CN107086722B - 带电动机的减速器 - Google Patents

带电动机的减速器 Download PDF

Info

Publication number
CN107086722B
CN107086722B CN201710072921.2A CN201710072921A CN107086722B CN 107086722 B CN107086722 B CN 107086722B CN 201710072921 A CN201710072921 A CN 201710072921A CN 107086722 B CN107086722 B CN 107086722B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bearing
component
retainer
rotor
motorized reducer
Prior art date
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.)
Active
Application number
CN201710072921.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107086722A (zh
Inventor
广川刚士
水池宏友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Kyosan Co Ltd
Original Assignee
Nihon Kyosan Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Kyosan Co Ltd filed Critical Nihon Kyosan Co Ltd
Publication of CN107086722A publication Critical patent/CN107086722A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107086722B publication Critical patent/CN107086722B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H49/00Other gearings
    • F16H49/001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786Outer rotors
    • H02K1/2787Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2789Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2791Surface mounted magnets; Inset magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/06Rolling motors, i.e. motors having the rotor axis parallel to the stator axis and following a circular path as the rotor rolls around the inside or outside of the stator ; Nutating motors, i.e. having the rotor axis parallel to the stator axis inclined with respect to the stator axis and performing a nutational movement as the rotor rolls on the stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003Couplings; Details of shafts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • H02K7/083Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

本发明提供一种带电动机的减速器,其具有第1构件、电动机、减速机构和第2构件。电动机产生相对于第1构件的旋转运动。减速机构对从电动机获得的旋转运动进行减速传递。第2构件以减速后的转速相对于第1构件进行相对旋转。在第1构件与第2构件之间存在第1轴承。在第1构件与电动机的转子之间存在第2轴承。并且,减速机构具有存在于非正圆凸轮与挠性外齿齿轮之间的挠性的第3轴承。第2轴承在轴向上的第1位置处与转子保持架在径向上重叠。第3轴承在轴向上的与第1位置不同的第2位置处与转子保持架在径向上重叠。

Description

带电动机的减速器
技术领域
本发明涉及带电动机的减速器。
背景技术
