CN103782491B - 带减速机的马达 - Google Patents

Abstract

本发明实现带减速机的马达的小型、紧凑化，该带减速机的马达由减速机对电动马达的旋转进行减速并输出。将电动马达（A）的旋转轴（13）的旋转减速并输出的减速机构成为如下的减速机（B），该减速机（B）由壳体（1）、支承于该壳体（1）的内径面的内齿轮（21）、被输入电动马达（A）的旋转轴（13）的旋转而能够在内齿轮（21）内旋转的偏心圆板（23）、与该偏心圆板（23）的旋转轴心配置在同轴上且在轴端部具有能够在内齿轮（21）与偏心圆板（23）之间旋转的罩（27）的输出轴（25）、以及保持于罩（27）并与内齿轮（21）的内齿（22）啮合且比该内齿（22）的齿数少的滚动体（32）形成，在电动马达（A）的旋转轴（13）上设置有偏心圆板（23）。

Description

带减速机的马达

技术领域

本发明涉及利用减速机将电动马达的旋转轴的旋转减速并从输出轴输出的带减速机的马达。

背景技术

作为辊式减速机，以往公知有专利文献1所记载的装置。该辊式减速机中，将输入轴和输出轴以轴端部对置的方式配置在同轴上，利用覆盖该两个轴的轴端部的壳体而对在内周具有多个曲线形的内齿的内齿轮进行支承，在上述输入轴的轴端部，沿轴向隔开间隔地设置有能够在内齿轮内旋转的两片偏心圆板，在上述输出轴的轴端部，设置有在被压入于内齿轮和偏心圆板的外径面的轴承之间配置的罩，在该罩且在分别与两片偏心圆板对置的部位，沿周向以等间隔形成有数量比上述内齿的数量少的多个兜部，在该兜部各自的内部收容有由辊构成的滚动体，该滚动体沿着上述轴承的外径面滚动而与内齿轮的内齿依次啮合。

在由上述结构构成的减速机中，若输入轴旋转，则由于偏心圆板的旋转，滚动体与内齿轮的内齿依次啮合，并在该输入轴旋转一圈时，滚动体在周向上错开内齿的一个齿大小的位置，输出轴相对于输入轴减速旋转。

其中，为了得到顺畅的旋转传递，在上述专利文献1记载的减速装置中，将内齿的齿形设为如下齿形，即，输出轴的旋转角在内齿轮的一个齿距大小的范围内，输出轴因偏心圆板的旋转而旋转，将此时与滚动体的中心所描绘的轨迹平行的曲线中位于滚动体的外侧的曲线作为一个齿大小，并且使多个滚动体全部与内齿接触。

专利文献1：日本特开昭62-93565号公报

然而，上述以往的辊式减速机中，一般用于连接电动马达、并利用辊式减速机对该电动马达的旋转进行减速，在该电动马达连接时，以往，由于通过联轴器连接电动马达的旋转轴和辊式减速机的输入轴，所以存在因连接而获得的带辊减速机的马达大型化、且相对于各种装置的组装必须确保较大的空间的问题。

另外，在以往的辊式减速装置中，由于使滚动体依次同内齿轮的内齿啮合的偏心圆板与输入轴一体化而总是一体地旋转，所以若对输入轴急剧地加载过大转矩，则滚动体嵌入被压入于内齿的齿面和偏心圆板的外径面的轴承的外径面之间而有可能发生锁止，因此在提高可靠性的方面上留有应改善的方面。

