JP2009038844A - Actuator incorporating reduction gear - Google Patents

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Kikuo Ono
喜久雄 大野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator incorporating a reduction gear which can be replaced easily upon failure while achieving compactization in the axial direction and can deal with a wide range of load at the same time. <P>SOLUTION: The actuator incorporating a reduction gear includes a reduction gear 110 including a supporting portion 102 having a take-out hole 104, a casing 112 fixed to the supporting portion 102 through a fixing portion 114, and a reduction gear mechanism 118 contained in the casing 112 and transmitting rotation inputted from an input shaft 116 to an output shaft 120 while reducing to a predetermined rotational speed, a hollow motor 170 including a motor rotor 172 provided on the outer circumference of the reduction gear 110 and a motor stator 174 being fixed to the supporting portion 102 and to which the motor rotor 172 is fixed rotatably, and a flywheel 180 fixed to the motor rotor 172 and provided with a portion 184 being connected to the input shaft 116 of the reduction gear 110. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転軸方向に小さく、且つ、分解と減速機とモータの変更が容易な減速機内蔵型アクチュエータに関する。   The present invention relates to a reduction gear built-in type actuator that is small in the direction of the rotation axis and that can be easily disassembled, changed to a reduction gear, and a motor.

従来、減速機とモータを一体化したアクチュエータ(以下、減速機構一体型アクチュエータと称する)として、減速機とモータを軸方向に直列に連結したものがある。このような減速機構一体型アクチュエータは、減速機とモータの独立した単体品を連結固定するので、分解や組合せを変えることが自由ではあるものの、軸方向に長くなるなどの問題点を有していた。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is an actuator in which a reduction gear and a motor are integrated (hereinafter referred to as a reduction mechanism integrated actuator) in which a reduction gear and a motor are connected in series in an axial direction. Such an actuator with a built-in reduction mechanism has a problem that it becomes longer in the axial direction, although it is free to disassemble and change the combination because the independent unit of the reduction gear and the motor is connected and fixed. It was.

そこで、軸方向に小型化されたものとして、特許文献1、2に示す減速機構一体型アクチュエータが提案されている。   In view of this, a reduction mechanism integrated actuator shown in Patent Documents 1 and 2 has been proposed as a reduction in size in the axial direction.

特許文献1記載の減速機構一体型アクチュエータは、モータ機構の回転軸と減速機構の入力軸とが共通となっている。このため、1つのアクチュエータフレームに収納されて軸方向に小型化されている。   The reduction mechanism integrated actuator described in Patent Document 1 has a common rotating shaft of the motor mechanism and an input shaft of the reduction mechanism. For this reason, it is housed in one actuator frame and is reduced in size in the axial direction.

特許文献2の減速機構一体型アクチュエータについても、板状の外方部材にモータ機構と2段の遊星減速機構を取付けてモータの回転軸と減速機の入力軸を独立して持たないので、軸方向に小型化を実現している。   The reduction mechanism-integrated actuator of Patent Document 2 is also provided with a motor mechanism and a two-stage planetary reduction mechanism mounted on a plate-like outer member, and does not have a motor rotation shaft and a reduction gear input shaft independently. Miniaturization is realized in the direction.

特開2001―112215号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-112215 特開2005−218245号公報JP 2005-218245 A

しかしながら、特許文献1、2のいずれもが、小型化のためにモータ機構の回転軸と減速機構の入力軸が共通部品となっている。また、モータ機構と減速機構が個別のケースを有していないため、モータ機構と減速機構がそれぞれ個別独立した構造とはなっていない。すなわち、特許文献1、2のいずれにおいても、故障の際には減速機構一体型アクチュエータのモータ機構と減速機構とをそれぞれ分解していかないと故障した部品を取外して交換ができない構造となっている。また、モータ機構と減速機構とから構成される製品1つで1つの減速比に対応しており、減速比を変えるためには、製品自体を交換するという問題点を有していた。   However, in both Patent Documents 1 and 2, the rotating shaft of the motor mechanism and the input shaft of the speed reduction mechanism are common parts for miniaturization. In addition, since the motor mechanism and the speed reduction mechanism do not have separate cases, the motor mechanism and the speed reduction mechanism are not individually independent structures. That is, in both Patent Documents 1 and 2, in the event of a failure, the motor mechanism and the speed reduction mechanism of the speed reduction mechanism-integrated actuator must be disassembled to remove and replace the failed part. . Further, one product composed of a motor mechanism and a speed reduction mechanism corresponds to one speed reduction ratio, and in order to change the speed reduction ratio, there is a problem that the product itself is replaced.

