JP2008008345A - 遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向のサイズを小さくすることができる、本遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置を提供することを目的とする。
【課題手段】回転不能に固定された太陽歯車２と、太陽歯車２と同軸状に配設され、太陽歯車２の周囲に沿って間隙を介して配設された環状の内歯車３と、間隙に配設されて太陽歯車２及び内歯車３に噛合し、太陽歯車２を軸に公転する遊星歯車４と、太陽歯車２と同軸状に配設され、遊星歯車４を回転自在に支持すると共に、遊星歯車４の公転に伴って回転するキャリア７と、を備え、内歯車３の外周に、電気モータのロータを構成する永久磁石１６を複数並設すると共に、永久磁石１６の外周に、間隙を介して電気モータのステータ１７を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気モータと電気モータの回転を減速する遊星減速機とを備えた駆動装置に関する。

従来、電気モータと遊星減速機とを軸方向に並べて接続し、電気モータの回転を減速機に伝達して減速する駆動装置が知られている。そして、前述の駆動装置において、ロータと一体に回転するモータ軸を、遊星減速機側に延出して接続しているものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２００３−１３０１４５号公報 特開２００１−１２４１６２号公報

そして、従来の遊星減速機とモータとの接続構造によれば、モータと遊星減速機とを軸方向に並べて接続しているので、軸方向のサイズを小さくすることが困難であった。

そこで、本発明は、軸方向のサイズを小さくすることができる、遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置において、回転不能に固定された太陽歯車と、前記太陽歯車と同軸状に配設され、該太陽歯車の周囲に沿って間隙を介して配設された環状の内歯車と、前記間隙に配設されて前記太陽歯車及び前記内歯車に噛合し、前記太陽歯車を軸に公転する遊星歯車と、前記太陽歯車と同軸状に配設され、前記遊星歯車を回転自在に支持すると共に、前記遊星歯車の公転に伴って回転するキャリアと、を備え、前記内歯車の外周に沿って、電気モータのロータの磁極部を複数並設すると共に、前記磁極部の外周に沿って、間隙を介して電気モータのステータを備えている、ことを特徴とする。

請求項１に記載の遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置によれば、太陽歯車を固定して内歯車を回転させ、遊星歯車を介してキャリアを回転させる、所謂、ソーラー型の遊星減速機とし、この内歯車の外周に沿って、電気モータのロータの磁極部を複数並設して内歯車とロータとを一体化し、さらに、磁極部の外周に沿って、間隙を介してステータを配設したので、ステータに通電することにより、内歯車が回転し、内歯車の回転に伴って遊星歯車が太陽歯車を軸に公転し、この遊星歯車の公転と共にキャリアを回転させることができる。

そして、請求項１に記載の遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置によれば、遊星減速機の外周に沿ってロータの磁極部及びステータが構成されているので、軸方向のサイズを小型化でき、且つ、ステータが減速機の外周に配設されているので、モータの放熱効果を良好にできる。

また、請求項１に記載の遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置は、請求項２に記載の発明のように、前記ステータの周囲を覆うケースを備え、前記キャリアが前記ケースにベアリングを介して回転自在に支持されると共に、前記太陽歯車が該ケースに固定され、前記内歯車が前記太陽歯車の軸部に第二のベアリングを介して回転自在に支持されていることにより、内歯車の回転に伴って、精度良くキャリアを回転させることができる。

本発明の遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置は、太陽歯車を固定して内歯車を回転させ、遊星歯車を介してキャリアを回転させる、所謂、ソーラー型の遊星減速機とし、この内歯車の外周に電気モータのロータの磁極部を複数並設して内歯車とロータとを一体化し、さらに、磁極部の外周に、間隙を介してステータを配設したので、ステータに通電することにより、内歯車が回転し、内歯車の回転に伴って遊星歯車が太陽歯車を軸に公転し、この遊星歯車の公転と共にキャリアを回転させることができる。

そして、本発明の遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置は、内歯車の外周に沿ってロータの磁極部及びステータが構成されているので、軸方向のサイズを小型化でき、且つ、ステータが減速機の外周に配設されているので、モータの放熱効果を良好にできる。

また、本発明の遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置は、ステータの周囲を覆うケースを備え、キャリアがケースにベアリングを介して回転自在に支持されると共に、太陽歯車がケースに固定され、内歯車が太陽歯車の軸部に第二のベアリングを介して回転自在に支持されていることにより、内歯車の回転に伴って、精度良くキャリアを回転させることができる。

次に、本発明の一実施例の、遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置を、図面にもとづいて説明する。図１は、本発明が適用された一実施例の、遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置の構成を表す断面図である。

図１に表したように、駆動装置１は、ケース８、９と、ケース８に回転不能に固定された太陽歯車２と、太陽歯車２と同軸状に配設され、太陽歯車２の周囲に沿って間隙を介して配設された環状の内歯車３と、前記間隙に配設されて太陽歯車２及び内歯車３に噛合し、太陽歯車２を軸に公転すると共に連結ピン５を軸に自転する遊星歯車４と、太陽歯車２と同軸状に配設され、遊星歯車４を回転自在に支持すると共に、遊星歯車４の公転に伴って回転するキャリア７と、を備え、且つ、内歯車３の外周に沿って、複数の永久磁石（本発明における電気モータのロータの磁極部である）１６を並設して備えると共に、永久磁石１６の外周に間隙を介して、永久磁石１６を励磁するステータ１７を備えている。

