JPH10225065A - サーボアクチュエータ - Google Patents
サーボアクチュエータInfo
- Publication number
- JPH10225065A JPH10225065A JP9041673A JP4167397A JPH10225065A JP H10225065 A JPH10225065 A JP H10225065A JP 9041673 A JP9041673 A JP 9041673A JP 4167397 A JP4167397 A JP 4167397A JP H10225065 A JPH10225065 A JP H10225065A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- servo
- drive unit
- sensor
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型、薄型のサーボアクチュエータを得る。
【解決手段】 本サーボアクチュエータは回転駆動部１
と回転駆動部の回転軸１３を介して結合された減速機部
３と回転駆動部の位置・速度を検出するサーボセンサ部
２とからなり、サーボセンサ部が回転駆動部の減速機側
のブラケット１４に固定された電極支持板２２と、電極
支持板に軸芯と同芯の円周に等間隔で配置された針状電
極２３と、針状電極と一定の空隙を保って対向する減速
機の入力部３１の歯車側面に複数個のスリットからなる
センサスリット２１とを備えた構成にしている。このよ
うに、減速機の一部をサーボセンサの一部として共用
し、針状電極と減速機の歯車の側面に配置したスリット
を組み合わせてセンサにしているので、サーボアクチュ
エータを極めて小型化、薄型化にすることができる。
と回転駆動部の回転軸１３を介して結合された減速機部
３と回転駆動部の位置・速度を検出するサーボセンサ部
２とからなり、サーボセンサ部が回転駆動部の減速機側
のブラケット１４に固定された電極支持板２２と、電極
支持板に軸芯と同芯の円周に等間隔で配置された針状電
極２３と、針状電極と一定の空隙を保って対向する減速
機の入力部３１の歯車側面に複数個のスリットからなる
センサスリット２１とを備えた構成にしている。このよ
うに、減速機の一部をサーボセンサの一部として共用
し、針状電極と減速機の歯車の側面に配置したスリット
を組み合わせてセンサにしているので、サーボアクチュ
エータを極めて小型化、薄型化にすることができる。
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、薄型のサーボアクチュエータに関する。
る小型、薄型のサーボアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、サーボアクチュエータは図４の側
断面図に示すようになっているものがある。すなわち、
電磁モータ等からなる回転駆動部１と遊星歯車等からな
る減速機３からなりサーボセンサ部２と減速機３は直列
に配置された構成になっている。回転駆動部１の出力軸
１３の一方の軸端１３１はサーボセンサ部２に結合さ
れ、もう一方の軸端１３２は減速機３の入力部３１に結
合されて、電磁モータの回転を減速して最終的に出力軸
３２より出力される。サーボセンサ部２は位置、速度の
検出として、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。回転センサで検出した位置および速度
の信号を制御系にフィードバックして回転子１２をコン
トロールしている。
断面図に示すようになっているものがある。すなわち、
電磁モータ等からなる回転駆動部１と遊星歯車等からな
る減速機３からなりサーボセンサ部２と減速機３は直列
に配置された構成になっている。回転駆動部１の出力軸
１３の一方の軸端１３１はサーボセンサ部２に結合さ
れ、もう一方の軸端１３２は減速機３の入力部３１に結
合されて、電磁モータの回転を減速して最終的に出力軸
３２より出力される。サーボセンサ部２は位置、速度の
検出として、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。回転センサで検出した位置および速度
の信号を制御系にフィードバックして回転子１２をコン
トロールしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来のサーボ
アクチュエータは、その構成要素である回転駆動部と減
速機部とサーボセンサ部が直列に配置されているため、
薄型化が困難であった。また、サーボアクチュエータを
小型化していった場合、センサ自身の小型化も必要とな
るが、従来の電磁式回転センサでは、センサの小型化に
伴って微小なワイヤを多数巻きする必要があるために電
圧発生用コイルの製作が困難になるといった問題や永久
磁石の小型化により検出感度が低下してしまうといった
問題があった。また、光電気式回転センサでは光ファイ
バの取り付けやスリットとファイバ間の空隙によりセン
サ部の体積の小型化が困難であるといった問題があっ
た。そこで、本発明は減速機の一部をサーボセンサの一
部として共用し、針電極と減速機の歯車の側面に配置し
たスリットを組み合わせてセンサとすることで、小型、
薄型のサーボアクチュエータ提供することを目的とす
る。
アクチュエータは、その構成要素である回転駆動部と減
速機部とサーボセンサ部が直列に配置されているため、
薄型化が困難であった。また、サーボアクチュエータを
小型化していった場合、センサ自身の小型化も必要とな
るが、従来の電磁式回転センサでは、センサの小型化に
伴って微小なワイヤを多数巻きする必要があるために電
圧発生用コイルの製作が困難になるといった問題や永久
磁石の小型化により検出感度が低下してしまうといった
問題があった。また、光電気式回転センサでは光ファイ
バの取り付けやスリットとファイバ間の空隙によりセン
サ部の体積の小型化が困難であるといった問題があっ
た。そこで、本発明は減速機の一部をサーボセンサの一
部として共用し、針電極と減速機の歯車の側面に配置し
たスリットを組み合わせてセンサとすることで、小型、
薄型のサーボアクチュエータ提供することを目的とす
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、本発明は回転駆動部と、前記回転駆動部の出力軸を
