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発行済み 2026-04-10
サーボモーターの CAD 図面は、統合のための正確な寸法および取り付け仕様を提供する重要な技術文書です。サーボ機械設計に携わります。このガイドでは、標準について知っておくべきことをすべて説明します。サーボ一般的な寸法から図面の解釈、プロジェクト用の正確なモデルの作成方法まで、CAD 図面を説明します。
標準のサーボ CAD 図面には、サーボの物理インターフェイスを定義する 5 つの重要なセクションが含まれています。すべてのエンジニアは、機械設計を開始する前に、これらの要素を見つけて検証する必要があります。
体長(スプラインシャフトを除く): 通常、23 mm (マイクロサーボ) ～ 40 mm (標準サイズ) の範囲です。
本体幅と高さ: 標準的なサーボのサイズは通常 40.5 mm × 20 mm です。マイクロサーボの寸法 23 mm × 12.5 mm
スプライン軸長さ: 通常、トップケース表面から 4 ～ 6 mm
4つの取り付け穴: 通常はサーボトップケースの各隅にあります。
穴径: 標準サーボ用の M2.5 または M3 ネジ (直径 2.5 ～ 3.2 mm)。マイクロサーボ用M2
穴の間隔: 標準サーボの中心間は水平方向に 49.5 mm、垂直方向に 27.5 mm (トップフランジの場合)
代替サイドマウントタブ: 多くのサーボには、32 ～ 38 mm 間隔で 3.2 mm の穴が付いたサイド タブが付いています。
スプライン歯数: ほとんどの標準サーボは 23 歯または 25 歯のスプラインを使用します
スプライン径: 標準サイズの場合、通常は 5.8 ～ 6.0 mm。マイクロ用4.8mm
スプラインピッチ円直径（PCD）：23枚刃の場合は5.7mm、25枚刃の場合は5.9mm
ケーブル取出し方向：通常はケースの上端または下端から（取り付けタブのある側面からは不可）
ケーブル長: CAD モデルの一部ではありませんが、出口チャネルの幅は通常 3 ～ 4 mm です
コネクタの寸法 (モデル化されている場合): 標準 JR/Futaba コネクタ ハウジングは 21.5 mm × 6.5 mm × 14.5 mm
質量: 標準サーボ 45 ～ 60 g。マイクロサーボ 9 ～ 12 g;高トルクサーボ 60 ～ 80 g
ケース素材: 通常、UL94 V-0 定格の「PBT」または「ナイロン」とマークされています。
ギア材質: 「金属」または「プラスチック」として表記されることが多く、これは強度とバックラッシュの仮定に影響します。
業界の慣例に基づいて、サーボは 3 つの主要な物理サイズに分類されます。メーカーの図面がない場合は、これらの検証済みの寸法を使用してください。
> 寸法のソース: これらの値は、複数のサーボ メーカー (Futaba S3003、Hitec HS-311、Tower Pro SG90 など) の公開されているデータシートから編集されています。これらは、2026 年の時点で機械工学の実務で受け入れられている事実上の業界標準を表しています。
この手順に従って、重要な詳細を見逃さずに必要な情報をすべて抽出します。
ほとんどのサーボ CAD 図面には、上面 (スプライン側から見た図)、正面 (ケーブル出口を示す図)、および側面 (取り付けタブの厚さを示す図) の 3 つの図が示されています。取り付け穴のパターンでは上面図が最も重要です。
を探してください日付記号(通常は文字が付いた三角形または円) がトップケースの表面にあります。この面が主な取り付け基準となります。すべての高さ寸法はこのデータムを参照する必要があります。
スプラインの歯を数えます – 不一致があるとサーボ ホーンの互換性が失われます。
スプラインの外径を測定します – 標準では 5.8 ～ 6.0 mm
中央に固定ネジ穴があるかどうかを確認します – 通常は M2.5 または M3 ネジ、深さ 4 ～ 5 mm
デザイナーが見逃しがちな領域:
ケーブル出口には、選択した側に 5 mm のクリアランスが必要です
ボトムケースにはギアハブが突き出ていることがよくあります (取り付け面より 1 ～ 2 mm 低い)。
一部のサーボはトップケースに浮き上がった文字/ロゴを持っていますが、高さが 0.5 mm を超えない限り、クリアランスとしてこれらを無視してください。
