JP2001218422A - 中空アクチュエータ - Google Patents
中空アクチュエータInfo
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Abstract
中空アクチュエータにおける双方の部分の間の同心度を
確保し、回転伝達精度の向上、振動の低減を図ること。 【解決手段】 中空アクチュエータ1は、中空モータ2
と中空型波動歯車減速機3を有し、中空モータ2の中空
回転軸21を回転自在に支持するためのモータ軸受け支
持部材7の外周側部分には軸円1aの方向に突出した円
環状突出部71が形成され、この円形内周面に内歯72
が形成されている。この部分(71、72)が中空型波
動歯車減速機3の剛性内歯歯車31として機能する。中
空モータおよび中空型波動歯車減速機の固定側部材であ
るモータ軸受け支持部材および剛性内歯歯車を単一部品
としてあるので、双方の同心度を精度良く確保できるの
で、回転伝達精度の向上、振動・騒音の低減を図ること
ができる。
Description
中空型波動歯車減速機から構成され、中心を貫通して延
びる中空部を備えている中空アクチュエータに関するも
のである。
中空部が中心を貫通している形状の中空アクチュエータ
が利用されており、この中空アクチュエータは中空型の
ACサーボモータと中空型の減速機から構成されてい
る。
ては、中空モータと中空型波動歯車減速機が同軸状態に
配置された構成のものが提案されている。
モータと中空型波動歯車減速機が同軸状態に配列された
構成の中空アクチュエータにおける回転精度の向上およ
び振動の低減を図ることにある。
ュエータの部品点数を削減することにある。
めに、本発明は、中空モータと、この中空モータに同軸
状態で隣接配置されている中空型波動歯車減速機とを有
し、当該中空型波動歯車減速機は、環状の剛性内歯歯車
と、この内側に配置された可撓性外歯歯車と、この内側
に嵌め込まれた中空型の波動発生器とを備え、当該波動
発生器が前記中空モータの中空回転軸に連結固定されて
いる中空アクチュエータにおいて、前記中空モータの中
空回転軸は、軸受けを介してモータ軸受け支持部材によ
って、アクチュエータハウジングの側に回転自在の状態
で支持されており、前記モータ軸受け支持部材は、内周
面に内歯が形成された円環状部分を備えており、当該円
環状部分が前記中空型波動歯車減速機の前記剛性内歯歯
車であることを特徴としている。換言すると、前記モー
タ軸受け支持部材と前記剛性内歯歯車を単一部品として
製造したことを特徴としている。
では、中空モータの中空回転軸を支持しているモータ軸
受け支持部材に中空型波動歯車減速機の剛性内歯歯車が
一体形成されている。従って、中空モータの中空回転軸
と剛性内歯歯車の同心度を確保できる。また、中空回転
軸には波動発生器が連結固定されており、これらの同心
度が確保されている。よって、これら剛性内歯歯車およ
び波動発生器の間に挟まれている可撓性外歯歯車と中空
回転軸との間の同心度も確保できる。この結果、中空モ
ータと中空型波動歯車減速機を精度良く同心状態に連結
することができ、軸ずれ等に起因して発生する振動を低
減できる。
上記構成の加えて、前記中空モータおよび前記中空型波
動歯車減速機の中空部を貫通して延びている中空回転出
力軸を有し、当該中空回転出力軸が、前記中空モータの
中空回転軸を回転自在の状態で貫通し、前記中空型波動
歯車減速機の可撓性外歯歯車が前記中空回転出力軸の外
周面に固定された構成とすることができる。
出力回転を当該中空アクチュエータのいずれの側からも
取出すことができるので、レイアウトの自由度が増す。
また、駆動制御のために当該中空回転出力軸の回転位置
を検出するためのロータリエンコーダ等の回転位置検出
機構も、簡単に取り付けることができる。
を適用した中空アクチュエータの実施例を説明する。