以往,公知有具有电动机与减速器并使从电动机获得的动力减速后输出的带电动机的减速器。特别是近年来,针对应用于作业机器人或辅助服的关节部分、转台、轮内分度台等的、轴向尺寸小的薄型的带电动机的减速器的需求提高。
为了使带电动机的减速器的轴向的尺寸小型化,例如考虑绕旋转轴线设置电动机,在该电动机的外周侧呈同心圆状配置减速机构。这样的话,电动机与减速机构配置于同一轴向位置,因此能够使带电动机的减速器整体在轴向上薄型化。对于在电动机的外周侧配置有减速机构的以往的带电动机的减速器,例如记载于日本公开公报实开昭60-166259号公报中。
日本公开公报实开昭60-166259号公报中,公开了在外转子型的马达的外侧配置有作为减速器的波动产生器的构造。这样的构造中,马达的转子轭铁从波动产生器承受偏载荷。即,在马达的驱动中,从波动产生器作用于转子轭铁的径向的载荷变化。但是,在日本公开公报实开昭60-166259号公报的构造中,马达的转子轭铁仅由构成波动产生器的1个轴承支承。因此,在马达的驱动中,转子轭铁容易产生非故意的变形和振动。
发明内容
本发明的目的在于,在使用了波动齿轮机构的带电动机的减速器中,提供能够抑制偏载荷导致的转子保持架的变形或者振动的构造。
在本申请的例示的一实施方式中,带电动机的减速器具有:第1构件;电动机,其产生相对于所述第1构件的旋转运动;减速机构,其对从所述电动机获得的旋转运动进行减速传递;第2构件,其以减速后的转速相对于所述第1构件进行相对旋转;第1轴承,其将所述第1构件与所述第2构件支承为两者能够相对旋转;以及第2轴承,其将所述第1构件与所述电动机的转子支承为两者能够相对旋转。所述转子具有:转子磁体;以及保持所述转子磁体的转子保持架。所述减速机构具有:非正圆凸轮,其外周面距旋转轴线的尺寸随周向的位置的不同而不同;挠性外齿齿轮,其对应于所述非正圆凸轮的旋转而变形;挠性的第3轴承,其介于所述非正圆凸轮与所述挠性外齿齿轮之间;以及内齿齿轮,其设置于所述第2构件。所述挠性外齿齿轮与所述内齿齿轮相互啮合且因齿数的不同而相对旋转。所述第2轴承在轴向上的第1位置处与所述转子保持架在径向上重叠。所述第3轴承在轴向上的与所述第1位置不同的第2位置处与所述转子保持架在径向上重叠。
根据本申请的例示的一实施方式,通过由第2轴承支承转子保持架,能够抑制从第3轴承传递到转子保持架的变形和振动。由此,能够抑制偏载荷导致的转子保持架的变形或振动。其结果为,能够使减速机构的动作稳定。
由以下的本发明优选实施方式的详细说明,参照附图,可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征,要素,步骤,特点和优点。
附图说明
图1为带电动机的减速器的纵向剖视图。
图2为带电动机的减速器的横向剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的例示的一实施方式进行说明。另外,本申请中,将与电动机的旋转轴线平行的方向称为“轴向”,将与旋转轴线垂直的方向称为“径向”,将沿着以旋转轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。但是,上述的“平行的方向”也包括大致平行的方向。并且,上述的“垂直的方向”也包括大致垂直的方向。
并且,本申请中,以轴向作为上下方向,相对于第1构件将第2构件侧作为“上”来对各部的形状和位置关系进行说明。但是,并非意图通过该上下方向的定义来限定本发明的带电动机的减速器的使用时的方向。
图1为第1实施方式的带电动机的减速器1的纵向剖视图。图2为从图1的A-A位置观察到的带电动机的减速器1的横向剖视图。带电动机的减速器1将从电动机40获得的第1转速的旋转运动转换为比第1转速低的第2转速的旋转运动,使第1构件10与第2构件30相对旋转。即,第2构件30以减速后的转速相对于第1构件10进行相对旋转。
带电动机的减速器1例如组装于作业机器人中的臂部的关节部分,用于实现臂部的屈伸运动。但是,本发明的带电动机的减速器也可以组装于辅助服、转台、机床的分度台、轮椅、无人运输车等其他设备中以实现各种旋转运动。
如图1和图2所示,本实施方式的带电动机的减速器1具有:第1构件10、电动机40、减速机构50、第2构件30、第1轴承61以及第2轴承62。更详细来说,带电动机的减速器1具有第1构件10、外周环21、内周环22、第2构件30、电动机40、减速机构50、电路板81、检测器82和罩构件90。并且,带电动机的减速器1具有第1轴承61、第2轴承62、第3轴承63和第4轴承64这4个轴承。
第1构件10是直接或者间接地支承带电动机的减速器1内的各部的金属制成的构件。另外,第1构件10也可以是树脂制成。第1构件10例如通过螺纹固定而被固定于构成作业机器人的臂部的2个臂部构件91、92中的基端侧的臂部构件91上。如图1所示,本实施方式的第1构件10由2个构件形成。但是,第1构件10也可以是单一构件。
