検出手段39の図中右側に配置したものであり、それに
よって、出力軸13の「ぶれ」が検出手段39に与える
影響をさらに低減したものである。したがって、前記第
1実施例及び第2実施例と同様の効果を奏することは勿
論のこと、上記したように、出力軸13の「ぶれ」が検
出手段39に与える影響をさらに低減させることができ
る。尚、図4においては、出力軸13のボールネジ15
側の端部を軸支するベアリング65が示されている。
を説明する。この実施例の場合には、ベアリング35を
検出手段39の図中右側に配置したものであり、それに
よって、出力軸13の「ぶれ」が検出手段39に与える
影響をさらに低減したものである。したがって、前記第
1実施例及び第2実施例と同様の効果を奏することは勿
論のこと、上記したように、出力軸13の「ぶれ」が検
出手段39に与える影響をさらに低減させることができ
る。尚、図4においては、出力軸13のボールネジ15
側の端部を軸支するベアリング65が示されている。
【0022】次に、図5を参照して本発明の第4実施例
を説明する。この実施例の場合には、まず、ACサーボ
モータ7の図中左側のベアリングを1個(ベアリング2
5)とし、ACサーボモータ7の図中右側のベアリング
を2個(ベアリング27、ベアリング35)としたもの
である。その他の構成は前記第1及び第2実施例の場合
と同じである。したがって、前記第1実施例及び第2実
施例の場合と同様の効果を奏することができる。
を説明する。この実施例の場合には、まず、ACサーボ
モータ7の図中左側のベアリングを1個(ベアリング2
5)とし、ACサーボモータ7の図中右側のベアリング
を2個(ベアリング27、ベアリング35)としたもの
である。その他の構成は前記第1及び第2実施例の場合
と同じである。したがって、前記第1実施例及び第2実
施例の場合と同様の効果を奏することができる。
【0023】尚、本発明は前記第1乃至第4実施例に限
定されるものではない。まず、アクチュェータの基本的
構成については、図示したものに限定されることはな
い。又、各軸受手段において、何個のベアリングを使用
するか等については任意に設定すればよい。
定されるものではない。まず、アクチュェータの基本的
構成については、図示したものに限定されることはな
い。又、各軸受手段において、何個のベアリングを使用
するか等については任意に設定すればよい。
【0024】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によるアクチ
ュエータによると、ボールネジ一体型のACサーボモー
タを使用したアクチュェータにおいて、ボールネジを一
体に備える出力軸の「ぶれ」を効果的に低減させること
ができ、又、仮に「ぶれ」が発生しても、それによっ
て、検出手段の検出性能が損なわれるようなことを防止
することができる。又、荷重は全てハウジングに作用す
るように構成しているので、ACサーボモータのステー
タに荷重が直接作用するようなことはなく、ACサーボ
モータの健全性の維持を図ることができる、等、アクチ
ュエータとしての信頼性を大幅に向上させることができ
るとともに、装置の小形化に対して容易に対応すること
ができるようになった。
ュエータによると、ボールネジ一体型のACサーボモー
タを使用したアクチュェータにおいて、ボールネジを一
体に備える出力軸の「ぶれ」を効果的に低減させること
ができ、又、仮に「ぶれ」が発生しても、それによっ
て、検出手段の検出性能が損なわれるようなことを防止
することができる。又、荷重は全てハウジングに作用す
るように構成しているので、ACサーボモータのステー
タに荷重が直接作用するようなことはなく、ACサーボ
モータの健全性の維持を図ることができる、等、アクチ
ュエータとしての信頼性を大幅に向上させることができ
るとともに、装置の小形化に対して容易に対応すること
ができるようになった。
【図1】本発明の第1実施例を示す図でアクチュエータ
の一部の構成を示す断面図である。
の一部の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の第1実施例を示す図で図1のII-II 断
面図である。
面図である。
【図3】本発明の第2実施例を示す図でアクチュエータ
の一部の構成を示す断面図である。
の一部の構成を示す断面図である。
【図4】本発明の第3実施例を示す図でアクチュエータ
の一部の構成を示す断面図である。
の一部の構成を示す断面図である。
【図5】本発明の第4実施例を示す図でアクチュエータ
の一部の構成を示す断面図である。
の一部の構成を示す断面図である。
【図6】従来例を示す図でアクチュエータの構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図7】従来例を示す図でアクチュエータの構成を示す
断面図である。
断面図である。
1 ハウジング 3 キャップ 5 ハウジング 7 ACサーボモータ 9 ステータ(固定子) 11 ロータ(回転子) 13 出力軸 15 ボールネジ 17 ボールナット 19 スライダ 21 ハウジング1のフランジ部 23 固定ボルト 25 ベアリング 27 ベアリング 31 固定ボルト 33 フランジ部材 35 ベアリング 39 検出手段
Claims (8)
- 【請求項1】 ステータ及びロータよりなるACサーボ
モータによりACサーボモータの出力軸と予め一体物と
して延長されたボールネジを回転させ、該ボールネジに