断面図である。この図を参照して説明すると、本例の中
空アクチュエータ1は、中空型のACサーボモータ(以
下、中空モータと呼ぶ)2と、これに隣接配置した中空
型波動歯車減速機3と、中空モータ2における中空型波
動歯車減速機3の反対側に隣接配置した回転位置検出器
4とを有している。
3はアクチュエータハウジング5に内蔵されている。こ
のアクチュエータハウジング5は、円筒ハウジング51
と、この円筒ハウジング51における中空型波動歯車減
速機3側の端面開口を覆っている端面ハウジング52
と、円筒ハウジング51における中空モータ2側の端面
開口を覆っている端面ハウジング53を備えている。回
転位置検出器4は、この端面ハウジング53の外側に取
り付けたカップ状のキャップ54により覆われている。
置した中空回転軸21を有し、この中空回転軸21の外
周面にモータロータ22が固定され、当該モータロータ
22の外周を一定のギャップをおいてモータステータ2
3が取り囲んでいる。モータステータ23は、円筒ハウ
ジング51の内周面に固定されている。
ジング53の中心に開けた円形開口53aに取り付けた
モータ軸受け6によって回転自在に支持されている。ま
た、当該中空回転軸21の他方側の部分は、モータ軸受
け支持部材7の中心開口7aに取り付けたモータ軸受け
8によって回転自在に支持されている。
周側部分は筒状ハウジング51の内周面に固定されてお
り、中空モータ2と中空型波動歯車減速機3との間を仕
切る仕切り板として機能する。また、後述するように、
中空型波動歯車減速機3の剛性内歯歯車としても機能す
る。
円環状の剛性内歯歯車31と、この内側に配置されてい
るカップ状の可撓性外歯歯車32と、この内側に嵌め込
まれている楕円形輪郭をした波動発生器33とを備えて
いる。剛性内歯歯車31は、上記のモータ軸受け支持部
材7の外周側部分からアクチュエータ軸線1aの方向に
円環状に突出している円環状突出部71の円形内周面に
内歯72を形成した構成となっている。換言すると、本
例の剛性内歯歯車31と上記のモータ軸受け支持部材7
とは単一部品として製造されている。
ップ状の可撓性外歯歯車32は、円筒部34と、この一
端から半径方向の内側に連続している円環状のダイヤフ
ラム35と、このダイヤフラム35の内周縁に連続して
いる円環状のボス36と、円筒部34の他端部分の外周
面に形成された外歯37とを備えている。波動発生器3
3は、楕円形輪郭をした剛性カム板38と、この剛性カ
ム板38の外周に嵌めたボールベアリング39を備え、
剛性カム板38は中空モータ2の中空回転軸21の外周
面に固定されている。
は、その外周面が端面ハウジング52の中心開口52a
の内周面に固定されている。このボス36の内周面は、
そこを貫通している中空回転出力軸9の外周面に固定さ
れている。
2の中空回転軸21の内部(中空部)を貫通して延びて
おり、当該中空回転軸21の内周面によって回転自在の
状態で支持されている。本例では、この中空回転出力軸
9は、中空アクチュエータ全長に渡って延び、この軸に
よってアクチュエータ中空部10が形成されている。
ラベアリング11を介して筒状ハウジング51に対して
回転自在に取り付けられている。本例では、端面ハウジ
ング52の外周面に内輪側軌道面12を形成し、筒状ハ
ウジング51には締結ボルトによって外輪13を固定
し、これらの間にローラ14を配置した構成とされてい
る。換言すると、クロスローラベアリング内輪を端面ハ
ウジング52に一体形成してある。
の部分は、その外周面に固定した可撓性外歯歯車32の
ボス36および端面ハウジング52を介して筒状ハウジ
ング51に対して回転自在の状態で支持されている。中
空回転出力軸10の他端側の部分は上記のように、中空
回転軸21の内周面によって回転自在の状態で支持され
ている。
中空回転出力軸9の外周面には、円盤状のエンコーダ4
1が固着されている。このエンコーダ41を挟み、一方