本实施方式的第1构件10具有基部11、定子保持部12、轴承保持部13和电路板支承部16。基部11与电动机40的旋转轴线9垂直地配置,为板状且为圆环状。第1构件10具有与轴向垂直地扩展的基部11。电路板支承部16位于基部11的径向内侧。电路板支承部16的上表面位于比基部11的上表面靠上侧的位置。定子保持部12从电路板支承部16的径向内侧的端部向上方呈圆筒状延伸。定子保持部12位于后述的定子41的径向内侧。轴承保持部13位于比定子保持部12和电路板支承部16靠径向外侧的位置。并且,轴承保持部13从基部11朝向上侧呈圆筒状延伸。定子保持部12和轴承保持部13均与旋转轴线9同轴地配置。
外周环21为相对于第1构件10被固定的圆筒状的构件。外周环21为圆环状,位于带电动机的减速器1的径向最外侧,包围减速机构50。并且,外周环21与旋转轴线9同轴地配置。
第2构件30为位于外周环21的径向内侧的圆环状的构件。第2构件30例如通过螺纹固定而被固定在构成作业机器人的臂部的2个臂部构件91、92中的末端侧的臂部构件92上。如图2所示,在第2构件30的内周面,在周向以固定的齿距设置有多个内齿541。
内周环22为相对于第2构件30被固定的圆筒状的构件。内周环22位于第2构件30的下侧且外周环21的径向内侧。内周环22与旋转轴线9同轴地配置。
在外周环21与内周环22之间存在第1轴承61。在本实施方式中,第1轴承61使用交叉滚子轴承。如图1所示,第1轴承61在外周环21的内周面与内周环22的外周面之间具有多个圆筒滚子611。多个圆筒滚子611交替改变朝向地配置于设置于外周环21的内周面上的环状的V形槽与设置于内周环22的外周面上的环状的V形槽之间。由此,外周环21与内周环22以容许彼此的旋转的方式连接。
上述的交叉滚子轴承即使不像球轴承那样使用一对,也能够在轴向和径向上获得所需的刚性。因此,无需设置多个轴承,能够减少轴承的数量。
另外,在本实施方式中,外周环21的包含内周面的一部分作为第1轴承61的外圈发挥作用。但是,第1轴承61可以具有外周环21之外的外圈。并且,在本实施方式中,内周环22的包含外周面的一部分作为第1轴承61的内圈发挥作用。但是,第1轴承61可以具有内周环22之外的内圈。
第1轴承61将第1构件10与第2构件30支承为两者能够相对旋转。在本实施方式中,第1构件10和外周环21、与第2构件30和内周环22被第1轴承61支承为能够相对旋转。但是,也可以是,外周环21形成为第1构件10的一部分,在该第1构件10与内周环22或者第2构件30之间设置第1轴承61。并且,也可以是,内周环22形成为第2构件30的一部分,在该第2构件30与外周环21之间设置第1轴承61。
电动机40为根据驱动电流而产生旋转运动的驱动源。即,电动机40产生相对于第1构件10的旋转运动。电动机40具有定子41和转子42。定子41相对于第1构件10静止。转子42被支承为能够相对于第1构件10旋转。
定子41位于后述的转子磁体421的径向内侧。定子41包括具有多个突极部的环状的定子铁芯411、以及卷绕于各突极部的线圈412。多个突极部朝向径向外侧延伸。定子铁芯411的内周面例如通过压入、粘接剂、铆接、焊接等被固定于定子保持部12的外周面。这样,在本实施方式中,定子41被直接固定在第1构件10上。由此,减少了电动机40的部件数量。但是,在第1构件10与定子41之间也可以存在其他构件。
转子42具有转子磁体421、转子保持架422、和轴423。转子磁体421为配置于定子41的径向外侧的圆环状的磁体。转子磁体421的内周面与定子铁芯411的多个突极部的外端面隔着微小的间隙在径向上对置。并且,在转子磁体421的内周面,在周向上交替磁化出了N极与S极。在本实施方式中,转子保持架422与轴423由分体构件形成。另外,转子保持架422与轴423例如可以由同一构件形成。该情况下,转子保持架422与轴423通过切削加工而被一体成型。
另外,转子磁体421也可以代替圆环状的磁体而使用多个磁体。在使用多个磁体的情况下,只要以N极与S极交替排列的方式沿周向排列多个磁体即可。
转子保持架422为保持转子磁体421的杯状的构件。即,转子42具有转子磁体421以及保持转子磁体421的转子保持架422。转子保持架422的材料例如使用为磁性体的铁。本实施方式的转子保持架422具有第1保持架部71、第2保持架部72、环状平板部73、顶板部74和内侧圆筒部75。
第1保持架部71为圆筒状。第1保持架部71位于第2轴承62的径向外侧。更详细来说,第1保持架部71在第2轴承62的径向外侧沿轴向延伸。第2保持架部72为圆筒状,在比第1保持架部71靠上侧且径向内侧的位置沿轴向延伸。即,第2保持架部72为圆筒状,距旋转轴线9的尺寸比第1保持架部71距旋转轴线9的尺寸小。更详细来说,第2保持架部72的内周面与旋转轴线9之间的在径向上的尺寸比第1保持架部71的内周面与旋转轴线9之间的在径向上的尺寸小。第2保持架部72配置于转子磁体421的径向外侧。转子磁体421例如通过粘接剂被固定在第2保持架部72的内周面上。
第1保持架部71具有以旋转轴线9为中心的圆筒状的外周面。从轴向观察,第2保持架部72具有以旋转轴线9为中心的椭圆状的外周。第2保持架部72的外周面构成后述的椭圆凸轮51。