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、減速機を中空モータの内側に配置して軸方向に小型化を実現しつつ、減速機及びモータの独立性を持たせて、故障等の際の交換を容易にし、同時に、減速比の異なる適合可能な減速機及びモータ出力の異なる適合可能なモータと交換することにより、負荷に応じた幅広い対応が可能な減速機内蔵型アクチュエータを提供することを課題とする。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems. The reduction gear is arranged inside the hollow motor to achieve downsizing in the axial direction, and the reduction gear and the motor are made independent. Built-in reducer that makes it easy to replace in the event of a failure, etc., and at the same time can be replaced with an adaptable reducer with a different reduction ratio and an adaptable motor with a different motor output. It is an object to provide an actuator.

本発明は、取出孔を有する支持部と、前記支持部に取付部を介して取付けられるケーシングと、該ケーシング内に収容され、入力軸から入力された回転を所定の回転速度に減速して出力軸に伝達する減速機構と、を有する減速機と、該減速機の外周に設けられるモータロータ、及び該モータロータが回転自在に取付けられると共に、前記支持部に取付けられるモータステータ、を有する中空モータと、前記モータロータに取付けられ、前記入力軸に接続するための入力接続部が設けられているフライホイールと、を備えることにより前記課題を解決したものである。   The present invention provides a support portion having an extraction hole, a casing attached to the support portion via an attachment portion, and the rotation received from the input shaft is reduced to a predetermined rotation speed and output. A hollow motor having a speed reducer that transmits to a shaft, a motor rotor provided on an outer periphery of the speed reducer, and a motor stator to which the motor rotor is rotatably attached and attached to the support portion; The above-described problem is solved by providing a flywheel attached to the motor rotor and provided with an input connection portion for connecting to the input shaft.

本発明によれば、中空モータを減速機の外側に取付けることで中空モータと減速機とが軸方向に直列に重ならないため、軸方向に小型化が可能である。又、減速機は減速機構を収容するケーシングを有する。そして、中空モータと減速機との動力伝達には、フライホイールを用いるので、モータロータの回転軸(中空モータの回転軸)と減速機の入力軸は共有されていない。すなわち、中空モータや及び減速機の交換や修理、点検等をする際に、交換等をしない構成要素は分解する必要は無く、中空モータも減速機も独立性を保つことが可能である。同時に、中空モータあるいは減速機は、それぞれ、支持部及びフライホイールへの取合い寸法が共通で、且つ外形寸法同士の干渉さえなければ、出力や減速比、あるいは負荷への接続形状が異なるものに容易に変更が可能である。又、フライホールも中空モータ及び減速機への取合い寸法が共通であれば、モータ出力や減速機に合わせて、最適なものを選ぶことが可能である。   According to the present invention, since the hollow motor and the speed reducer do not overlap in series in the axial direction by attaching the hollow motor to the outside of the speed reducer, it is possible to reduce the size in the axial direction. The speed reducer has a casing that houses the speed reduction mechanism. And since a flywheel is used for power transmission with a hollow motor and a reduction gear, the rotating shaft (rotary shaft of a hollow motor) of a motor rotor and the input shaft of a reduction gear are not shared. That is, when exchanging, repairing, or inspecting the hollow motor and the speed reducer, it is not necessary to disassemble components that are not replaced, and the hollow motor and the speed reducer can be kept independent. At the same time, hollow motors or speed reducers can easily have different output, reduction ratio, or connection shape to the load, as long as they have the same dimensions for the support and flywheel, and there is no interference between the external dimensions. Can be changed. Also, if the size of the flyhole is the same as that of the hollow motor and the speed reducer, it is possible to select an optimum one according to the motor output and the speed reducer.

本発明によれば、従来のモータと減速機と負荷が1直線に並んだものと比較すると、回転軸方向で省スペースとなり、据付の際の回転軸のレベル合わせが不要となり作業効率が向上する。また、故障の際にモータや減速機毎に交換が容易である。同時に、中空モータあるいは減速機は、それぞれ、減速比の異なる減速機あるいは様々なモータへの交換が容易である。   According to the present invention, compared with a conventional motor, speed reducer, and load arranged in a straight line, the space is saved in the direction of the rotary shaft, and the level of the rotary shaft during installation is not required, and the work efficiency is improved. . In addition, it is easy to replace each motor or speed reducer when a failure occurs. At the same time, the hollow motor or the speed reducer can be easily replaced with a speed reducer with a different reduction ratio or various motors.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本実施形態に係る減速機内臓型アクチュエータの分解斜視図、図2は本実施形態の組み立て断面図、図3は減速機内臓型アクチュエータに使用可能な減速機の断面図、図4は減速機の交換の状態を示した図、図5は減速機を支持部の中空モータの取付面とは異なる側面に取付けた際の図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is an exploded perspective view of a reduction gear built-in type actuator according to the present embodiment, FIG. 2 is an assembled cross-sectional view of the present embodiment, FIG. 3 is a cross-sectional view of a reduction gear usable for the reduction gear built-in type actuator, and FIG. The figure which showed the state of replacement | exchange of a reduction gear, FIG. 5 is a figure at the time of attaching a reduction gear to the side surface different from the attachment surface of the hollow motor of a support part.