の側には発光素子42が配置され、他方の側には受光素
子43が配置されており、これらエンコーダ41、発光
素子42および受光素子43によって中空回転出力軸9
の回転位置を検出するための回転位置検出機構が構成さ
れている。
ータ1では、中空モータ2の回転が中空回転軸21を介
して中空型波動歯車減速機3の波動発生器33に伝わ
る。楕円形の波動発生器33が回転すると、これにより
楕円形に撓められてその楕円形の長軸方向の両端位置で
噛み合っている可撓性外歯歯車32と剛性内歯歯車31
のかみ合い位置が円周方向に移動する。これら両歯車の
歯数差が2n枚(nは正の整数)とされ、一般には可撓
性外歯歯車32の歯数を2枚少なくしてある。よって、
当該歯数差に応じて減速された回転数でカップ状の可撓
性外歯歯車32が回転する。
中空回転出力軸9および端面ハウジング52が一体回転
する。中空回転出力軸9の回転位置は回転位置検出部4
において検出される。また、端面ハウジング52は負荷
側への連結部分とされており、ここに連結固定された負
荷側部材(図示せず)に減速出力回転が伝達される。
ように、モータ軸受け支持部材7に剛性内歯歯車31が
一体形成されている。従って、この部品の精度を高める
ことにより、中空モータ2の中空回転軸21と剛性内歯
歯車31の同心度を極めて精度良く確保できる。また、
中空回転軸21の外周には波動発生器33が連結固定さ
れており、これらの同心度も確保されている。
動発生器33の間に挟まれている可撓性外歯歯車32と
中空回転軸21との間の同心度も精度良く確保できる。
この結果、中空モータ2と中空型波動歯車減速機3を精
度良く同心状態に連結することができ、回転伝達誤差を
低減し、軸ずれ等に起因して発生する振動を低減でき
る。
性内歯歯車を別部品として製造し、これらを締結ボルト
等により連結固定する場合に比べて、締結ボルト等の部
品点数を削減でき、製造作業も簡単になるという利点も
ある。
チュエータでは、その中空モータの中空回転軸を回転自
在に支持しているモータ軸受け部材に中空型波動歯車減
速機の剛性内歯歯車を一体形成した構成を採用してい
る。
よび中空型波動歯車減速機における固定側部材であるモ
ータ軸受け部材と剛性内歯歯車を単一部品として製造す
ることにより、これら中空モータと中空型波動歯車減速
機の同心度を精度良く確保することができ、回転伝達精
度の向上、振動・騒音の低減を実現できる。
断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 中空モータと、この中空モータに同軸状
態で隣接配置されている中空型波動歯車減速機とを有
し、当該中空型波動歯車減速機は、環状の剛性内歯歯車
と、この内側に配置された可撓性外歯歯車と、この内側
に嵌め込まれた中空型の波動発生器とを備え、当該波動
発生器が前記中空モータの中空回転軸に連結固定されて
いる中空アクチュエータにおいて、 前記中空モータの中空回転軸は、軸受けを介してモータ
軸受け支持部材によって、アクチュエータハウジングの
側に回転自在の状態で支持されており、 前記モータ軸受け支持部材は、内周面に内歯が形成され
た円環状部分を備えており、当該円環状部分が前記中空
型波動歯車減速機の前記剛性内歯歯車であることを特徴
とする中空アクチュエータ。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記中空モータおよび前記中空型波動歯車減速機の中空
部を貫通して延びている中空回転出力軸を有し、 当該中空回転出力軸は、前記中空モータの中空回転軸の
内部を回転自在の状態で貫通しており、 前記中空型波動歯車減速機の前記可撓性外歯歯車は前記
中空回転出力軸の外周面に固着されていることを特徴と
する中空アクチュエータ。
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