环状平板部73在第1保持架部71的上端部与第2保持架部72的下端部之间沿径向扩展。第1保持架部71与第2保持架部72通过环状平板部73而连接。即,环状平板部73沿径向扩展,连接第1保持架部71与第2保持架部72。顶板部74从第2保持架部72的上端部朝向径向内侧扩展。顶板部74在定子41的上方呈圆环状扩展。内侧圆筒部75为圆筒状,从顶板部74的径向内侧的端部朝向下侧延伸。
在第1构件10与转子保持架422之间存在第2轴承62。在本实施方式中,第2轴承62使用球轴承。第2轴承62的内圈被固定于轴承保持部13的外周面。第2轴承62的外圈被固定于转子保持架422的第1保持架部71的内周面。并且,在第2轴承62的内圈与外圈之间存在多个球体。
环状平板部73具有阶梯部731。具体来说,如图1所示,环状平板部73具有圆环状的阶梯部731。环状平板部73的下表面中,阶梯部731的径向内侧的部分位于比阶梯部731的径向外侧的部分靠上侧的位置。环状平板部73的下表面中,阶梯部731的径向外侧的部分与第2轴承62的外圈接触。另一方面,环状平板部73的下表面中,阶梯部731的径向内侧的部分与第2轴承62的内圈不接触。这样通过设置阶梯部731,第2轴承62的内圈和外圈中,能够仅使外圈与环状平板部73接触。
另外,阶梯部731只要设置于环状平板部73的上表面和下表面中的至少下表面即可。例如可以仅在环状平板部73的下表面通过切削而设置有阶梯部731。并且,也可以在环状平板部73上不设置阶梯部731,而在环状平板部73与第2轴承62的外圈之间夹入垫圈等构件。并且,也可以通过在第1保持架部71的内周面压入第2轴承62的外圈而将外圈固定于转子保持架422。
第2轴承62将第1构件10与电动机40的转子42支承为两者能够相对旋转。在本实施方式中,第1构件10与转子保持架422通过第2轴承62而被支承为能够相对旋转。但是,第2轴承62也可以设置在固定于第1构件10的其他构件与转子保持架422之间。并且,第2轴承62也可以设置在固定于转子保持架422的其他构件与第1构件10之间。并且,第2轴承62也可以设置在固定于第1构件10的其他构件与固定于转子保持架422的其他构件之间。
并且,第2轴承62也可以代替球轴承而使用滚珠轴承、交叉滚子轴承、滑动轴承等其他方式的轴承。
轴423为沿着旋转轴线9延伸的柱状的构件。轴423的上端部被压入在转子保持架422的内侧圆筒部75的内侧。在轴423与定子保持部12之间存在第4轴承64。第4轴承64例如使用球轴承。轴423与定子保持部12通过第4轴承64被支承为能够相对旋转。
当向线圈412供给驱动电流时,在线圈412产生磁通。并且,借助于突极部与转子磁体421之间的磁通的作用,产生周向的转矩。其结果为,转子磁体421、转子保持架422和轴423以旋转轴线9为中心以第1转速旋转。另外,在本实施方式中,电动机40使用适合作业机器人的臂部驱动的无刷DC马达。但是,本发明所使用电动机可以不必是无刷DC马达。
减速机构50为对从电动机40获得的旋转运动进行减速传递的机构。带电动机的减速器1的减速机构50使用了利用挠性齿轮的所谓的波动齿轮机构。如图1和图2所示,减速机构50具有椭圆凸轮51、挠性外齿齿轮52、内齿齿轮54和第3轴承63。另外,椭圆凸轮51可以是距旋转轴线9的距离不恒定的其他形状的非正圆凸轮。非正圆凸轮随周向的位置的不同而外周面距旋转轴线9的尺寸不同。
在本实施方式中,第2保持架部72的外周部为椭圆凸轮51。即,转子保持架422与椭圆凸轮51由同一构件形成。从轴向观察,第2保持架部72的外周为椭圆状。即,第2保持架部72的外周面与旋转轴线9之间的在径向上的尺寸随周向的位置的不同而不同。这样,若转子保持架422与椭圆凸轮51由同一构件形成,则能够减少带电动机的减速器1的部件数量。但是,转子保持架422与椭圆凸轮51也可以为分体构件。例如,可以使从轴向观察到的第2保持架部72的外周为正圆状,将从轴向观察具有椭圆状的外周的作为其他构件的椭圆凸轮51安装至该第2保持架部72。
内齿齿轮54设置于第2构件30。在本实施方式中,第2构件30的内周部为内齿齿轮54。在第2构件30的内周面上,沿周向以固定的齿距设置有多个内齿541。这样,若第2构件30与内齿齿轮54由同一构件形成,则能够减少带电动机的减速器1的部件数量。但是,第2构件30与内齿齿轮54也可以为分体构件。例如可以是,从轴向观察,使第2构件30的内周为正圆状,在该第2构件30安装具有多个内齿541的作为其他构件的内齿齿轮54。
挠性外齿齿轮52为挠性具有环状的齿轮。挠性外齿齿轮52对应于椭圆凸轮51的旋转而变形。如图1所示,本实施方式的挠性外齿齿轮52具有筒状部521与凸缘部522。筒状部521为筒状,沿轴向延伸。在筒状部521的外周面,以固定的齿距设置有多个外齿523。凸缘部522从筒状部521向径向外侧扩展。更详细来说,凸缘部522从筒状部521的下端部向径向外侧扩展。凸缘部522被固定于第1构件10。更详细来说,凸缘部522的径向外侧的端部被夹在第1构件10与外周环21之间而被固定。由此,无需另行配置定位构件,就能够在轴向上对挠性外齿齿轮52定位。
