JPH0756601Y2 - Servo actuator - Google Patents
Servo actuatorInfo
- Publication number
- JPH0756601Y2 JPH0756601Y2 JP1990096269U JP9626990U JPH0756601Y2 JP H0756601 Y2 JPH0756601 Y2 JP H0756601Y2 JP 1990096269 U JP1990096269 U JP 1990096269U JP 9626990 U JP9626990 U JP 9626990U JP H0756601 Y2 JPH0756601 Y2 JP H0756601Y2
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- JP
- Japan
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- fixed
- rotation
- flexible cylinder
- rotor
- permanent magnet
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- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
本考案は、ハーモニック減速機とモータとを一体に形成
したサーボアクチュエータに関する。The present invention relates to a servo actuator in which a harmonic speed reducer and a motor are integrally formed.
従来、ハーモニック減速機とモータとを一体に形成した
サーボアクチュエータは、円筒状の可撓性部材からなる
ハーモニックドライブ部材の内部に、モータを構成する
ステータ組立体とロータ組立体の両方を一体に格納し、
ハーモニックドライブ部材の一方端をハウジングに固定
したものが開示されている（例えば、特開昭58−204748
号）。Conventionally, a servo actuator in which a harmonic speed reducer and a motor are integrally formed has a cylindrical harmonic drive member that houses both a stator assembly and a rotor assembly that form a motor. Then
It is disclosed that one end of a harmonic drive member is fixed to a housing (for example, JP-A-58-204748).
issue).
ところが、従来技術では、ロータ巻線とステータ巻線を
備えたステータ組立体およびロータ組立体は円筒状のハ
ーモニックドライブ部材の内部に密閉された状態になる
ため、ロータ巻線とステータ巻線の発熱の大部分がハー
モニックドライブ部材の内側に籠もることになる。 この、ハーモニックドライブ部材の内側に籠もった熱は
ハーモニックドライブ部材からハウジングに伝導され、
外部に放散されて冷却されることになるが、ハーモニッ
クドライブ部材とハウジングとの接触部分は軸に対して
垂直な面にあるため、径方向の大きさが制限されている
アクチュエータとしては、十分な伝熱面積が取れず、ス
テータ組立体、ロータ組立体、およびハーモニックドラ
イブ部材の冷却能力を大きくすることが難しいという問
題があった。。 本考案は、モータおよびハーモニックドライブ部材の冷
却効率を高め、高いトルク特性を持たせることを目的と
するものである。However, in the conventional technique, the stator assembly including the rotor winding and the stator winding and the rotor assembly are sealed inside the cylindrical harmonic drive member. Most of these will be trapped inside the harmonic drive member. The heat trapped inside the harmonic drive member is conducted from the harmonic drive member to the housing,
Although it will be dissipated to the outside and cooled, the contact portion between the harmonic drive member and the housing is on a plane perpendicular to the axis, so it is sufficient for an actuator whose radial size is limited. There is a problem that the heat transfer area cannot be secured and it is difficult to increase the cooling capacity of the stator assembly, the rotor assembly, and the harmonic drive member. . An object of the present invention is to improve the cooling efficiency of a motor and a harmonic drive member and to have high torque characteristics.
上記問題を解決するため、本考案は、可撓性円筒とウエ
ーブジェネレータとサーキュラスプラインよりなるハー
モニック減速機と、前記ウエーブジェネレータを回転駆
動する回転軸と、永久磁石よりなる磁極を備えた回転子
と前記回転子の外周側と空隙を介して対向させた固定子
鉄心に回転磁界を発生する巻線を備えた固定子よりなる
モータと、前記回転軸に固定した回転検出部の回転部
と、この回転検出器の回転部に対向する回転検出部の固
定部を備えたサーボアクチュエータにおいて、前記モー
タの回転子の永久磁石を前記回転軸に固定した回転ヨー
クの外周側に固定し、前記モータの固定子を外周に冷却
フィンを備えたフレームの内径側に固定し、前記固定子
鉄心の内周と前記永久磁石との間の空隙に、前記可撓性
円筒の円筒部を挿入し、かつ前記可撓性円筒の端部を前
記フレームに固定したものである。 また、前記永久磁石の外周の曲率を回転軸と同心円の曲
率より小さくしたものである。In order to solve the above problems, the present invention provides a harmonic reducer composed of a flexible cylinder, a wave generator and a circular spline, a rotary shaft for rotating and driving the wave generator, and a rotor having magnetic poles composed of permanent magnets. A motor comprising a stator provided with windings for generating a rotating magnetic field in a stator core facing the outer peripheral side of the rotor with a gap, and a rotating part of a rotation detecting part fixed to the rotating shaft, In a servo actuator having a fixed part of a rotation detecting part facing a rotating part of a rotation detector, a permanent magnet of a rotor of the motor is fixed to an outer peripheral side of a rotary yoke fixed to the rotary shaft to fix the motor. The child is fixed to the inner diameter side of a frame having cooling fins on the outer circumference, and the cylindrical portion of the flexible cylinder is inserted into the gap between the inner circumference of the stator core and the permanent magnet. And in which the ends of the flexible cylinder is fixed to the frame. Further, the curvature of the outer circumference of the permanent magnet is made smaller than the curvature of the circle concentric with the rotating shaft.
上記手段により、固定子鉄心を可撓性円筒の外周側に設
け、回転子は可撓性円筒の内側に設け、固定子鉄心の外
周には冷却フィンを設けたフレームを固定してあるの
で、固定子で発生する熱は可撓性円筒の中に籠もること
なく、フレームを介して外部に放散され、固定子の冷却
能力が大きくなる。 また、回転子には永久磁石を使用してあるので、回転子
自体から損失熱が発生することはなく、可撓性円筒を介
して伝達される熱は、ほとんど可撓性円筒自体に発生す
る損失熱となる。この損失熱の冷却は、可撓性円筒の端
部を前記フレームに固定することにより、可撓性円筒の
冷却を十分行うことが可能となる。By the above means, the stator iron core is provided on the outer peripheral side of the flexible cylinder, the rotor is provided on the inner side of the flexible cylinder, and the frame provided with the cooling fins is fixed on the outer periphery of the stator iron core. The heat generated by the stator is dissipated to the outside through the frame without being trapped in the flexible cylinder, and the cooling capacity of the stator is increased. Further, since a permanent magnet is used for the rotor, no heat is lost from the rotor itself, and the heat transferred through the flexible cylinder is mostly generated in the flexible cylinder itself. It becomes heat loss. The cooling of the loss heat can be performed sufficiently by fixing the end portion of the flexible cylinder to the frame.
以下、本考案を図に示す実施例について説明する。 第１図は本考案の実施例を示す要部側断面図、第２図は
スロット部の拡大図である。 アクチュエータ１は、円筒状で外周に冷却フィン10を備
えたフレーム11の内側に電機子巻線12を備えた円筒状の
固定子鉄心13を固定している。フレーム11の一方側には
軸受14を設けてカップ状の出力軸２の外周を支持してい
る。フレーム11の他方端にはブラケット３を固定し、ブ
ラケット３には内側軸方向に突出するハウジング31を設
け、ハウジング31の内側に軸受32を設けてある。 出力軸２の内側のフランジ部21には軸受22を設け、軸受
32と軸受22により回転軸４を支持している。回転軸４に
はカップ状の回転ヨーク15が固定され、回転ヨーク15の
外周には界磁を構成する永久磁石16が円周方向に等間隔
で隣接する磁極が交互に異極になるように配置され、固
定子鉄心13の内周に空隙を介して対向するようにしてあ
る。出力軸２の円筒部23の内側にはサーキュラスプライ
ン６が設けられている。また、固定子鉄心13の内周と永
久磁石16との間の空隙には円筒部51の一方端で外側に広
がるフランジ部52を備えたいわゆるシルクハット状の可
撓性円筒５の円筒部51が挿入され、フランジ部52がフレ
ーム11とブラケット３の間に挿入されて固定されてい
る。 したがって、可撓性円筒５に発生する損失熱は、円筒部
51からフランジ部52を通り、フレーム11とブラケット３
に伝達されて外部に放散されるため、冷却効率が高くな
る。 円筒部51の他方端部外周には外歯53が設けられ、サーキ
ュラスプライン６と係合するようにしてある。回転軸４
にはウエーブジェネレータ７が固定され、可撓性円筒５
を内側からサーキュラスプライン６に押し付けることに
より、回転軸４のトルクを減速して出力軸２に伝達する
ようにしてある。 また、回転軸４には回転検出器８の回転部81が固定さ
れ、空隙を介して固定部82が対向するようにしてある。
そして、固定部82はカップ状の回転ヨーク15の内側に配
置されるように、ブラケット３の内側軸方向に突出して
設けられたハウジング31の内周に固定されている。 なお、モータトルクを高調波成分の小さい正弦波状にし
てコギングトルクを低減するために、第２図に示すよう
に、永久磁石16の外周の曲率半径を回転軸と同心円の曲
率より小さくしてある。 また、モータの永久磁石16の形状がコギングトルクを低
減するようにしてあるので、高精度の回転が得られる。The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a side sectional view of an essential part showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a slot part. The actuator 1 has a cylindrical stator core 13 having an armature winding 12 fixed to the inside of a frame 11 having a cylindrical shape and provided with cooling fins 10 on the outer circumference. A bearing 14 is provided on one side of the frame 11 to support the outer periphery of the cup-shaped output shaft 2. The bracket 3 is fixed to the other end of the frame 11, the bracket 3 is provided with a housing 31 projecting in the inner axial direction, and a bearing 32 is provided inside the housing 31. A bearing 22 is provided on the flange portion 21 inside the output shaft 2,