公差が明示的に記載されていない場合は、ISO 2768-m(中) 一般寸法の場合: 30 mm 未満の寸法の場合は ±0.1 mm、30 ～ 120 mm の場合は ±0.2 mm。
物理サーボはあるが CAD 図面がない場合は、このリバース エンジニアリング手順に従ってください。
デジタルノギス（分解能0.01mm）
2D CAD ソフトウェア (無料オプション: LibreCAD、DraftSight) または 3D CAD (Fusion 360、FreeCAD)
平らな花崗岩の定盤 (または既知の平らなテーブル)
ステップ A – ボディブロックをキャプチャする
本体ケースの長さ、幅、高さを測定します（スプラインと取り付けタブを除く）。これらの寸法で長方形のブロックを作成します。例: 40.0 × 20.0 × 38.5 mm (標準サーボ高さは上部スプライン高さを除く)。
ステップ B – 取り付けフランジのモデル化
4 つの取り付け穴の位置を確認します。トップケースの隣接する 2 つの端から中心位置を測定します。
標準的な方法: トップ フランジ サーボの場合、穴は各端から 5 mm の中央に配置されます。
測定した直径で穴を作成します。 M3ネジ用の穴の場合は0.2mmのクリアランスを追加してください（M3の場合は3.2mmの穴）。
ステップ C – 出力スプラインを追加する
トップケース中央に円柱を作成します。高さ = ケース上の測定されたスプラインの高さ (通常は 4 mm)。
スプラインの歯の場合: ねじレベルの精度が必要でない限り、スプラインを円柱として表します。内径(根元の直径) に 6 つの等間隔のノッチを加えたもの、または単純に「23T スプライン - メーカーのホーン図面を参照」という注記が付いた外径を使用します。
中央のネジ穴を追加します（標準サーボの場合は M2.5 × 深さ 4 mm）。
ステップ D – ケーブル出口を追加する
ワイヤーが出る側の端の中央に 3 mm × 2 mm の長方形の切り欠きを追加します。ケースの深さ = 5 mm。
ステップ E – 材料と質量のプロパティを適用する
測定された質量と一致するように密度を割り当てます。 40×20×39 mm の境界ボックスを備えた 45 g のサーボの場合、有効密度は約 1.44 g/cm3 (プラスチック ケース + 金属ギアの場合に典型的) です。
これらのエラーは、プロトタイプの障害を引き起こすことがよくあります。彼らから学びましょう。
ある設計者はかつて 23 歯のスプラインを使用してサーボをモデル化しましたが、実際のサーボには 25 歯がありました。 CAD ライブラリのサーボ ホーンが適合しなかったため、3 日の遅れが発生しました。歯数は必ず図面から確認するか、物理的に数えてください。
スプライン軸はケースより4～6mmはみ出します。取り付けブラケットのクリアランスが正確に 40 mm であると予想される場合、スプラインがブラケットに当たります。ケースの長さを全長から切り離してください。
4 本の取り付けネジには、ネジ頭用のスペース (フランジ面から 2 ～ 3 mm 上) が必要です。多くの CAD 図面では、ザグリではなく穴のみが示されています。ネジをサーボ側から挿入する場合は、アセンブリに直径 5 mm × 深さ 2 mm のザグリ穴を追加します。
一部のサーボには、非対称取り付けタブ– 一方のサイドタブは他方とは異なるオフセットになっています。必ず両面を確認してください。実際のケース: ロボット アームはミラー化されたサーボ マウントを使用していましたが、サーボのタブは片側のみ中心から 2 mm オフセットしていました。腕が閉まらなかった。
スプラインの歯が正しくても、ホーンの固定ネジが長すぎたり短すぎたりすることがあります。標準のサーボネジは M2.5 × 5 mm、先端が平らです。アフターマーケットのホーンでは、M2.6 × 6 mm が必要になることがよくあります。ネジの長さを個別にモデル化します。
エンジニアリング目的では、検証済みのソースのみを使用してください。
メーカー公式サイト– 2D/3D CAD ファイル (STEP、IGES、DWG、DXF) については、「ダウンロード」または「リソース」を参照してください。
販売代理店の技術ライブラリ– Mouser、DigiKey、RS Components は、多くの場合、複数のブランドの CAD モデルをホストしています。