在挠性外齿齿轮52的筒状部521与椭圆凸轮51之间存在第3轴承63。第3轴承63的内圈具有挠性,被沿着从轴向观察外周为椭圆状的椭圆凸轮51的外周面固定。即,第3轴承63具有挠性,并介于椭圆凸轮51与挠性外齿齿轮52之间。第3轴承63的外圈固定于挠性外齿齿轮52的内周面,与筒状部521一起变形。并且,在第3轴承63的内圈与外圈之间存在多个球体。另外,第3轴承63的内圈例如与椭圆凸轮51一体成型,也可以由同一构件形成。在该情况下,第3轴承63的内圈具有刚性。
当椭圆凸轮51与转子保持架422一起旋转时,对应于椭圆凸轮51的旋转,筒状部521的形状变化。即,沿轴向观察时,筒状部521成为沿着椭圆凸轮51的外周面的形状的椭圆形状,该椭圆的长轴跟随椭圆凸轮51的旋转而旋转。筒状部521的设置于外周面的多个外齿523中,仅位于长轴的两端的外齿523与内齿齿轮54的内齿541啮合。
内齿齿轮54的内齿541的数量与筒状部521的外齿523的数量彼此不同。因此,每当椭圆凸轮51旋转1周,与挠性外齿齿轮52的相同位置的外齿523啮合的内齿541的位置错开。由此,挠性外齿齿轮52与内齿齿轮54相互啮合,并因齿数的不同而相对旋转。因此,第2构件30相对于第1构件10以旋转轴线9为中心缓慢地相对旋转。其结果为,末端的侧的臂部构件92相对于基端侧的臂部构件91缓慢地相对旋转。此时的相对旋转的转速为比第1转速低的第2转速。
另外,从轴向观察时的第2保持架部72的外周的形状可以不必为椭圆。从轴向观察时,第2保持架部72的外周的形状只要是旋转轴线9与该外周之间的径向的尺寸随着周向的位置的不同而不同的非正圆的形状即可。即,也可以代替椭圆凸轮51而使用距旋转轴线9的距离不恒定的其他形状的非正圆凸轮。
电路板81为安装有驱动控制电动机40的电路的电路板。在本实施方式中,在电路板支承部16的上表面安装有电路板81。线圈412和后述的检测器82分别与电路板81电连接。在带电动机的减速器1的驱动时,根据从检测器82获得的检测信号,从电路板81向线圈412供给驱动电流。由此,电动机40进行驱动。
如图1所示,在本实施方式的第1构件10具有贯通孔17。贯通孔17沿轴向贯通基部11。从外部电源延伸的导线穿过贯通孔17而与电路板81连接。
检测器82为检测第2构件30相对于第1构件10的转速或者旋转位置的传感器。本实施方式的检测器82使用磁传感器。检测器82配置于电路板支承部16的下侧且基部11的径向内侧。在轴423的下端面配置有传感器磁体424。检测器82通过读取因轴423的旋转而产生的传感器磁体424的磁变化来检测轴423的转速或者旋转位置。另外,检测器82例如也可以使用利用了反射式的光传感器的、脉冲计数型的旋转编码器。在使用旋转编码器的情况下,通过由检测器82光学读取沿周向排列的由凹凸形状或条纹图案等构成的被检测部,来检测转子42的转速或者旋转位置。
在电路板81设置有检测转子磁体421的位置的霍尔元件。
罩构件90为覆盖电动机40和减速机构50的上部的圆板状的构件。罩构件90与旋转轴线9垂直地扩展。罩构件90的周缘部被固定于第2构件30。即,带电动机的减速器1具有与轴向垂直地扩展、且固定于第2构件30的罩构件90。并且,罩构件90与转子保持架422和第3轴承63在轴向上对置。更详细来说,罩构件90的下表面与转子保持架422的顶板部74和第3轴承63在轴向上对置。带电动机的减速器1还具有油脂101。即,在罩构件90与转子保持架422和第3轴承63之间填充有油脂101。更详细来说,在带电动机的减速器1的使用时,在转子保持架422和第3轴承63与罩构件90之间的空间100中填充有油脂101。由此,能够利用罩构件90与转子保持架422和第3轴承63之间的空间保持油脂101。并且,能够将在电动机40中产生的热借助于转子保持架422、油脂101和罩构件90排放到外部。
挠性外齿齿轮52、内齿齿轮54和第3轴承63通过被从该空间100供给的油脂101而被润滑。并且,电动机40和减速机构50中产生的热从转子保持架422的顶板部74经过填充有油脂101的空间100而传递到罩构件90。并且,所传导的热从罩构件90的上表面排放到外部。由此,能够将电动机40的热高效排放到外部。
如上所述,该带电动机的减速器1的减速机构50为波动齿轮机构。因此,在减速机构50的动作时,从第3轴承63对转子保持架422施加偏载荷。即,施加于转子保持架422的径向的压力变化。
但是,本实施方式的构造中,第2轴承62在轴向上的第1位置处与第1保持架部71在径向上重叠。并且,第3轴承63在轴向上的与第1位置不同的第2位置处与第2保持架部72在径向上重叠。即,第2轴承62在轴向的第1位置处与转子保持架422在径向上重叠,第3轴承63在轴向上的与第1位置不同的第2位置处与转子保持架422在径向上重叠。因此,能够通过由第2轴承62支承转子保持架422而降低从第3轴承63传递到转子保持架422变形和振动。因此,能够抑制偏载荷导致的转子保持架422的变形或者振动。其结果为,能够使减速机构50的动作稳定。
并且,本实施方式的构造中,第2轴承62被配置于比轴423和定子铁芯411靠下侧的位置。因此,能够使轴423周围的配置定子41的空间较大。因此,能够增大定子41而提高电动机40的输出。