その回転を規制された状態で螺合されたボールナットを
介してスライダを移動させるようにしたアクチュエータ
において、上記ACサーボモータの両側において出力軸
を軸受手段によって夫々軸支するようにし、上記夫々の
軸受手段に加わる荷重がACサーボモータの固定子を介
することなくACサーボモータの外周に配置されたハウ
ジングに伝達されるように構成し、何れか一方の軸受手
段を軸方向に固定とし他方を軸方向に自由としたことを
特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項2】 請求項1記載のアクチュエータにおい
て、出力軸はACサーボモータを貫通してボールネジの
反対側に所定量だけ突出・配置されていて、そこにはA
Cサーボモータの回転量を検出する検出手段が設けられ
ており、この検出手段とACサーボモータの間に一方の
軸受手段が設けられていることを特徴とするアクチュエ
ータ。 - 【請求項3】 請求項1記載のアクチュエータにおい
て、出力軸はACサーボモータを貫通してボールネジの
反対側に所定量だけ突出・配置されていて、そこにはA
Cサーボモータの回転量を検出する検出手段が設けられ
ており、この検出手段の反ACサーボモータ側に一方の
軸受手段が設けられていることを特徴とするアクチュエ
ータ。 - 【請求項4】 請求項2又は請求項3記載のアクチュエ
ータにおいて、ACサーボモータのボールネジ側に配置
された軸受手段を軸方向に固定とし、検出手段側に配置
された軸受手段を軸方向に自由としたことを特徴とする
アクチュエータ。 - 【請求項5】 請求項2又は請求項3記載のアクチュエ
ータにおいて、ACサーボモータの検出手段側に配置さ
れた軸受手段を軸方向に固定とし、ボールネジ側に配置
された軸受手段を軸方向に自由としたことを特徴とする
アクチュエータ。 - 【請求項6】 請求項1又は請求項2又は請求項3又は
請求項4又は請求項5記載のアクチュエータにおいて、
軸方向に自由とされた軸受手段は圧接・配置された弾性
部材の弾性変形の範囲内で軸方向に移動可能になってい
ることを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項7】 請求項1又は請求項2又は請求項3又は
請求項4又は請求項5又は請求項6記載のアクチュエー
タにおいて、ACサーボモータのステータはハウジング
に対してネジにより取付・固定されていることを特徴と
するアクチュェータ。 - 【請求項8】 請求項7記載のアクチュエータにおい
て、ステータはハウジングに設けられた取付座にネジに
より取付・固定されていて、ステータの外周とハウジン
グとの間には隙間が形成されていることを特徴とするア
クチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6244673A JPH0888953A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6244673A JPH0888953A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0888953A true JPH0888953A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=17122251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6244673A Pending JPH0888953A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0888953A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100472119B1 (ko) * | 2001-10-11 | 2005-03-08 | 다마가와 세이끼 가부시키가이샤 | 리니어 액츄에이터 |
| JP2005151758A (ja) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Iai:Kk | アクチュエータ |
| CN105871115A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-08-17 | 西安交通大学 | 一种基于电磁驱动压电钳位的混合作动器及作动方法 |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP6244673A patent/JPH0888953A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100472119B1 (ko) * | 2001-10-11 | 2005-03-08 | 다마가와 세이끼 가부시키가이샤 | 리니어 액츄에이터 |
| JP2005151758A (ja) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Iai:Kk | アクチュエータ |
| CN105871115A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-08-17 | 西安交通大学 | 一种基于电磁驱动压电钳位的混合作动器及作动方法 |
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