发明内容

本发明的第一课题在于，实现利用辊式减速机对电动马达的旋转进行减速并输出的带辊减速机的马达的小型化、紧凑化。

本发明的第二课题在于，提供在对偏心圆板加载过大转矩时，能够防止在减速机构部产生锁止现象的可靠性高的减速装置。

为了解决上述第一课题，在本发明中带减速机的马达采用如下结构，包括电动马达、和对该电动马达的旋转轴的旋转进行减速并输出的减速机构，上述减速机构包括：壳体、支承于该壳体的内径面的内齿轮、被输入上述电动马达的旋转轴的旋转而能够在上述内齿轮内旋转的偏心圆板、与该偏心圆板的旋转轴心配置于同轴上且在轴端部具有能够在上述内齿轮与上述偏心圆板之间旋转的罩的输出轴、以及保持于上述罩而与上述内齿轮的内齿啮合且数量与该内齿的齿数不同的滚动体，借助上述偏心圆板的旋转而使滚动体依次与上述内齿啮合，当偏心圆板旋转一圈时，根据内齿的数量和滚动体的数量之差而使输出轴减速旋转，上述带减速机的马达的特征在于，上述电动马达的旋转轴向上述减速机构侧延长，在该延长轴部上设置有被输入旋转轴的旋转的上述偏心圆板，上述电动马达的壳体和上述减速机构的壳体是共用的。

如上所述，通过将电动马达的旋转轴朝向减速机构侧延长，并在该延长轴部上设置减速机的偏心圆板，由此与利用联轴器连接电动马达的旋转轴和减速机的输入轴的情况相比较，能够大幅度地缩短轴向长度，从而能够获得小型、紧凑的带减速机的马达。

另外，通过共用电动马达的壳体和减速机构的壳体，由此能够减少部件件数，实现成本的降低。

在本发明的带减速机的马达中，由于将旋转轴的旋转输入偏心圆板，所以将偏心圆板嵌合于旋转轴而止转。该止转可以通过压入来实现，或者也可以通过安装键来实现。另外，还可以通过花键的嵌合来实现。

其中，若设置将共用壳体的内部空间分隔为马达收容空间部和减速机收容空间部的间隔壁，在形成于该间隔壁的轴插入孔的内径面内组装轴承，该轴承将旋转轴支承为能够自由旋转，则能够使旋转轴以及偏心圆板不产生摇摆而精度良好地旋转。

在该情况下，作为轴承采用带密封件的轴承，从而能够防止填充在减速机收容空间内的润滑油向马达收容空间部内泄漏而对电动马达产生影响。

另外，通过在形成于上述间隔壁的轴插入孔的内径面与旋转轴的外径面的对置面之间组装油封，由此能够更加可靠地防止润滑油向马达收容空间部内泄漏。

为了解决上述第二课题，在第二发明中采用了如下结构，即：利用上述旋转轴将上述第一发明的带减速机的马达的偏心圆板支承为自由旋转，在该偏心圆板与旋转轴之间设置有转矩限制机构，该转矩限制机构将旋转轴的旋转传递至偏心圆板，并在作用于偏心圆板的负荷转矩超过设定转矩时，遮断从旋转轴向偏心圆板的转矩传递。

如上所述，通过在旋转轴与偏心圆板之间设置转矩限制机构，由此若作用于偏心圆板的负荷转矩超过转矩限制机构的设定转矩，则该转矩限制机构动作，遮断从旋转轴向偏心圆板的旋转转矩的传递而使旋转轴空转。

因此，不会对偏心圆板加载超过转矩限制机构的设定转矩的大小的转矩，从而不会在使滚动体依次啮合于内齿轮的内齿而将旋转轴的旋转减速的减速机构部产生锁止现象。

其中，作为转矩限制机构，能够采用由下述结构a至c构成的机构。

结构a由如下结构构成，即：将偏心圆板具有过盈量地压入至旋转轴，在对偏心圆板加载了过大转矩时，在旋转轴与偏心圆板的压入面之间产生滑动。

结构b由如下结构构成，即：将偏心圆板自由旋转地嵌合于旋转轴，并在旋转轴设置有轴向上与偏心圆板对置的凸缘，对上述偏心圆板加载弹性部件的按压力而使偏心圆板压接于凸缘，在对该偏心圆板加载了过大转矩时，在偏心圆板与凸缘的压接面之间产生滑动。

结构c由如下结构构成，即：将偏心圆板自由旋转地嵌合于旋转轴，在其嵌合面之间嵌合右沿周向形成为波状的波状环，使该波状环的沿周向连续的波部分别与旋转轴的外径面以及偏心圆板的内径面弹性接触，在对偏心圆板加载了过大转矩时，在波状环与旋转轴或偏心圆板的弹性接触面产生滑动。

当采用由上述结构b构成的转矩限制机构时，作为弹性部件，能够采用波形弹簧、碟形弹簧、螺旋弹簧、由橡胶构成的弹性板、由合成树脂构成的弹性板等。

其中，在采用波形弹簧那样地周向的一部分被切去的弹性部件时，由于离心力而扩径，因此有可能因该扩径而使按压偏心圆板的弹力变化从而使转矩限制值发生变化。为了防止发生这样的问题，优选在偏心圆板的与弹性部件接触的接触面，设置在径向上与该弹性部件的外径面对置的环状壁，来防止弹性部件的扩径。

在第一发明的减速装置中，如上所述，通过将电动马达的旋转轴朝向减速机构侧延长，并在该延长轴部设置减速机构的偏心圆板，由此能够获得小型、紧凑的带减速机的马达。

另外，通过共用电动马达的壳体和减速机构的壳体，能够减少部件件数，实现成本的降低。

在第二发明中，如上所述，通过在旋转轴与偏心圆板之间设置有转矩限制机构，由此若作用于偏心圆板的负荷转矩超过转矩限制机构的设定转矩，则该转矩限制机构动作，能够遮断从旋转轴向偏心圆板的旋转转矩的传递，因此能够防止在将旋转轴的旋转减速的减速机构部产生锁止现象，能够获得可靠性高的减速装置。

附图说明

图1是表示本发明的带减速机的马达的实施方式的纵剖视图。

图2是沿着图1的II-II线的剖视图。

图3是放大表示图1的旋转轴的支承部的剖视图。

图4是表示偏心圆板的止转的其它例子的剖视图。

图5是表示偏心圆板的止转的其它例子的剖视图。

图6是表示本发明的带减速机的马达的其它实施方式的纵剖视图。

图7是表示本发明的带减速机的马达的其它实施方式的纵剖视图。

图8是表示转矩限制机构的弹性部件的一个例子的剖视图。

图9是表示转矩限制机构的弹性部件的其它例子的剖视图。

图10是表示转矩限制机构的弹性部件的其它例子的剖视图。

图11是表示转矩限制机构的其它例子的剖视图。

图12是表示转矩限制机构的其它例子的剖视图。

图13是表示波状环的立体图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1中表示本发明的带减速机的马达的第一实施方式。如图所示，带减速机的马达由电动马达A、和对该电动马达A的旋转进行减速并输出的减速机B构成，该电动马达A和减速机B共用壳体1。

共用的壳体1形成为圆筒状。另外，壳体1在轴向上被分割为两半而设置有第一分割壳体1a和第二分割壳体1b。

在第一分割壳体1a的内部设置有将壳体1内分隔为马达收容空间部2和减速机收容空间部3的间隔壁4，在该马达收容空间部2内组装有电动马达A的驱动部，另一方面在减速机收容空间部3内组装有减速机B的减速机构部。

电动马达A的驱动部的构成包括：固定于第一分割壳体1a的内径面的定子11、因对该定子11通电而在定子11内旋转的转子12、以及设置在该转子12的旋转轴心上而与转子12一体地旋转的旋转轴13，上述旋转轴13以将形成于间隔壁4的轴插入孔5贯通的方式位于减速机收容空间部3内。

在轴插入孔5内组装有轴承6，该轴承6将旋转轴13支承为自由旋转。如图3所示，作为轴承6采用在轴向两侧具有密封件6a的带密封件的轴承，防止减速机收容空间部3内的对减速机B的减速机构部进行润滑的润滑油向马达收容空间部2内泄漏。

如图1以及图2所示，减速机B具有：支承于壳体1的内径面的内齿轮21、能够在该内齿轮21内旋转的一对偏心圆板23、以及设置在所述偏心圆板23的旋转轴心上的输出轴25。

内齿轮21组装在大径凹部7内而与壳体1一体化，该大径凹部7形成为横跨第一分割壳体1a与第二分割壳体1b的对接侧端部的内径面。在该内齿轮21的内周形成有多个内齿22。

一对偏心圆板23设置在电动马达A的旋转轴13上而止转。在止转时，其中，一对偏心圆板23被压入至旋转轴13。

另外，一对偏心圆板23为圆筒状外径面的中心在周向上错开180°的位置配置，且轴承24被压入各个外径面。作为轴承24采用球轴承。其中，图2所示的δ表示旋转轴13的中心O₀与偏心圆板23的圆筒状外径面的中心O₁的偏心量。

输出轴25借助组装在第二分割壳体1b的开口端部内的多列轴承26而被支承为自由旋转。在输出轴25的与偏心圆板23对置的端部，设置有能够在内齿轮21与偏心圆板23之间旋转的罩27。

罩27在偏心圆板23上的轴承24与内齿轮21的对置部之间自由旋转。罩27形成为杯状而具有封闭端，在形成于其封闭端面28的中央部的小径孔部29内，组装有接受旋转轴13的轴端部的轴承30。

在罩27形成有多列沿周向以等间隔排列的多个兜部31，各列兜部31形成于在径向上与分别支承于一对偏心圆板23的轴承24对置的位置，一列多个兜部31和另一列多个兜部31在周向上错开半个齿距位置。

各列多个兜部31的数量比形成于内齿轮21的内周的内齿22的齿数少，相对于各个兜部31，能够沿径向自由移动地收容有由一个辊构成的滚动体32。

滚动体32能够相对于内齿轮21的内齿22啮合，该滚动体32所啮合的内齿22形成为沿周向排列的多个滚动体32能够分别同时接触的曲线状的齿形。为了能够接触全部滚动体32，如上述的专利文献1记载的那样，形成为如下齿形，即：输出轴25的旋转角在内齿轮21的内齿22的一个齿距大小的范围内，输出轴25借助偏心圆板23的旋转而旋转，将此时与滚动体32的中心所描绘的轨迹平行的曲线中位于滚动体32的外侧的曲线设为一个齿的大小。

第一实施方式中所示的带减速机的马达由上述结构构成，若驱动电动马达A，则其旋转轴13的旋转传递至偏心圆板23，而使偏心圆板23与旋转轴13一起旋转。

由于偏心圆板23的旋转，滚动体32依次与内齿轮21的内齿22啮合，当偏心圆板23旋转一圈时，滚动体32沿周向移动内齿22的一个齿大小，从而输出轴25减速旋转。

其中，在减速机B中，利用收入于减速机收容空间部3内的润滑油进行润滑。此时，若润滑油流入马达收容空间部2内，则对电动马达A产生负面影响。但在实施方式中，在分隔为马达收容空间部2和减速机收容空间部3的间隔壁4的轴插入孔5内组装轴承6，该轴承6将旋转轴13支承为自由旋转，由于该轴承6为带密封件的轴承，因此不会发生润滑油流入到马达收容空间部2内的不良情况。

另外，旋转轴13在隔着偏心圆板23的两端部被上述轴承6和组装于罩封闭端面28的小径孔部29的轴承30这两个轴承支承为自由旋转，因此旋转轴13以及偏心圆板23不摇摆而是高精度地旋转，从而不产生振动、噪声。

在实施方式中，由于减速机B的偏心圆板23设置在电动马达A的旋转轴13上而止转，所以与利用联轴器连接电动马达的旋转轴与减速机的输入轴的情况相比较，能够获得轴向长度紧凑的带减速机的马达。

另外，由于电动马达A的壳体和减速机B的壳体共用，所以能够减少部件件数，实现成本的降低。

在图1所示的第一实施方式中，将偏心圆板23压入至旋转轴13以使偏心圆板23止转，但止转不限定于压入的情况。图4以及图5表示偏心圆板23止转的其它例子。图4中在旋转轴13的外径面和偏心圆板23的内径面形成有键槽33，在该键槽33组装键34而使偏心圆板23止转。

另外，图5中，旋转轴13和偏心圆板23的嵌合为花键35的嵌合，来使偏心圆板23止转。

图6表示本发明的带减速机的马达的第二实施方式。该实施方式中与图1的第一实施方式所示的带减速机的马达的不同线在于，形成于间隔壁4的轴插入孔5的内径面与旋转轴13的外径面之间组装有油封36。因此对与第一实施方式所示的带减速机的马达相同的部件标记相同的附图标记并省略说明。

如第二实施方式所示，通过在轴插入孔5的内径面与旋转轴13的外径面之间组装油封36，由此能够更加可靠地防止减速机收容空间部3内的润滑油向马达收容空间部2内泄漏。

此外，在第一以及第二实施方式中，将减速机B的偏心圆板23设为一对，但偏心圆板的数量是任意的，可以是一片，也可以是两片以上。

实施方式中，表示了滚动体32的数量比内齿轮21的内齿22的数量少的辊式减速机B，但滚动体32的数量也可以比内齿22的数量多。

其中，若构成为，使滚动体32依次与内齿轮21的内齿22啮合的偏心圆板23与旋转轴13一体化而总是一体旋转，则在对旋转轴13急剧加载了过大转矩时，滚动体32嵌入被压入于内齿22的齿面与偏心圆板23的外径面的轴承24的外径面之间而有可能锁止。

图1中，为了提高带减速机的马达的可靠性，在旋转轴13上以具有规定的过盈量的方式压入一对偏心圆板23从而附加作为转矩限制器的功能(转矩限制机构40)，在作用于偏心圆板23的负荷转矩达到设定的转矩时，在旋转轴13与偏心圆板23的压入面之间产生滑动。

如上所述，由于通过压入在旋转轴13与偏心圆板23之间设置转矩限制机构40，所以不会对偏心圆板23加载超过转矩限制机构40的设定转矩的大小的转矩，从而不会发生滚动体32嵌入内齿22的齿面而引起锁止等不良情况。

图1中，作为转矩限制机构40，表示了以具有过盈量的方式在旋转轴13压入偏心圆板23、并在其压入面间产生滑动的装置，但转矩限制机构40不限定于此。

图7至图13表示了转矩限制机构40的其它例子。图7所示的转矩限制机构40中，将一对偏心圆板23以自由旋转的方式嵌合于旋转轴13，在该一对偏心圆板23的对置面之间组装弹性部件41，从而对一对偏心圆板23向使它们远离的方向施力，使一个偏心圆板23压接于一体地设于旋转轴13的凸缘42，并使另一个偏心圆板23压接于衬垫43的凸缘44，该衬垫43嵌合于旋转轴13的轴端部而借助轴承30阻止了向轴端侧移动，在对一对偏心圆板23分别加载了过大转矩时，在偏心圆板23与凸缘42、44的压接面之间产生滑动，从而遮断从旋转轴13向偏心圆板23的旋转传递。

其中，作为弹性部件41，能够采用波形弹簧、碟形弹簧、螺旋弹簧、由橡胶构成的弹性板、由合成树脂构成的弹性板等。图8中，采用波形弹簧作为弹性部件41，另外图9中，使用碟形弹簧作为弹性部件41。并且图10中，采用由橡胶构成的弹性板作为弹性部件41。

上述各种弹性部件41中，在采用因离心力而扩径的那样的弹性部件41时，产生由于该扩径而使按压力变化从而使转矩限制值发生变化的可能性。为了防止发生这样的问题，图8中，在偏心圆板23的与弹性部件41接触的面，设置能够收容该弹性部件41的圆形凹部45，利用该圆形凹部45的外周的环状壁45a来防止弹性部件41的扩径。

图11所示的转矩限制机构40中，将一对偏心圆板23自由旋转地嵌合于旋转轴13，且在旋转轴13上一体地设置有配置于该一对偏心圆板23之间的凸缘46，利用组装在一对偏心圆板23与轴承6、30之间的弹性部件41来使一对偏心圆板23分别压接于上述凸缘46，在对一对偏心圆板23分别加载了过大转矩时，在偏心圆板23与凸缘46的压接面之间产生滑动，从而遮断从旋转轴13向偏心圆板23的旋转传递。