特别是在本实施方式的构造中,第2轴承62的至少一部分与第3轴承63的至少一部分在轴向上对置。这样的话,与将第2轴承62和第3轴承63配置于径向上的不同的位置的情况相比,能够抑制带电动机的减速器1的径向的尺寸。
并且,本实施方式的构造中,第2保持架部72位于第3轴承63的径向内侧。并且,转子保持架422具有:在第2保持架部72的下侧向径向外侧扩展的环状平板部73;以及从环状平板部73的外端向下方延伸的圆筒状的第1保持架部71。并且,第2保持架部72位于转子磁体421的径向外侧。因此,供给到第3轴承63附近的油脂101不易进入转子保持架422的内部。因此,能够抑制油脂101与容纳于转子保持架422的内部的定子41或电路板81等伴有通电的部件接触。
并且,本实施方式的构造中,设置于基部11的贯通孔17位于比第1保持架部71靠径向内侧的位置。并且,第2轴承62的一部分与贯通孔17在轴向上重叠。即,贯通孔17朝向油脂101不易进入的转子保持架422的内部开口。因此,能够抑制供给到第3轴承附近的油脂101从贯通孔17向外部泄漏。
并且,本实施方式的构造中,挠性外齿齿轮52的凸缘部522从筒状部521的下端部向径向外侧扩展。筒状部521跨轴向的第1位置与第2位置地沿轴向延伸。即,凸缘部522从筒状部521的第1位置侧的端部向径向外侧扩展。第3轴承63支承筒状部521的第2位置侧的端部。因此,在挠性外齿齿轮52的上端侧无需设置用于固定凸缘部522的空间。由此,带电动机的减速器1在轴向上能够更加薄型化。并且,第3轴承63支承筒状部521中最容易产生径向的移位的上端部。由此,能够使挠性外齿齿轮52的筒状部521更加稳定地变形。
以上,对本发明的例示的实施方式进行了说明,但是本发明不限定于上述的实施方式。
上述的各实施方式中出现的各构件也可以由多个构件构成。各构件的材料例如使用高强度的金属即可。但是,各构件的材料只要能够耐受使用时的载荷即可,不必限定于金属。
并且,关于带电动机的减速器的细节部分的形状,也可以与本申请的各图所示的形状不同。
本发明例如能够利用于带电动机的减速器。
上述的各优选的实施方式中的各要素只要不矛盾则可以适当地组合。
上文中说明了本发明的优选的实施方式,但是,应该理解的是,在不脱离本发明的发明思想的情况下可以进行各种变更和变形。本发明的保护范围通过权利要求书而确定。

Claims (8)

1.一种带电动机的减速器,其具有:
第1构件;
电动机,其产生相对于所述第1构件的旋转运动;
减速机构,其对从所述电动机获得的旋转运动进行减速传递;
第2构件,其以减速后的转速相对于所述第1构件进行相对旋转;
第1轴承,其将所述第1构件与所述第2构件支承为两者能够相对旋转;以及
第2轴承,其将所述第1构件与所述电动机的转子支承为两者能够相对旋转,
所述转子具有:
转子磁体;以及
保持所述转子磁体的转子保持架,
所述带电动机的减速器的特征在于,
所述减速机构具有:
非正圆凸轮,其外周面距旋转轴线的尺寸随周向的位置的不同而不同;
挠性外齿齿轮,其对应于所述非正圆凸轮的旋转而变形;
挠性的第3轴承,其介于所述非正圆凸轮与所述挠性外齿齿轮之间;以及
内齿齿轮,其被设置于所述第2构件上,
所述挠性外齿齿轮与所述内齿齿轮相互啮合,并因齿数的不同而相对旋转,
所述第2轴承在轴向上的第1位置处与所述转子保持架在径向上重叠,
所述第3轴承在轴向上的与所述第1位置不同的第2位置处与所述转子保持架在径向上重叠,
所述第2轴承的至少一部分与所述第3轴承的至少一部分在轴向上对置,
所述带电动机的减速器还具有油脂,
所述转子保持架具有:
圆筒状的第1保持架部;
圆筒状的第2保持架部,其距旋转轴线的尺寸比所述第1保持架部距旋转轴线的尺寸小;以及
环状平板部,其沿径向扩展,并连接所述第1保持架部与所述第2保持架部,
所述第1保持架部位于所述第2轴承的径向外侧,
所述第2保持架部位于所述转子磁体的径向外侧且所述第3轴承的径向内侧。
2.根据权利要求1所述的带电动机的减速器,其特征在于,
所述挠性外齿齿轮具有:
沿轴向延伸的筒状部;以及
从所述筒状部向径向外侧扩展的凸缘部,
所述凸缘部被固定于所述第1构件。
3.根据权利要求2所述的带电动机的减速器,其特征在于,
所述筒状部跨轴向上的所述第1位置与所述第2位置而沿轴向延伸,
所述凸缘部从所述筒状部的所述第1位置侧的端部向径向外侧扩展,
所述第3轴承支承所述筒状部的所述第2位置侧的端部。
4.根据权利要求1所述的带电动机的减速器,其特征在于,
所述第1轴承为交叉滚子轴承。
5.根据权利要求1所述的带电动机的减速器,其特征在于,
所述转子保持架与所述非正圆凸轮由同一构件形成。
6.根据权利要求1所述的带电动机的减速器,其特征在于,
所述环状平板部具有阶梯部。
7.根据权利要求1所述的带电动机的减速器,其特征在于,
所述第1构件具有:
与轴向垂直地扩展的基部;以及
沿轴向贯通所述基部的贯通孔,
所述第2轴承的一部分与所述贯通孔在轴向上重叠。
8.根据权利要求1所述的带电动机的减速器,其特征在于,
所述带电动机的减速器还具有与轴向垂直地扩展且被固定于所述第2构件的罩构件,
所述罩构件与所述转子保持架及所述第3轴承在轴向上对置,