最初に、本実施形態の構成について説明する。   First, the configuration of the present embodiment will be described.

図1、2に示す如く、本実施形態の減速機内臓型アクチュエータ100は、支持部102、減速機110、中空モータ170、及び、フライホイール180を有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the reduction gear built-in type actuator 100 of the present embodiment includes a support portion 102, a reduction gear 110, a hollow motor 170, and a flywheel 180.

前記支持部102は、図1、2に示す如く、減速機110の出力軸120が遊嵌される取出孔104(中空内径D1)と、該取出孔104中心を中心とする円周上の位置であって減速機110を取付けるための複数の取付孔106と、それよりも大きな円周上であって中空モータ170を取付けるための複数の取付孔108と、を有する。なお、図1、2では、支持部102は逆T型形状であるが、該支持部102は減速機110と中空モータ170と負荷との位置関係を固定するためのものであるので、前記形状に限られるものでない。   As shown in FIGS. 1 and 2, the support portion 102 has a take-out hole 104 (hollow inner diameter D1) into which the output shaft 120 of the speed reducer 110 is loosely fitted, and a circumferential position around the center of the take-out hole 104. The plurality of mounting holes 106 for mounting the speed reducer 110 and the plurality of mounting holes 108 for mounting the hollow motor 170 on a larger circumference than the mounting holes 106 are provided. 1 and 2, the support portion 102 has an inverted T shape, but the support portion 102 is for fixing the positional relationship between the speed reducer 110, the hollow motor 170, and the load. It is not limited to.

前記減速機110は、図1、2に示す如く、ケーシング112と、減速機構118と、を有する。該ケーシング112は、略円筒状のケース(ケーシング112の取付部114除いて外径d1)であり、減速機構118を収納して入力軸116と出力軸120とを同軸上で互いに反対側に軸支する。また、ケーシング112はその外周に取付部114(外径d2)を備える。減速機110の出力軸120が取出孔104に遊嵌されて、支持部102の取付孔106と取付部114とがボルト188により脱着可能に取付けられる。減速機構118は、フライホイール180の入力接続部184と嵌合する入力軸116と、出力軸120とを有し、該入力軸116から入力された回転を所定の回転数に減速して出力軸120に伝達する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the speed reducer 110 includes a casing 112 and a speed reduction mechanism 118. The casing 112 is a substantially cylindrical case (outer diameter d1 excluding the mounting portion 114 of the casing 112), and houses the speed reduction mechanism 118 so that the input shaft 116 and the output shaft 120 are coaxially arranged opposite to each other. Support. Moreover, the casing 112 is provided with the attaching part 114 (outer diameter d2) in the outer periphery. The output shaft 120 of the speed reducer 110 is loosely fitted into the take-out hole 104, and the attachment hole 106 and the attachment part 114 of the support part 102 are detachably attached by bolts 188. The speed reduction mechanism 118 has an input shaft 116 that fits with the input connection portion 184 of the flywheel 180 and an output shaft 120. The speed reduction mechanism 118 decelerates the rotation input from the input shaft 116 to a predetermined rotational speed, and outputs the output shaft. 120.

具体的な減速機110を図3に示し、詳細に説明する。ケーシング112は、ボルト130、132で連結されたアダプタプレート122、継カバー124、第1ケーシング126、第2ケーシング128で構成されている。取付部114は、ケーシング112の外周に設けられており、第2ケーシング128と一体に構成されている。   A specific reduction gear 110 is shown in FIG. 3 and will be described in detail. The casing 112 includes an adapter plate 122, a joint cover 124, a first casing 126, and a second casing 128 connected by bolts 130 and 132. The attachment portion 114 is provided on the outer periphery of the casing 112 and is configured integrally with the second casing 128.