图12所示的转矩限制机构40中，将一对一体化后的偏心圆板23自由旋转地嵌合于旋转轴13，在其嵌合面之间如图13所示地嵌合沿周向成为波状的波状环47，使该波状环47的沿周向连续的波部47a分别与旋转轴13的外径面以及偏心圆板23的内径面弹性接触，在对偏心圆板23加载了过大转矩时，在波状环47与旋转轴13或偏心圆板23的弹性接触面产生滑动。

当采用图7至图13所示的任一个转矩限制机构40时，都能够防止对偏心圆板23加载过大转矩时在将旋转轴13的旋转减速的减速机构部产生锁止现象。

附图标记说明：A…电动马达；B…减速机；1…壳体；2…马达收容空间部；3…减速机收容空间部；4…间隔壁；5…轴插入孔；…带密封件的轴承；13…旋转轴；21…内齿轮；22…内齿；23…偏心圆板；24…轴承；25…输出轴；27…罩；32…滚动体；34…键；35…花键；36…油封；40…转矩限制机构；41…弹性部件；42、44、46…凸缘；45a…环状壁；47…波状环；47a…波部。

Claims (6)

1.一种带减速机的马达，

包括电动马达、和对该电动马达的旋转轴的旋转进行减速并输出的减速机构，

上述减速机构包括：壳体；内齿轮，其支承于上述壳体的内径面；偏心圆板，其被输入上述电动马达的旋转轴的旋转而能够在上述内齿轮内旋转；输出轴，其与该偏心圆板的旋转轴心配置于同轴上且在轴端部具有能够在上述内齿轮与上述偏心圆板之间旋转的罩；以及滚动体，其被上述罩保持而与上述内齿轮的内齿啮合且数量与该内齿的齿数不同，

借助上述偏心圆板的旋转而使滚动体依次与上述内齿啮合，偏心圆板每旋转一圈，则根据内齿的数量与滚动体的数量之差而使输出轴进行减速旋转，

上述带减速机的马达的特征在于，

将上述电动马达的旋转轴朝向上述减速机构侧延长，在该延长轴部上设置有被输入旋转轴的旋转的上述偏心圆板，将上述电动马达的壳体与上述减速机构的壳体形成为共用，

上述偏心圆板相对于上述旋转轴而自由旋转，在该偏心圆板与旋转轴之间设置有转矩限制机构，该转矩限制机构将旋转轴的旋转传递至偏心圆板，并在作用于偏心圆板的负荷转矩超过设定转矩时，遮断从旋转轴向偏心圆板的转矩传递。

2.根据权利要求1所述的带减速机的马达，其特征在于，

上述转矩限制机构由如下结构构成，即：在上述旋转轴以具有过盈量的方式压入上述偏心圆板，在对偏心圆板加载了过大转矩时，在旋转轴与偏心圆板的压入面之间产生滑动。

3.根据权利要求1所述的带减速机的马达，其特征在于，

上述转矩限制机构由如下结构构成，即：将上述偏心圆板以自由旋转的方式嵌合于上述旋转轴，在上述旋转轴设置有轴向上与上述偏心圆板对置的凸缘，对上述偏心圆板加载弹性部件的按压力以使偏心圆板压接于上述凸缘，在对偏心圆板加载了过大转矩时，在偏心圆板与凸缘的压接面之间产生滑动。

4.根据权利要求3所述的带减速机的马达，其特征在于，

上述弹性部件由波形弹簧、碟形弹簧、螺旋弹簧、橡胶制弹性板、合成树脂制弹性板中的一种构成。

5.根据权利要求3或4所述的带减速机的马达，其特征在于，

在上述偏心圆板的弹性部件的接触面设置有防扩径用环状壁，该防扩径用环状壁在径向上与上述弹性部件的外径面对置。

6.根据权利要求1所述的带减速机的马达，其特征在于，

上述转矩限制机构由如下结构构成，即：将上述偏心圆板以自由旋转的方式嵌合于上述旋转轴，且在其嵌合面之间嵌合有沿周向形成为波状的波状环，使该波状环的沿周向连续的波部分别与旋转轴的外径面以及偏心圆板的内径面弹性接触，在对偏心圆板加载了过大转矩时，在波状环与旋转轴或偏心圆板的弹性接触面产生滑动。