ケース８、９は、筒状に形成されて互いに固定されている。

太陽歯車２は、一端側に軸部２ｂを備えると共に他端側に歯車２ｇを備え、軸部２ｂがケース８の底壁に固定され、歯車２ｇが遊星歯車４と噛合している。

内歯車４は、一端側が、支持部材１９に固定され、支持部材１９を介してベアリング１０と係合し、ベアリング１０（本発明における第二のベアリングである）を介して太陽歯車２に支持されている。また、支持部材１９の内周と太陽歯車２の外周との間には、潤滑剤をシールするシール部材１５が装着され、内歯車３の外周とケース９の内周との間には、潤滑剤をシールするシール部材１４が装着されている。

キャリア７は、ベアリング１１、１２を介してケース９に回転自在に支持され、太陽歯車２及び遊星歯車４を収納する開口部７ａと、被駆動体に接続するための出力軸７ｂとを備え、連結ピン５を介して遊星歯車４を回転自在に支持している。また、出力軸７ｂの外周とケース９の内周には、潤滑剤をシールするシール部材１３が装着されている。

連結ピン５の両端がキャリア７の支持壁７ｃ、７ｄに挿通されて固定され、遊星歯車４には、ベアリング６を介して連結ピン５が挿通され、遊星歯車４が、連結ピン５及びベアリング６を介して、キャリア７に回転自在に支持されている。

ステータ１７は、その外周面から永久磁石１６に向けて放射状に突出する複数の電機子コアを備え、電機子コアの夫々に励磁コイル１８が集中巻きされて構成されている。

永久磁石１６は、フェライト系の異方性希土類磁石からなり、半径方向に（つまり、外周面側と内面周側とに）Ｓ極とＮ極とをもつ。そして、複数の永久磁石１６は、夫々のＳ極とＮ極が内歯車３の外周面側に交互に現れるように、内歯車３の外周に接合されている。

また、内歯車３の軸方向の一端には、周縁に沿って複数の識別符号２１が所定のピッチで固定され、ケース８には、識別符号２１と対向して、内歯車３の回転に伴って識別符号２１を順次検知し、内歯車３の回転量を検出するセンサ２２が取り付けられている。そして、駆動装置１は、複数の励磁コイル１８に順次電流を供給して電機子コアを励磁させることにより、内歯車３が回転し、センサ５を介して内歯車３の回転量を検出し、図示しない制御器によって回転速度や位置決めの制御を行うように構成されている。

以下に、前記の構成を有する実施例の、遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置１の作用効果を記載する。

本実施例の遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置１は、太陽歯車２をケース８に固定して内歯車３を回転させ、遊星歯車４を介してキャリア７を回転させる、所謂、ソーラー型の遊星減速機とし、この内歯車３の外周に電気モータのロータを構成する永久磁石１６を設けて内歯車３とロータとを一体化し、さらに、永久磁石１６の外周に、間隙を介してステータ１７を配設したので、ステータ１７に通電することにより、内歯車３が回転し、内歯車３の回転に伴って遊星歯車４が太陽歯車２を軸に公転し、この遊星歯車４の公転と共にキャリア７を回転させることができる。

そして、本実施例の遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置１は、内歯車３の外周に沿って永久磁石１６及びステータ１７が構成されているので、軸方向のサイズを小型化でき、且つ、ステータ１７が減速機の外周に配設されているので、励磁コイル１８に通電された際の放熱効果を良好にできる。

また、本実施例の遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置１は、ステータ１７の周囲を覆うケース８、９を備え、キャリア７がケース８にベアリング１１、１２を介して回転自在に支持されると共に、太陽歯車２がケース８に固定され、内歯車３が太陽歯車２の軸部２ｂにベアリング１０を介して回転自在に支持されていることにより、内歯車３の回転に伴って、精度良くキャリア７を回転させることができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。

本発明が適用された一実施例の、遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置の構成を表す断面図である。

符号の説明

１…駆動装置、２…太陽歯車、２ｂ…軸部、２ｇ…歯車、３…内歯車、４…遊星歯車、５…連結ピン、６…ベアリング、７…キャリア、７ａ…開口部、７ｂ…出力軸、７ｃ，７ｄ…支持壁、８，９…ケース、１０，１１，１２…ベアリング、１３，１４，１５…シール部材、１６…永久磁石、１７…ステータ、１８…励磁コイル、１９…支持部材、２１…識別符号、２２…センサ。

Claims (2)

1. 回転不能に固定された太陽歯車と、
   前記太陽歯車と同軸状に配設され、該太陽歯車の周囲に沿って間隙を介して配設された環状の内歯車と、
   前記間隙に配設されて前記太陽歯車及び前記内歯車に噛合し、前記太陽歯車を軸に公転する遊星歯車と、
   前記太陽歯車と同軸状に配設され、前記遊星歯車を回転自在に支持すると共に、前記遊星歯車の公転に伴って回転するキャリアと、
   を備え、
   前記内歯車の外周に沿って、電気モータのロータを構成する磁極部を複数並設すると共に、前記磁極部の外周に沿って、間隙を介して電気モータを構成するステータを備えている、
   ことを特徴とする遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置。
2. 前記ステータの周囲を覆うケースを備え、
   前記キャリアが前記ケースにベアリングを介して回転自在に支持されると共に、前記太陽歯車が該ケースに固定され、
   前記内歯車が前記太陽歯車の軸部に第二のベアリングを介して回転自在に支持されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の遊星減速機と電気モータとを備えた駆動装置。

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