介して結合された減速機部と、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からなり、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前記減速機側のブラケ
ットに固定された電極支持板と、前記電極支持板に軸芯
と同芯の円周上に等間隔で配置された針状電極と、前記
針状電極と一定の空隙を保って対向する前記減速機の入
力部の歯車側面に複数個のスリットからなるセンサスリ
ットとを備えている。そして、前記針状電極と前記減速
機の歯車面との間に直流電圧を印加し回転駆動部を回転
させると、回転駆動部の回転に応じて電極に流れる電流
は電極とスリット間で生じる放電の有無によってパルス
的に変化するのでこれを検出すれば回転数や回転位置が
わかる。この手段により、従来のサーボセンサで必要で
あった検出用のスリットや歯車が不要となり、サーボア
クチュエータを極めて小型化、薄型化にすることができ
る。
め、本発明は回転駆動部と、前記回転駆動部の出力軸を
介して結合された減速機部と、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からなり、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前記減速機側のブラケ
ットに固定された電極支持板と、前記電極支持板に軸芯
と同芯の円周上に等間隔で配置された針状電極と、前記
針状電極と一定の空隙を保って対向する前記減速機の入
力部の歯車側面に複数個のスリットからなるセンサスリ
ットとを備えている。そして、前記針状電極と前記減速
機の歯車面との間に直流電圧を印加し回転駆動部を回転
させると、回転駆動部の回転に応じて電極に流れる電流
は電極とスリット間で生じる放電の有無によってパルス
的に変化するのでこれを検出すれば回転数や回転位置が
わかる。この手段により、従来のサーボセンサで必要で
あった検出用のスリットや歯車が不要となり、サーボア
クチュエータを極めて小型化、薄型化にすることができ
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は本発明の実施例を示す断面図
である。図において１は電磁モータからなる回転駆動
部、２はサーボセンサ部、３は遊星歯車等からなる減速
機部である。回転駆動部１からの出力は回転軸１３から
減速機部３の入力部３１を介して減速機へ伝達され、最
終的に出力軸３２に至る。サーボセンサ部２は絶縁物か
らなる電極支持板２２にもうけた針状電極２３と減速機
部３の入力部３１にもうけたセンサスリット２１からな
る。電極支持板２２は回転駆動部１の固定子１２にケー
シング４とブラケット１４を介して取り付けられてい
る。針状電極２３の配置は図２に示した平面図のように
なっている。２３１は電極支持板２２に軸芯と同心円の
位置に同一ピッチで配置した第一の針状電極、２３２は
第一の針状電極２３１と同一ピッチで相対位置を円周方
向に１／４ピッチだけ変位させた第二の針状電極であ
る。センサスリット２１は図３に示すパターンになって
いる。すなわち、減速機部３の入口の歯車である入力部
３１に軸芯と同心円の位置に同一ピッチで配置した第一
の針状電極２３１と同一ピッチでスリットをもうけてい
る。いま、第一の針状電極２３１および第二の針状電極
２３２の電源端子２４を直流電源（図示せず）に接続
し、ケーシング４との間に直流電圧を印加する。つぎ
に、回転駆動部１を駆動させる。回転子１１が回転する
と回転軸１３に結合された減速機３の入力部３１が回転
し、入力部３１のセンサスリット２１も回転する。そう
すると、針状電極２３と入力部３１の非スリット部間で
は放電が生じて放電電流が流れ、スリット部にくると放
電は停止する。このように電流の大きさはスリットのパ
ータンに応じてパルス的に変化する。このパルス電流す
なわち放電信号を検出して回転子の位置、回転数を検出
する。第一の針状電極２３１および第二の針状電極２３
２から得られる信号をもとに電極ピッチの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
ことにより速度情報を得ることができる。なお、針状電
極２３はフォトリソグラフィ技術を用いて作製すれば電
極形状をさらに小型にでき、かつ多数の針電極を一時に
高精度に配置することができる。また、針電極の先端を
鋭利にすることで放電ギャップを０．５ｍｍ以下まで低
減させることができるので全体として極めて薄型の位
置、速度検出器を作製することができる。
基づいて説明する。図１は本発明の実施例を示す断面図
である。図において１は電磁モータからなる回転駆動
部、２はサーボセンサ部、３は遊星歯車等からなる減速
機部である。回転駆動部１からの出力は回転軸１３から
減速機部３の入力部３１を介して減速機へ伝達され、最
終的に出力軸３２に至る。サーボセンサ部２は絶縁物か
らなる電極支持板２２にもうけた針状電極２３と減速機
部３の入力部３１にもうけたセンサスリット２１からな
る。電極支持板２２は回転駆動部１の固定子１２にケー
シング４とブラケット１４を介して取り付けられてい
る。針状電極２３の配置は図２に示した平面図のように
なっている。２３１は電極支持板２２に軸芯と同心円の
位置に同一ピッチで配置した第一の針状電極、２３２は
第一の針状電極２３１と同一ピッチで相対位置を円周方
向に１／４ピッチだけ変位させた第二の針状電極であ
る。センサスリット２１は図３に示すパターンになって
いる。すなわち、減速機部３の入口の歯車である入力部
３１に軸芯と同心円の位置に同一ピッチで配置した第一
の針状電極２３１と同一ピッチでスリットをもうけてい
る。いま、第一の針状電極２３１および第二の針状電極
２３２の電源端子２４を直流電源（図示せず）に接続
し、ケーシング４との間に直流電圧を印加する。つぎ
に、回転駆動部１を駆動させる。回転子１１が回転する
と回転軸１３に結合された減速機３の入力部３１が回転
し、入力部３１のセンサスリット２１も回転する。そう
すると、針状電極２３と入力部３１の非スリット部間で
は放電が生じて放電電流が流れ、スリット部にくると放
電は停止する。このように電流の大きさはスリットのパ
ータンに応じてパルス的に変化する。このパルス電流す