検証済みバッジを備えた 3D コンテンツ プラットフォーム– TraceParts、3Dfindit、GrabCAD (「オリジナル」とマークされたモデル、またはダウンロード数が多く肯定的なレビューがあったモデルのみ)
1. 全体の寸法をデータシートと照合して確認します – 不一致が 0.2 mm を超える場合は危険信号です
2. 取り付け穴のパターンを確認します – 中心間距離を測定します
3. 3D モデルのスプライン フィーチャーを視覚的に検査して、スプラインの歯数を確認します (詳細な場合)。
4. モデルの作成日を確認します。5 年以上古いものは廃止されている可能性があります。
サーボ CAD 図面を作成または変更するときは、他の人がそれを使用できるように、次のベスト プラクティスに従ってください。
上面図(スプライン側からの突出) – 取付穴、スプライン外径、ケース外形を示す
正面図– ケーブル出口の高さと位置、ケースの高さ、スプラインの高さを表示します
右側面図– サイドタブの厚さとオフセットを示します
等角投影図– 参照のみ
使用ベースライン寸法単一の原点 (通常はスプラインの中心または上部ケースの 1 つの角) から
適用する幾何寸法と公差 (GD&T)必要に応じて: 取り付け面の平坦度、穴の位置公差 (標準 ±0.1 mm)
機能にとって重要な特徴を強調します: スプライン外径、穴径、取り付け面の平面度
実際のプロジェクトを見て、すべての情報がどのように結合されるかを見てみましょう。
シナリオ: カメラのパンチルト システム用の標準 40 mm サーボを保持するブラケットを設計する必要があります。
与えられた CAD 図面情報:
上部取り付けフランジ: 4 穴、直径 3.2 mm、間隔 49.5 mm × 27.5 mm
サーボ本体 幅：20.0mm、高さ：39.0mm、長さ：40.0mm
スプラインの中心は、49.5 mm と 27.5 mm の穴パターンの中点に正確にあります
ステップ 1 – ブラケットプレートの寸法
幅60mm×高さ50mm×厚さ3mmの板（アルミ6061）を作成します。余分なスペースにより、ネジの頭やケーブルの配線が可能になります。
ステップ 2 – 穴のパターン
同じ 49.5 × 27.5 mm のパターンで、3.2 mm のクリアランス ホールを 4 つ開けます。直径 6 mm、深さ 2 mm のザグリを追加します。裏側ネジの頭が面一になるようにプレートに取り付けます。
ステップ 3 – 中央のカットアウト
プレート中央に22mm×22mmの角穴を追加します。これによりスプライン軸にクリアランスが生まれ、プレートをこすらずにサーボホーンが回転できるようになります。
ステップ 4 – 組み立てチェック
サーボのトップケースはプレートにぴったりとフィットします。スプラインは中心穴から突き出ています。ケーブルは側面から出ています。プレートがケーブルの出口を妨げないように注意してください。ホーンを回転させます (ホーンの直径が 50 mm であると仮定します) – ホーンはプレートをすべての面で 14 mm クリアします。
結果: すべての CAD 図面の寸法が正確に従っていたため、ブラケットは最初のプロトタイプで機能しました。
設計でサーボ CAD 図面を適切に使用するには、次の 3 ステップのアクション プランに従ってください。
1. 嵌合部品を設計する前に、必ず寸法的に正確な CAD 図面を取得または作成してください。サーボの寸法を決して推測しないでください。穴の間隔に 0.5 mm の誤差があると、アセンブリ全体が使用できなくなる可能性があります。
2. 最初に 3 つの最も重要な次元を検証します: 取り付け穴のパターン (中心間距離)、スプラインの歯数、本体全体の幅。これらがフィッティングの問題の 90% を占めます。
3. 再利用可能なライブラリを作成する寸法が検証されたサーボ CAD モデルの。各サーボについて、本体の寸法、穴のパターン、スプラインのタイプ、質量、ソース データシートへのリンクを記録します。これにより、何時間ものやり直し作業が節約されます。
最終的な推奨事項: 疑問がある場合は、物理サーボをノギスで測定し、簡単な 2D CAD 図面を自分で作成してください。 15 分間の測定セッションにより、数日にわたる再設計が不要になります。量産設計の場合は、コンポーネント メーカーから直接公式 STEP ファイルをリクエストしてください。これが唯一保証されている正確なソースです。
更新時間：2026-04-10