入力軸116はフライホイール180の入力接続部184が挿嵌される凹部形状部116aを有し、該凹部形状部116aの表面には入力接続部184に設けられたキー形状部184aと嵌合するキー嵌合部116bを有する。又、入力軸116には第1回転軸(次段回転軸)138が嵌入する軸嵌合部116cも備えられ、第1回転軸138が圧入されている。なお、入力軸116は、軸受134を介して継カバー124に支持されている。   The input shaft 116 has a concave portion 116a into which the input connection portion 184 of the flywheel 180 is inserted, and the surface of the concave portion 116a is fitted with a key shape portion 184a provided in the input connection portion 184. It has a key fitting part 116b. The input shaft 116 is also provided with a shaft fitting portion 116c into which the first rotation shaft (next-stage rotation shaft) 138 is fitted, and the first rotation shaft 138 is press-fitted. The input shaft 116 is supported by the joint cover 124 via a bearing 134.

減速機構118は、2段階に回転を減速する機構であり、ケーシング112の中に納められている。1段目は、いわゆる単純遊星歯車機構を構成しており、第1回転軸138と一体形成された第1太陽歯車140が第1遊星歯車144と噛合している。更に第1遊星歯車144は第1ケーシング126に設けられた内歯146と内接噛合している。第1遊星歯車144には第1キャリヤピン142が挿嵌されている。また、第1キャリヤピン142は、第1フランジ体148とも係合しており、第1遊星歯車144の公転成分が第1フランジ体148へと伝達可能としている。第1フランジ体148は、第2回転軸151が嵌入可能な回転軸孔148aを有しており、第2回転軸151が圧入されている。   The speed reduction mechanism 118 is a mechanism that reduces the rotation in two stages, and is housed in the casing 112. The first stage constitutes a so-called simple planetary gear mechanism, and the first sun gear 140 integrally formed with the first rotating shaft 138 meshes with the first planetary gear 144. Further, the first planetary gear 144 is in mesh with the internal teeth 146 provided in the first casing 126. A first carrier pin 142 is inserted into the first planetary gear 144. The first carrier pin 142 is also engaged with the first flange body 148 so that the revolution component of the first planetary gear 144 can be transmitted to the first flange body 148. The first flange body 148 has a rotation shaft hole 148a into which the second rotation shaft 151 can be fitted, and the second rotation shaft 151 is press-fitted.

減速機構118の2段目も、単純遊星歯車機構を構成している。第2回転軸151には第2太陽歯車150が一体形成されており、該第2太陽歯車150は、第2遊星歯車154と噛合している。該第2遊星歯車154は、同時に第2ケーシング128に設けられた内歯156に内接噛合している。第2遊星歯車154には第2キャリヤピン152が挿嵌しており、該第2キャリヤピン152の一端が補助部材162に、他端が第2フランジ体160に支持されることで、第2遊星歯車154の公転成分が第2フランジ体160及び補助部材162へ伝達可能とされている。更に、前記第2フランジ体160は、ボルト158により補助部材162と連結され、1対の軸受164、166を介して第2ケーシング128に回転可能に支持されている。第2フランジ体160が出力軸120として機能する。なお、136、168はオイルシールである。   The second stage of the speed reduction mechanism 118 also constitutes a simple planetary gear mechanism. A second sun gear 150 is integrally formed with the second rotating shaft 151, and the second sun gear 150 meshes with the second planetary gear 154. The second planetary gear 154 is in mesh with the internal teeth 156 provided in the second casing 128 at the same time. A second carrier pin 152 is inserted into the second planetary gear 154, and one end of the second carrier pin 152 is supported by the auxiliary member 162 and the other end is supported by the second flange body 160. The revolution component of the planetary gear 154 can be transmitted to the second flange body 160 and the auxiliary member 162. Further, the second flange body 160 is connected to the auxiliary member 162 by a bolt 158 and is rotatably supported by the second casing 128 via a pair of bearings 164 and 166. The second flange body 160 functions as the output shaft 120. Reference numerals 136 and 168 denote oil seals.

図1、2に戻り、前記中空モータ170はフランジ面172aを有するリング形状のモータロータ172と、モータロータ172に対向するリング形状のモータステータ174と、を有する。モータロータ172は、一対の軸受176、178を介して、モータステータ174に回転自在に取付・支持されている。モータステータ174(中空モータ170)は、支持部102の取付孔108により、モータロータ172の外周においてボルト190で減速機110の出力軸120と同軸に、且つ減速機110の外側に取付けられる。すなわち、減速機110は、モータロータ172の内側に配置される。なお、モータロータ172の中空内径D2は減速機110の外径、すなわち、ケーシング112の取付部114の外径d2よりも大きい。従って、減速機110を支持部102に取付けているボルト188を外すことで、中空モータ170を支持部102から取外すことなく減速機110を支持部102から取外すことが可能である。   1 and 2, the hollow motor 170 includes a ring-shaped motor rotor 172 having a flange surface 172 a and a ring-shaped motor stator 174 that faces the motor rotor 172. The motor rotor 172 is rotatably attached to and supported by the motor stator 174 via a pair of bearings 176 and 178. The motor stator 174 (hollow motor 170) is attached to the outer periphery of the motor rotor 172 coaxially with the output shaft 120 of the speed reducer 110 and outside the speed reducer 110 through the mounting hole 108 of the support portion 102. That is, the speed reducer 110 is disposed inside the motor rotor 172. The hollow inner diameter D2 of the motor rotor 172 is larger than the outer diameter of the speed reducer 110, that is, the outer diameter d2 of the mounting portion 114 of the casing 112. Therefore, the reduction gear 110 can be removed from the support portion 102 without removing the hollow motor 170 from the support portion 102 by removing the bolt 188 that attaches the reduction gear 110 to the support portion 102.

前記フライホイール180は、図1、2に示す如く、円盤状の本体182と該本体182の中心に一体に固定された円筒状の入力接続部184とを有する。円盤状の本体182は、中空モータ170の出力に応じて減速機110への動力伝達を円滑に行うこと可能とするために、その重量と径が調整される。また、モータロータ172との脱着を容易とするために、ボルト192でモータロータ172のフランジ面172aに取付け固定される。入力接続部184は、円筒状の突起であり、少なくとも該先端部外周上の軸方向にキー形状部184aを有する。すなわち、支持部102に減速機110と中空モータ170とが取付け固定されて、フライホイール180がモータロータ172にボルト192で固定されると、入力接続部184のキー形状部184aが減速機110の入力軸116のキー嵌合部116bに嵌合される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the flywheel 180 has a disk-shaped main body 182 and a cylindrical input connection portion 184 that is integrally fixed to the center of the main body 182. The disc-shaped main body 182 has its weight and diameter adjusted to enable smooth transmission of power to the speed reducer 110 according to the output of the hollow motor 170. Further, in order to facilitate attachment / detachment with the motor rotor 172, the bolt 192 is attached and fixed to the flange surface 172 a of the motor rotor 172. The input connecting portion 184 is a cylindrical protrusion and has a key-shaped portion 184a at least in the axial direction on the outer periphery of the tip portion. That is, when the reduction gear 110 and the hollow motor 170 are attached and fixed to the support portion 102 and the flywheel 180 is fixed to the motor rotor 172 with the bolt 192, the key shape portion 184a of the input connection portion 184 is input to the reduction gear 110. The key 116 is fitted into the key fitting portion 116b of the shaft 116.

なお、フライホイール180の外側には、図1、2に示す如く、カバー186が設けられる。フライホイール180の回転から人や物を保護するためのものであり、複数のボルト194でモータステータ174に取付けられる。   A cover 186 is provided outside the flywheel 180 as shown in FIGS. This is for protecting a person or an object from the rotation of the flywheel 180, and is attached to the motor stator 174 with a plurality of bolts 194.

次に、本実施形態の作用を、図1、2、3を用いて詳細に説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

中空モータ110のモータロータ172が回転すると、モータロータ172に連結されたフライホイール180が回転する。フライホイール180の中心に設けられた入力接続部184の回転により、減速機110の入力軸116が回転する。このとき、フライホイール180の入力接続部184のキー形状部184aと、入力軸116のキー形状部184aに対応したキー嵌合部116bが嵌合するため、入力軸116が入力接続部184と一体で回転する。   When the motor rotor 172 of the hollow motor 110 rotates, the flywheel 180 connected to the motor rotor 172 rotates. The input shaft 116 of the speed reducer 110 is rotated by the rotation of the input connecting portion 184 provided at the center of the flywheel 180. At this time, since the key shape portion 184a of the input connection portion 184 of the flywheel 180 and the key fitting portion 116b corresponding to the key shape portion 184a of the input shaft 116 are fitted, the input shaft 116 is integrated with the input connection portion 184. Rotate with.

入力軸116の回転は第1回転軸138を経由して第1太陽歯車140へ伝達され、第1太陽歯車140が軸心を中心に回転する。かかる回転は第1遊星歯車144へと伝わり、第1遊星歯車144は内歯146と第1太陽歯車140と噛合して自転しながらゆっくりと第1太陽歯車140の周りを入力軸116の回転と同方向に公転する。該公転成分は、第1キャリヤピン142により取り出され、第1フランジ体148を回転させる。そして該第1フランジ体148の回転は第2回転軸151を経由して第2太陽歯車150へと伝達される。   The rotation of the input shaft 116 is transmitted to the first sun gear 140 via the first rotation shaft 138, and the first sun gear 140 rotates about the axis. The rotation is transmitted to the first planetary gear 144, and the first planetary gear 144 meshes with the internal teeth 146 and the first sun gear 140 and rotates around the first sun gear 140 slowly while rotating. Revolve in the same direction. The revolution component is taken out by the first carrier pin 142 and rotates the first flange body 148. Then, the rotation of the first flange body 148 is transmitted to the second sun gear 150 via the second rotating shaft 151.

第2太陽歯車150の回転は第2遊星歯車154へと伝わり、該第2遊星歯車154は内歯156と第2太陽歯車150と噛合して自転しながら第2太陽歯車130の周りを更にゆっくりと公転する。この公転成分は第2キャリヤピン152を介して第2フランジ体160(減速機110の出力軸120)に伝達されて、出力軸120に接続された図示せぬ負荷を駆動する。   The rotation of the second sun gear 150 is transmitted to the second planetary gear 154, and the second planetary gear 154 meshes with the internal teeth 156 and the second sun gear 150 and rotates around the second sun gear 130 more slowly. And revolve. This revolution component is transmitted to the second flange body 160 (the output shaft 120 of the speed reducer 110) via the second carrier pin 152, and drives a load (not shown) connected to the output shaft 120.

次に、本実施形態における構成要素を交換する手順を、主に図2を用いて説明する。   Next, the procedure for exchanging the components in this embodiment will be described mainly with reference to FIG.

まず、中空モータ170を交換する場合には、ボルト194を中空モータ170のモータステータ174から外してカバー186を取外す。次に、ボルト192を外して、フライホイール180を中空モータ170のモータロータ172のフランジ面172aから取外す。このとき、減速機110の入力軸116とフライホイール180の入力接続部184とは嵌合されているだけなので、フライホイール180をモータロータ172のフランジ面172aから取外すと同時に、フライホイール180を減速機110から容易に取外すことができる。そして、支持部102の取付孔108に取付けているボルト190を外して、モータステータ174(中空モータ170)を支持部102から取外す。中空モータ170の取付けについては、前記取外しの逆の順序で行う。すなわち、取付ける中空モータ170のモータロータ172の中空内径D2が減速機110の取付部114の外径d2よりも大きく、取付孔108が中空モータ170に適合すること、すなわち、お互いの取合い寸法が共通で、且つ外形寸法同士(D2とd2)の干渉がないことを確認して、ボルト190で、中空モータ170を取付ける。そして、フライホイール180の重量と径、入力接続部184とキー形状部184a、減速機110の入力軸116とキー嵌合部116b、及び、モータロータ172のフランジ面172aとの適合性(取合い寸法の共通性)を確認して、ボルト192でフライホイール180とモータロータ172のフランジ面172aとを取付ける。最後にカバー186をボルト194で取付ける。なお、フライホイール180の取外しは、中空モータ170の取外した後に行うことも可能である。   First, when replacing the hollow motor 170, the bolt 194 is removed from the motor stator 174 of the hollow motor 170 and the cover 186 is removed. Next, the bolt 192 is removed, and the flywheel 180 is removed from the flange surface 172 a of the motor rotor 172 of the hollow motor 170. At this time, since the input shaft 116 of the speed reducer 110 and the input connection portion 184 of the flywheel 180 are merely fitted, the flywheel 180 is removed from the flange surface 172a of the motor rotor 172 and at the same time the flywheel 180 is moved to the speed reducer. 110 can be easily removed. Then, the bolt 190 attached to the attachment hole 108 of the support portion 102 is removed, and the motor stator 174 (hollow motor 170) is removed from the support portion 102. The hollow motor 170 is attached in the reverse order of the removal. That is, the hollow inner diameter D2 of the motor rotor 172 of the hollow motor 170 to be mounted is larger than the outer diameter d2 of the mounting portion 114 of the speed reducer 110, and the mounting hole 108 is compatible with the hollow motor 170. Then, after confirming that there is no interference between the external dimensions (D2 and d2), the hollow motor 170 is attached with the bolt 190. The weight and diameter of the flywheel 180, the input connection portion 184 and the key-shaped portion 184a, the compatibility of the input shaft 116 and the key fitting portion 116b of the speed reducer 110, and the flange surface 172a of the motor rotor 172 After confirming (commonality), the flywheel 180 and the flange surface 172a of the motor rotor 172 are attached with bolts 192. Finally, the cover 186 is attached with bolts 194. The flywheel 180 can be removed after the hollow motor 170 is removed.

減速機110を交換する場合は、ボルト194を中空モータ170のモータステータ174から外してカバー186を取外す。次に、ボルト192を外して、フライホイール180を中空モータ170のモータロータ172のフランジ面172aから取外す。このとき、入力軸116とフライホイール180の入力接続部184とは嵌合されているだけなので、フライホイール180を中空モータ170のモータロータ172のフランジ面172aから取外すと同時に、フライホイール180を減速機110から容易に取外すことができる。そして、支持部102の取付孔106に取付けているボルト188を外して、減速機110を支持部102から取外す。このとき、減速機110の最大外径は、ケーシング112の外周に設けられた取付部114の外径d2であり、該外径d2は、中空モータ170のモータロータ172の中空内径D2よりも小さいため、中空モータ170を取外すことなく、減速機110を取外すことができる。減速機110の取付については、前記取外しの逆の順序で行う。すなわち、取付ける減速機110の取付部114の外径d2が中空モータ170のモータロータ172の中空内径D2よりも小さく、取付孔106が減速機110に適合すること、すなわち、お互いの取合い寸法が共通で、且つ外形寸法同士(D2とd2)の干渉がないことを確認して、ボルト188で減速機110を取付ける。フライホイール180の重量と径、入力接続部184とキー形状部184a、減速機110の入力軸116とキー嵌合部116b、及び、モータロータ172のフランジ面172aとの適合性(取合い寸法の共通性)を確認して、ボルト192でフライホイール180とモータロータ172のフランジ面172aとを取付ける。このとき、図4に示す如く、減速機110の出力軸120をフランジ軸から、中実軸120aである減速機110aに変更することも可能となる。減速機110、110aの出力軸120、120aの形状は支持部102及びフライホイール180への取合い寸法が共通で、且つ外形寸法同士(D2とd2)が干渉しないからである。最後にカバー186をボルト194で取付ける。   When replacing the speed reducer 110, the bolt 194 is removed from the motor stator 174 of the hollow motor 170 and the cover 186 is removed. Next, the bolt 192 is removed, and the flywheel 180 is removed from the flange surface 172 a of the motor rotor 172 of the hollow motor 170. At this time, since the input shaft 116 and the input connection portion 184 of the flywheel 180 are only fitted, the flywheel 180 is removed from the flange surface 172a of the motor rotor 172 of the hollow motor 170, and at the same time, the flywheel 180 is reduced. 110 can be easily removed. Then, the bolt 188 attached to the attachment hole 106 of the support portion 102 is removed, and the speed reducer 110 is removed from the support portion 102. At this time, the maximum outer diameter of the speed reducer 110 is the outer diameter d2 of the mounting portion 114 provided on the outer periphery of the casing 112, and the outer diameter d2 is smaller than the hollow inner diameter D2 of the motor rotor 172 of the hollow motor 170. The reduction gear 110 can be removed without removing the hollow motor 170. The reduction gear 110 is attached in the reverse order of the removal. That is, the outer diameter d2 of the mounting portion 114 of the reduction gear 110 to be mounted is smaller than the hollow inner diameter D2 of the motor rotor 172 of the hollow motor 170, and the mounting hole 106 is compatible with the reduction gear 110, that is, the mating dimensions of each other are common. In addition, after confirming that there is no interference between the external dimensions (D2 and d2), the reduction gear 110 is attached with the bolt 188. Weight and diameter of flywheel 180, input connection portion 184 and key shape portion 184a, compatibility with input shaft 116 and key fitting portion 116b of speed reducer 110, and flange surface 172a of motor rotor 172 (commonness of mating dimensions) ) And the flywheel 180 and the flange surface 172a of the motor rotor 172 are attached with the bolts 192. At this time, as shown in FIG. 4, the output shaft 120 of the speed reducer 110 can be changed from the flange shaft to the speed reducer 110a that is the solid shaft 120a. This is because the shapes of the output shafts 120 and 120a of the reduction gears 110 and 110a have the same dimensions for the support portion 102 and the flywheel 180, and the external dimensions (D2 and d2) do not interfere with each other. Finally, the cover 186 is attached with bolts 194.

本実施形態によれば、中空モータ170を減速機110の外側に取付けることで中空モータ170と減速機110とが軸方向に直列に重ならないため、軸方向に小型化が可能である。すなわち、従来のモータと減速機と負荷が1直線に並んだアクチュエータと比較すると、回転軸方向で省スペースとなり、据付の際の回転軸のレベル合わせが不要となり作業効率が向上する。   According to this embodiment, since the hollow motor 170 and the reduction gear 110 do not overlap in series in the axial direction by attaching the hollow motor 170 to the outside of the reduction gear 110, it is possible to reduce the size in the axial direction. That is, as compared with the conventional motor, speed reducer, and actuator in which the load is arranged in a straight line, the space is saved in the direction of the rotation axis, and the level adjustment of the rotation axis at the time of installation is unnecessary, and the work efficiency is improved.