なわち放電信号を検出して回転子の位置、回転数を検出
する。第一の針状電極２３１および第二の針状電極２３
２から得られる信号をもとに電極ピッチの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
ことにより速度情報を得ることができる。なお、針状電
極２３はフォトリソグラフィ技術を用いて作製すれば電
極形状をさらに小型にでき、かつ多数の針電極を一時に
高精度に配置することができる。また、針電極の先端を
鋭利にすることで放電ギャップを０．５ｍｍ以下まで低
減させることができるので全体として極めて薄型の位
置、速度検出器を作製することができる。
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、サー
ボセンサ部を放電方式を用いて減速機の一部に組み込ん
だので、検出用のスリットや歯車が不要となり、大幅に
小型化、薄型化したサーボアクチュエータを提供できる
効果がある。
ボセンサ部を放電方式を用いて減速機の一部に組み込ん
だので、検出用のスリットや歯車が不要となり、大幅に
小型化、薄型化したサーボアクチュエータを提供できる
効果がある。
【図１】本発明の実施例を示すサーボアクチュエータの
側断面図である。
側断面図である。
【図２】本発明のサーボセンサ部の電極側を示す平面図
である。
である。
【図３】本発明のサーボセンサ部のセンサスリットを示
す平面図である。
す平面図である。
【図４】従来のサーボアクチュエータを示す側断面図で
ある。
ある。
１：回転駆動部 ３：減速
機部 １１：回転子 ３１：入
力部 １２：固定子 ３２：出
力軸 １３：回転軸 ４：ケー
シング １３１、１３２：軸端 １４：ブラケット ２：サーボセンサ部 ２１：センサスリット ２２：電極支持板 ２３：針状電極 ２３１：第一の針状電極 ２３２：第二の針状電極 ２４：電源端子
機部 １１：回転子 ３１：入
力部 １２：固定子 ３２：出
力軸 １３：回転軸 ４：ケー
シング １３１、１３２：軸端 １４：ブラケット ２：サーボセンサ部 ２１：センサスリット ２２：電極支持板 ２３：針状電極 ２３１：第一の針状電極 ２３２：第二の針状電極 ２４：電源端子
Claims (1)
- 【請求項１】 回転駆動部と、前記回転駆動部の出力軸
を介して結合された減速機部と、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からなり、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前記減速機側の
ブラケットに固定された電極支持板と、前記電極支持板
に軸芯と同芯の円周上に等間隔で配置された針状電極
と、前記針状電極と一定の空隙を保って対向する前記減
速機の入力部の歯車側面に複数個のスリットからなるセ
ンサスリットとを備えたことを特徴とするサーボアクチ
ュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9041673A JPH10225065A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | サーボアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9041673A JPH10225065A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | サーボアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10225065A true JPH10225065A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12614935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9041673A Pending JPH10225065A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | サーボアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10225065A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110023644A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Ramadoss Mohanlal | Lifter Assembly |
| CN109526178A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-26 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | 一种电子机柜插箱转动定位装置 |
-
1997
- 1997-02-10 JP JP9041673A patent/JPH10225065A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110023644A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Ramadoss Mohanlal | Lifter Assembly |
| US8617108B2 (en) * | 2009-07-30 | 2013-12-31 | Johnson Electric S.A. | Lifter assembly |
| CN109526178A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-26 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | 一种电子机柜插箱转动定位装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040810 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040817 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041210 |