在所述罩构件与所述转子保持架及所述第3轴承之间填充有所述油脂。
CN201710072921.2A 2016-02-12 2017-02-10 带电动机的减速器 Active CN107086722B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-024536 2016-02-12
JP2016024536A JP6699213B2 (ja) 2016-02-12 2016-02-12 電動機付き減速機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107086722A CN107086722A (zh) 2017-08-22
CN107086722B true CN107086722B (zh) 2019-11-22

Family

ID=57963064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710072921.2A Active CN107086722B (zh) 2016-02-12 2017-02-10 带电动机的减速器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10439473B2 (zh)
EP (1) EP3206285B1 (zh)
JP (1) JP6699213B2 (zh)
CN (1) CN107086722B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2534895B (en) * 2015-02-04 2017-06-07 Protean Electric Ltd A bearing arrangement for an electric motor or generator
US20190203825A1 (en) * 2016-05-27 2019-07-04 Nidec Corporation Actuator
DE102017211540A1 (de) 2017-07-06 2019-01-10 Siemens Aktiengesellschaft Getriebemotoreinheit
US20190089224A1 (en) * 2017-09-15 2019-03-21 Nidec Corporation Actuator
WO2019096923A2 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 Universal Robots A/S Strain wave gear with output flange and integrated encoder
CN108900033A (zh) * 2018-06-26 2018-11-27 上海七桥机器人有限公司 一种轮毂电机
JP7182985B2 (ja) * 2018-10-09 2022-12-05 住友重機械工業株式会社 モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置
WO2021059403A1 (ja) * 2019-09-25 2021-04-01 ヤマハ発動機株式会社 垂直多関節ロボット、単軸ロボットおよびモータユニット
DK180930B1 (en) 2021-03-25 2022-06-29 Universal Robots As Strain wave gear with encoder integration
DE102021003573A1 (de) 2021-07-13 2023-01-19 Bernhard Brehm Konzentrischer Getriebe- Motor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102341221A (zh) * 2009-03-06 2012-02-01 株式会社安川电机 机器人关节单元及机器人
CN202971550U (zh) * 2011-06-30 2013-06-05 日本电产株式会社 动压轴承装置以及风扇
CN103153555A (zh) * 2010-09-28 2013-06-12 谐波传动系统有限公司 带检测机构的回转致动器及关节单元

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60166259U (ja) 1984-04-13 1985-11-05 株式会社安川電機 減速機付アウタ−ロ−タ形モ−タ
JPH02113048U (zh) * 1989-02-27 1990-09-10
JPH07123631A (ja) * 1993-10-22 1995-05-12 Teijin Seiki Co Ltd 電動アクチュエータ
JPH09303497A (ja) * 1996-05-21 1997-11-25 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd シルクハット型撓み噛み合い式歯車装置