The rotating shaft 4 is supported by 32 and a bearing 22. A cup-shaped rotating yoke 15 is fixed to the rotating shaft 4, and permanent magnets 16 forming a field are arranged on the outer periphery of the rotating yoke 15 such that adjacent magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction alternate with each other. The stator core 13 is arranged so as to face the inner circumference of the stator core 13 with a gap. A circular spline 6 is provided inside the cylindrical portion 23 of the output shaft 2. Further, in the space between the inner circumference of the stator core 13 and the permanent magnet 16, a cylindrical portion 51 of the so-called top hat-shaped flexible cylinder 5 is provided with a flange portion 52 that spreads outward at one end of the cylindrical portion 51. And the flange portion 52 is inserted and fixed between the frame 11 and the bracket 3. Therefore, the heat loss generated in the flexible cylinder 5 is
From 51 through flange 52, frame 11 and bracket 3
Since the heat is transmitted to the outside and is diffused to the outside, the cooling efficiency is increased. External teeth 53 are provided on the outer circumference of the other end of the cylindrical portion 51 so as to engage with the circular spline 6. Rotating shaft 4
A wave generator 7 is fixed to the flexible cylinder 5
Is pressed against the circular spline 6 from the inside, the torque of the rotating shaft 4 is decelerated and transmitted to the output shaft 2. Further, the rotating portion 81 of the rotation detector 8 is fixed to the rotating shaft 4, and the fixed portion 82 faces each other through a gap.
The fixed portion 82 is fixed to the inner circumference of the housing 31 provided so as to project in the inner axial direction of the bracket 3 so as to be arranged inside the cup-shaped rotating yoke 15. In order to reduce the cogging torque by making the motor torque sinusoidal with a small harmonic component, the radius of curvature of the outer circumference of the permanent magnet 16 is made smaller than the curvature of the concentric circle with the rotation axis, as shown in FIG. . Further, since the shape of the permanent magnet 16 of the motor is adapted to reduce the cogging torque, highly accurate rotation can be obtained.
以上述べたように、本考案によれば、モータの電機子巻
線で発生した損失熱は固定子鉄心から直接冷却フィンを
備えたフレームに伝達されて冷却されると共に、可撓性
円筒に発生する損失熱は円筒部からフランジ部を通り、
直接フレームとブラケットに伝達されて外部に放散され
るため、冷却効率が高くすることができる。また、固定
子鉄心を可撓性円筒の外側に設けたので、回転子の外径
を大きくすることができ、出力トルクを大きくすること
ができ、高精度でコンパクトなサーボアクチュエータを
提供できる効果がある。As described above, according to the present invention, the heat loss generated in the armature winding of the motor is directly transferred from the stator core to the frame having the cooling fins to be cooled and generated in the flexible cylinder. The loss heat that occurs passes from the cylindrical part through the flange part,
Since it is directly transmitted to the frame and the bracket and is diffused to the outside, the cooling efficiency can be improved. Moreover, since the stator core is provided outside the flexible cylinder, the outer diameter of the rotor can be increased, the output torque can be increased, and a highly accurate and compact servo actuator can be provided. is there.
【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の実施例を示す要部側断面図、第２図は
正断面図である。 １……アクチュエータ、11……フレーム、15……回転ヨ
ーク、16……永久磁石、２……出力軸、３……ブラケッ
ト、４……回転軸、５……可撓性円筒、６……サーキュ
ラスプライン、７……ウエーブジェネレータ、８……回
転検出器、81……回転部、82……固定部BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side sectional view of an essential part showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front sectional view. 1 ... actuator, 11 ... frame, 15 ... rotating yoke, 16 ... permanent magnet, 2 ... output shaft, 3 ... bracket, 4 ... rotating shaft, 5 ... flexible cylinder, 6 ... Circular spline, 7 ... Wave generator, 8 ... Rotation detector, 81 ... Rotating part, 82 ... Fixed part
Claims (2)
キュラスプラインとよりなるハーモニック減速機と、前
記ウエーブジェネレータを回転駆動する回転軸と、永久
磁石よりなる磁極を備えた回転子と前記回転子の外周側
と空隙を介して対向させた固定子鉄心に回転磁界を発生
する巻線を備えた固定子よりなるモータと、前記回転軸
に固定した回転検出部の回転部と、この回転検出器の回
転部に対向する回転検出部の固定部を備えたサーボアク
チュエータにおいて、前記モータの回転子の永久磁石を
前記回転軸に固定した回転ヨークの外周側に固定し、前
記モータの固定子を外周に冷却フィンを備えたフレーム
の内径側に固定し、前記固定子鉄心の内周と前記永久磁
石との間の空隙に、前記可撓性円筒の円筒部を挿入し、
かつ前記可撓性円筒の端部を前記フレームに固定したこ
とを特徴とするサーボアクチュエータ。1. A harmonic reducer comprising a flexible cylinder, a wave generator and a circular spline, a rotary shaft for rotationally driving the wave generator, a rotor having magnetic poles made of permanent magnets, and an outer circumference of the rotor. Of the rotation detector fixed to the rotation shaft, and a rotation part of the rotation detector. In a servo actuator having a fixed part of a rotation detecting part facing the rotating part, the permanent magnet of the rotor of the motor is fixed to the outer peripheral side of a rotating yoke fixed to the rotating shaft, and the stator of the motor is cooled to the outer peripheral. Fixed on the inner diameter side of the frame provided with fins, in the gap between the inner circumference of the stator core and the permanent magnet, insert the cylindrical portion of the flexible cylinder,
A servo actuator, wherein an end of the flexible cylinder is fixed to the frame.
円の曲率より小さくした請求項１記載のサーボアクチュ
エータ。2. The servo actuator according to claim 1, wherein a curvature of an outer circumference of the permanent magnet is smaller than a curvature of a circle concentric with the rotation axis.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990096269U JPH0756601Y2 (en) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Servo actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990096269U JPH0756601Y2 (en) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Servo actuator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454462U JPH0454462U (en) | 1992-05-11 |
| JPH0756601Y2 true JPH0756601Y2 (en) | 1995-12-25 |
Family
ID=31835657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990096269U Expired - Lifetime JPH0756601Y2 (en) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Servo actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756601Y2 (en) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP3531764B2 (en) * | 1995-05-18 | 2004-05-31 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | Phase adjustment device |
| JP2001112215A (en) * | 1999-10-05 | 2001-04-20 | Yaskawa Electric Corp | Reducer integrated actuator |
| JP5257821B2 (en) * | 2005-08-24 | 2013-08-07 | 日本電産株式会社 | motor |
| JP6713208B2 (en) * | 2016-05-17 | 2020-06-24 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | Wave gear device with built-in motor |
| EP3588749A1 (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-01 | Celeroton AG | Electrical machine |
| JP6797435B1 (en) * | 2019-10-09 | 2020-12-09 | 多摩川精機株式会社 | Motor structure with built-in sensor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4398110A (en) * | 1982-05-05 | 1983-08-09 | Westinghouse Electric Corp. | Harmonic electric actuator |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP1990096269U patent/JPH0756601Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0454462U (en) | 1992-05-11 |
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