JPS60219948A

JPS60219948A - デイスク形サ−ボモ−タ

Info

Publication number: JPS60219948A
Application number: JP7302884A
Authority: JP
Inventors: Nariaki Koyama; 小山　成昭
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1984-04-13
Filing date: 1984-04-13
Publication date: 1985-11-02
Also published as: WO1985004771A1

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】技術分野本発明は出力トルクが大きいディスク形サーボモータに
関し、特にその組立構造に関する。

従来技術複数個の永久磁石をディスク基板内に放射状に配列して
構成した複数個のロータディスクと、ステータ巻線を備
えたリング状ステータディスクとを互いに向き合わせて
軸線方向に交互に配置しトルク増大と軽量化を図ったデ
ィスク形サーボモータが既に提案されている（４？願昭
５８−１７２１０６号）。このようなディスク形丈−ボ
モータを製造ラインで製造、組立するに当っては、特に
多量生産に適した組立の簡便性と統一規格化が可能な構
造が要望される。

発明の概要依って本発明は上述した製造、組立の簡便性と部品の統
一規格化を可能にした構造を有するディスク形サーボモ
ータを提供せんとするものである。

すなわち、本発明によれば、複数の永久磁石を周方向に
配列保持した環状薄肉形のロータエレメントを同じく環
状薄肉形のロータハブ部材の外周に設けて形成したロー
タディスクと、前記ロータディスクの永久磁石と協働す
るステータ巻線を内蔵した環状のステータエレメントを
該ステータエレメントの外周に設けた所定肉厚の環状間
隔部材に取付けて前記ロータエレメントと前記ステータ
エレメントとを微小遊隙を介して対面配置可能に形成し
たステータディスクとを有した一組のディスク形モータ
ユニットを複数組、前記ロータディスクのロータハブ部
材中に挿通した回転軸上に連設保持して構成したことを
特徴とするディスク形サーボモータが提供され、また組
立の簡便性のために上記複数組のディスク形モータユニ
ットにおける前記環状間隔部材を貫通ボルトによって軸
方向に相互固定し、ステータディスクの固定が行われる
。以下、本発明を添付図面に示す実施例に基いて詳細に
説明する。

第１図は本発明によるディスク形テーボモータの実施例
の縦断面図であシ、第２図は第１図のＵ−■線に沿って
半断面した側面図である。

第１図、第２図に示すサーボモータは６つのディスク形
モータユニットを有した実施例であって、０−夕軸１０
上にその軸方向に６個のロータディスク１２ａ＋１２ｂ
、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ。

１２ｆが相互に密接して取付けられている。これらのロ
ータディスク１２ａ〜１２ｆは、ロータ軸１０の一端近
くに形成された段Ｎ３１４と他の一端に形成されたねじ
部１６に螺合された止めナフト１８及びスペー？２０と
によって挟持保持されると共にロータ軸１ｏと各ロータ
ディスク１２ａ〜１２ｆが有する環状薄肉形状のロータ
ハブ部材２２に形成された中心軸孔２４との間で例えば
接着法、横着法等による適当な固定手段が設けられるこ
とＫよって該ロータ軸ｌＯ上に取付けられている。また
日−夕軸１０はその両端部に軸受ケース２６．２８によ
って保持された回転軸受３０ａ。

３０ｂＫよって回転可能に支持されておシ、従ってロー
タ軸１０上のロータディスク１２ａ〜１２ｆも一緒に回
転可能である。また各ロータディスク１２ａ〜１２ｆは
その対応ロータハブ部材２２の外周にロータエレメント
３２を具備し、この各ロータエレメント３２は環状薄肉
部品として形成され、内部に複数個の永久磁石板３４が
周方向に間隔を置いて埋設保持されている。この各ロー
タエレメント３２と軸方向に微小空隙を介して対面配置
されたステータエレメント３６を各市するステータディ
スク３８ａ＋３８ｂ１３８ｃ、３８ｄ＋３８ｅ　、３８
ｆは同じく軸方向に相互に密着して配置されておシ、第
１図の左端のステータディスク３８ａのステータエレメ
ント３６がロータディスク１２ａのロータエレメント３
２と電磁相互作用を行って該ロータディスク１２ａの回
転トルクを発生し、同様にしてステータディスク３８ｂ
から３８ｆがそれぞれロータディスク１２ｂから１２ｆ
と協働してそれぞれのロータディスク１２ｂ〜１２ｆの
回転トルクを発生するように形成されている。つまシ、
各ステータディスク３８ａ〜３８ｆのステータエレメン
ト３６はステータ巻線４０（第２図）を有し、このステ
ータ巻線４０に励磁電流が外部電源から印加されること
によって対応する各ロータディスク１２ａ〜１２ｆのロ
ータエレメント３２に埋設された永久磁石との間に電磁
相互作用を行って上述した回転トルクを発生するのであ
る。

上述したステータディスク３８ａ〜３８ｆはまた、上記
ステータエレメント３６の外周に設けられた間隔部材４
２を有している。この間隔部材４２は後述の如く軸方向
の肉厚寸法が一定値を有するように形成された輪環状部
材として形成されておシ、各ステータエレメント３６は
対応の間隔部材４２の内周部に接着剤を用いた接着法、
機械的なカシメ法、溶接法等による適宜固定手段を用い
て固定されておシ、６個のステータディスク３８８〜３
８ｆの間隔部材４２を軸方向に貫通するボルトねじ４４
を複数本用いてそれら６つの間隔部材４２を一体に固定
することによってステータディスク３８ａ〜３８ｆの固
定が行なわれている。、なお、４６は一体化されたステ
ータディスク３８８〜３８ｆの両端に配置されている継
鉄部材であシ、同時に軸受ケース２６．２８の突き当て
面を有し、該軸受ケース２６．２８共々に複数のステー
タディスク３８ａ〜３８ｆが一体化固定されている。

上述の構成から本実施例のサーボモータは１つのロータ
ディスクと１つのステータディスクとからなる１組のモ
ータユニットを複数組（本例では６組）、１つの回転ロ
ータ軸１０上に取付けた構成からなシ、従って１組のモ
ータユニットの出力トルクがＴｉであれば、Ｔｉｘ組数
Ｇ）のトルクを全出力トルク値とするサーボモータを形
成し、適用する用途に応じて所望の全出力トルク値が決
定されると、必要とされるモータユニットの組数が定ま
シ、組数に応じて予め長さが定められたロータ軸１０上
に該モータユニットを組立てれば所望のサーボモータが
形成されるのである。

なお、ロータ軸１０はその中心孔ｉｏａを第２図に図示
の如く断面四角形又はその他三角形、五角形等の円形以
外の形状に予め穿設しておけば、このサーボモータによ
って駆動する被回転体の入力軸を同じく対応相補形の断
面を有する軸に形成してロータ軸ｌＯ内に挿通嵌合させ
ることによシ、円形断面の軸孔中に円形断面の軸を楔（
キー）によって固定する場合よシも簡単かつサーボ機構
上における回転伝達特性を高精度に保ち得る軸結合構造
を得ることができるのである。

さて、第３図は本発明によるサーボモータの構成に用い
られる１組のモータユニットを取出し図示した断面図で
アシ、既述のようにこのようなモータユニットを予め多
数個、統一寸法によって形成しておけば、全出力トルク
の所要値に従って必要組数を選定し、２つの軸受ケース
２６　、２８（第１図）間にこれらの必要組数のモータ
ユニットを対応長さ寸法のロータ軸１０と共に挟持、組
立することによって所望のサーボモータが形成されるの
である。この場合に第３図に示す間隔部材４２の肉厚寸
法ｔはロータエレメント３２の肉厚寸法とステータエレ
メント３６の肉厚寸法とこれら両エレメント間の微小空
隙１Ｇ”の寸法との王者の和よシ大きく選定した一定統
一規格寸法に形成されておシ、これによって複数個のモ
ータユニットをロータ軸１０上に取付け、前述したねじ
ボルト４４（第１図）で間隔部材４２を一体に固定した
場合にも各ロータディスク１２ａから１２ｆが円滑に回
転できる空隙を確保できるのである。

勿論、各ロータディスク１２ａから１２ｆにおける各ロ
ータノ・プ部材２２の肉厚寸法は、上述した複数の間隔
部材４２を互いに軸方向に密着させ、ねじボルト４４で
一体固定することが可能な公差範囲に形成すると共に軸
孔２４の外周域に形成した平面部分２５を、ロータノ・
プ部材２２の相互密着面として形成し、ロータ軸ｌＯ上
における各ロータディスク１２ａ〜１２ｆ間の固定を安
定、堅牢にすることが望ましい。

なお、本実施例では複数個の永久磁石３４（第２図）を
埋設したロータエレメント３２とロータハブ部材２２と
を接着一体化する構造の例を示したが、機械的強度がす
ぐれた周知の炭素繊維材料を用いることによってロータ
エレメントとロータハブ部材とを一体形成し、その外周
部に複数個の永久磁石を埋め込み固定するような構造に
してもよい０一方、ステータディスク３８ａ〜３８ｆにおいては、そ
のステータエレメント３６に具備される巻線４０は無鉄
芯巻線、つまシ多数の巻線を単に耐熱性にすぐれた樹脂
材で固めた構造のものとしても或いは鉄芯材料に形成し
た巻線収納溝に励磁巻線を巻回設置してモールド固定等
で適当に固めた有鉄芯巻線としても良いことは言うまで
もない。

更に上述した実施例では交流励磁による交流サーボモー
タを基礎にして説明図示したが、直流す−ボモータに対
しても本発明の技術思想が等しく適用できることは言う
までもない。

発明の効果以上の説明から明らかなように、本発明においては出力
トルクの大きいディスク形サーボモータの形成に当って
統一寸法を有した部品を用いて、予め１つのロータディ
スクと１つのステータディスクとを有した１組のモータ
ユニットを多数個形成し、これらを所望の出力トルク数
に従って必要組数を決定し、この必要組数のモータユニ
ットを対応する長さ寸法のロータ軸上に取付け、左・右
の軸受ケース間に挟持固定する簡単な組立構造と統一規
格化した部品を所要個数だけ選定して組立てることによ
り所望出力トルクのディスク形サーボモータを製造でき
るので、多量生産を可能にし、かつコスト低減を可能に
する効果が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるディスク形サーボモータの実施例
の縦断面図、第２図は第１図の■−■線に沿う半断面を
した側面図、第３図は本発明のディスク形サーボモータ
が有するモータユニットをとシ出し図示した断面図。１０・・・ロータ軸、１０ａ・・・軸孔、１２ａ〜１２
ｆ・・・ロータディスク、２２・・・ロータハフ部材、
２４・・・中心軸孔、２６．２８・・・軸受ケース、３
０ａ。３０ｂ・・・回転軸受、３２・・・ロータエレメント、
３４・・・永久磁石、３６・・・ステータエレメント、
３８ａ〜３８ｆ・・・ステータディスク、４０・・・巻
線、４２・・・間隔部材、４４・・・ボルトねじ。特許出願人ファナック株式会社特許出願代理人弁理士　青　木　朗弁理士　西舘和之弁理士　中山恭介弁理士　山　口　昭　之弁理士　西山雅也第３図 −し口−

Claims

【特許請求の範囲】１、複数の永久磁石を周方向に配列保持した環状薄肉形
のロータエレメントを同じく環状薄肉形のロータハブ部
材の外周に設けて形成したロータディスクと、前記ロー
タディスクの永久磁石と協働するステータ巻線を内蔵し
た環状のステータエレメントを該ステータエレメントの
外周に設けた所定肉厚の環状間隔部材に取付けて前記ロ
ータエレメントと前記ステータエレメントとを微小遊隙
を介して対面配置可能に形成したステータディスクとを
有した一組のディスク形モータユニットを複数組、前記
ロータディスクのロータハブ部材中に挿通した回転軸上
に連設保持して構成したことを特徴とするディスク形サ
ーボモータ。２、前記複数組のディスク形モータユニットにおける前
記環状間隔部材を貫通ボルトによって軸方向に相互固定
した特許請求の範囲第１項に記載のディスク形サーボモ
ータ。３、前記回転軸の中心に断面多角形の軸接手孔を貫通形
成した特許請求の範囲第１項に記載のディスク形サーボ
モータ。４、前記環状間隔部材の肉厚は、酌配ロータエレメント
肉厚と前記ステータエレメント肉厚ト前記微小空隙寸法
との王者の和より大きく選定した一定寸法値に形成され
ている特許請求の範囲第１項に記載のディスク形す−ボ
七−タ。