DE112004002883T5 (de) * 2004-06-01 2007-04-26 Harmonic Drive Systems Inc. Verfahren zum Festphasenverbinden einer Eisenbasislegierung und einer Aluminiumbasislegierung
WO2006003847A1 (ja) * 2004-07-02 2006-01-12 Honda Motor Co., Ltd. 減速機付き駆動装置
JP2007288870A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Yaskawa Electric Corp 中空アクチュエータ
JP4833028B2 (ja) * 2006-11-01 2011-12-07 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 波動歯車減速機を備えたアクチュエータ
JP5697356B2 (ja) 2010-04-06 2015-04-08 キヤノン株式会社 波動歯車装置及びロボットアーム
JP6452370B2 (ja) * 2013-10-21 2019-01-16 キヤノン株式会社 波動歯車装置の製造方法及び波動歯車装置
JP6025761B2 (ja) * 2014-01-30 2016-11-16 三菱電機株式会社 駆動ユニット
CN204835815U (zh) * 2014-07-24 2015-12-02 日本电产新宝株式会社 带电动机的减速机
JP6601836B2 (ja) * 2014-07-24 2019-11-06 日本電産シンポ株式会社 電動機付き減速機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102341221A (zh) * 2009-03-06 2012-02-01 株式会社安川电机 机器人关节单元及机器人
CN103153555A (zh) * 2010-09-28 2013-06-12 谐波传动系统有限公司 带检测机构的回转致动器及关节单元
CN202971550U (zh) * 2011-06-30 2013-06-05 日本电产株式会社 动压轴承装置以及风扇

Also Published As

Publication number Publication date
EP3206285B1 (en) 2018-09-05
JP6699213B2 (ja) 2020-05-27
US20170237315A1 (en) 2017-08-17
CN107086722A (zh) 2017-08-22
JP2017141925A (ja) 2017-08-17
EP3206285A1 (en) 2017-08-16
US10439473B2 (en) 2019-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107086722B (zh) 带电动机的减速器
JP6599220B2 (ja) 電動機付き減速機
US11618173B2 (en) Robot joint and robot having ihe same
JP6817841B2 (ja) 電動機付き減速機
JP6601836B2 (ja) 電動機付き減速機
CN105322713B (zh) 带电动机的减速机
JP5955309B2 (ja) 電動リニアアクチュエータ及びその電動モータ
CN103118923A (zh) 电动动力转向装置用电动机
CN109155570A (zh) 致动器
CN105337453A (zh) 具有直接连接到转子的编码器的旋转机器
US20160036301A1 (en) Electric rotating machine
CN106664002B (zh) 直接驱动电动机、输送装置、检查装置以及机床
JP6590733B2 (ja) 電動機付き減速機
US10519968B2 (en) Motor for suppressing entry of foreign matter
CN110303484A (zh) 关节模块和机器人
JP2021105408A (ja) ギヤドモータ
CN102142765B (zh) 一种电机装置
KR102288868B1 (ko) 기어 모터
JP2019525085A (ja) モジュール軸受及びそれを備える動力伝達装置
CN209948929U (zh) 一种步进电机
JPWO2009028482A1 (ja) 運動装置及び移動装置
JPH0596606U (ja) 1軸複合動作ユニット
KR102417263B1 (ko) 모터
JP2005341628A (ja) コア付加部分をもつ回転モータ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant