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サーボモーター減速機についての概要、用途、原理などをご説明します。また、サーボモーター減速機のメーカー23社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。サーボモーター減速機関連企業の2025年2月注目ランキングは1位:住友重機械工業株式会社、2位:株式会社椿本チエイン、3位:セルテクノス株式会社となっています。
サーボモーター減速機 (英: Servo Motor Gearbox) とは、サーボモーターの出力軸から得た動力を、ギヤ (歯車) で出力軸の回転速度を減らし、減速比に比例したトルクを得ることができる装置です。
図1. サーボモーター減速機
図1はサーボモーター減速機の外観です。出力軸を中空軸にして、中にケーブルなどを通せるような機種もあります。
サーボモーター減速機を使う最大のメリットは、小さいモーターでも大きなトルクを出せるようになることです。
サーボモーター単体で装置を動かそうとすると、大出力のサーボモーターが必要になり、装置全体の重量やサイズが大きくなってしまいます。そこでサーボモーター減速機を使うと、サーボモーター単体の約4倍～100倍のトルクが出せるようになります。これによって大型モーターを用いることがなく、装置を小型化、安価に実現できます。
減速機の種類や特徴、製品の仕様を理解し、用途に合わせたギヤと減速比などを選定することが、サーボモーター減速機を使う装置を構成する上で重要なファクターとなります。
同様の考え方でギヤードモーターと呼ばれる製品も存在します。
サーボモーター減速機は主に工場の中で動く自動化装置に使われます。
具体的な仕様用途は、次のようなものがあります。
サーボモーター減速機の中には、ギヤ (歯車) が入っています。ギヤはサーボモーターの出力軸から得た動力を次のように変える仕組みがあります。
図2のようなギヤを例にして、具体的に説明します。
図2. サーボモーター減速機の原理
図2は、①歯車1～歯車2 (減速比 : 3/1=3) 、②歯車3～歯車4 (減速比 : 7/3≒2.33) の2段のギヤで構成されています。
このギヤの組み合わせの減速比は
(①の減速比) × (②の減速比) = 3/1×7/3=7
と計算できます。
このサーボモーター減速機によって、減速機の出力軸の動力は次のように変化します。
(注1) 厳密には、ギヤの摩擦などの損失により、出力軸のトルクは7倍より小さい値になります。ここでは簡単に考えるため、損失を無視しています。
サーボモーター減速機の種類としては大きく直交軸、平行軸の2つに分類されます。
直交軸の減速機は、サーボモーターの出力軸と減速機の出力軸が直交しています。直交軸で使われるギヤは主にウォームギヤ、ハイポイドギヤです。平行軸の減速機は、サーボモーターの出力軸と減速機の出力軸が平行になっています。平行軸で使われるギヤは主に遊星減速機です。
それぞれの特徴を以下に記載します。
高強度で高い静粛性を持ち、出力軸を中空軸にしやすいことが特徴です。0.2~15kW程度のモータとの組み合わせができ、減速比の範囲は約1/10～1/60になります。
ウォームギヤに比べて高効率であることが特徴です0.2~11kW程度のモータとの組み合わせが可能で、減速比の範囲は約1/5～1/200になります。
図3. ハイポイドギヤ
高効率で、段数を増やすことで減速比を大きくできることが特徴です。0.2~3kW程度のモータとの組み合わせが可能で、減速比の範囲は約1/3～1/100になります。
参考文献
https://www.nissei-gtr.co.jp/gtr/product/servomotorreducers/
https://www.tsubakimoto.jp/power-transmission/reducer/servo-motor/reducer/
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 住友重機械工業株式会社 |
13.9%
|
| 2 | 株式会社椿本チエイン |
9.2%
|
| 3 | セルテクノス株式会社 |
8.1%
|
| 4 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ |
7.5%
|
| 5 | 株式会社ニッセイ |
7.5%
|
| 6 | ナブテスコ株式会社 |
6.9%
|
| 7 | ニデックドライブテクノロジー株式会社 |
6.9%
|
| 8 | 株式会社TAIYO |
5.8%
|
| 9 | アペックスダイナミックスジャパン株式会社 |
4.6%
|
| 10 | 坂西精機株式会社 |
4.0%
|
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