又、減速機110は減速機構118を収容するケーシング112を有する。そして、中空モータ170と減速機110との動力伝達には、フライホイール180を用いるので、モータロータ(中空モータの回転軸)172と減速機110の入力軸116は共有されていない。このため、中空モータ170や減速機110の交換等(交換や修理、点検等)をする際に、交換等をしない構成要素は分解する必要は無く、中空モータ170も減速機110も独立性を保つことが可能である。すなわち、故障の際には、モータや減速機毎に交換が容易である。   The speed reducer 110 has a casing 112 that houses the speed reduction mechanism 118. Since the flywheel 180 is used for power transmission between the hollow motor 170 and the speed reducer 110, the motor rotor (rotary shaft of the hollow motor) 172 and the input shaft 116 of the speed reducer 110 are not shared. For this reason, when exchanging the hollow motor 170 and the speed reducer 110 (replacement, repair, inspection, etc.), it is not necessary to disassemble the components that are not replaced, and the hollow motor 170 and the speed reducer 110 are independent. It is possible to keep. In other words, in the event of a failure, replacement is easy for each motor and reducer.

同時に、中空モータ170あるいは減速機110は、図4で示す如く、それぞれ、支持部102及びフライホイール180への取合い寸法が共通で、且つ外形寸法同士の干渉さえなければ、出力や減速比、あるいは負荷への接続形状が異なるものに容易に変更が可能である。すなわち、中空モータ170と減速機110の取合い寸法が共通で、且つ取付部114の外径d2が中空モータ170のモータロータ172の中空内径D2よりも小さければ、減速比の異なる減速機110あるいは様々な中空モータ170と交換することで容易に減速比や出力を変えることができる。   At the same time, as shown in FIG. 4, the hollow motor 170 or the speed reducer 110 has a common engagement size with the support portion 102 and the flywheel 180, and if there is no interference between the outer dimensions, the output, the reduction ratio, or It can be easily changed to one having a different connection shape to the load. That is, if the coupling dimensions of the hollow motor 170 and the speed reducer 110 are common and the outer diameter d2 of the mounting portion 114 is smaller than the hollow inner diameter D2 of the motor rotor 172 of the hollow motor 170, the speed reducer 110 with various reduction ratios or various By changing to the hollow motor 170, the reduction ratio and output can be easily changed.

又、フライホール180も中空モータ170及び減速機110への取合い寸法が共通であれば、中空モータ170の出力や減速機110に合わせて、最適なものを選ぶことが可能である。すなわち、モータ出力や減速比率に合わせて、最適な重量と径を選ぶことが可能であり、それによって中空モータ170と減速機110との不整合による共振などを防止でき、中空モータ170と減速機110との動力伝達を最適にすることが可能である。   In addition, if the size of the connection between the fly hole 180 and the hollow motor 170 and the speed reducer 110 is the same, it is possible to select an optimum one according to the output of the hollow motor 170 and the speed reducer 110. That is, it is possible to select an optimum weight and diameter in accordance with the motor output and the reduction ratio, thereby preventing resonance due to mismatch between the hollow motor 170 and the reduction gear 110, and the hollow motor 170 and the reduction gear. The power transmission with 110 can be optimized.

又、中空モータ170のモータロータ172の中空内径D2がケーシング112の外周に備えられた取付部114の外径D2よりも大きいので、中空モータ170の中空である空間において減速機110を通過させることができる。すなわち、フライホイール180を外すことで、中空モータ170を支持部102から取外すという手間がなくなり、減速機110の修理や交換を容易に行うことが可能である。   Further, since the hollow inner diameter D2 of the motor rotor 172 of the hollow motor 170 is larger than the outer diameter D2 of the mounting portion 114 provided on the outer periphery of the casing 112, the speed reducer 110 can be passed through the hollow space of the hollow motor 170. it can. That is, by removing the flywheel 180, there is no need to remove the hollow motor 170 from the support portion 102, and the reduction gear 110 can be easily repaired or replaced.

なお、本発明は、支持部102の中空モータ170の取付面と同じ側だけに、減速機110、110aが取付けられることに限られるものではない(例えば図5の支持部102aの側)。図5に示す如く、支持部102の取出孔104の中空内径D1よりも取付部114bを除いたケーシング112bの外径d3が小さい場合には、取付部114bを除いたケーシング112bを取出孔104に遊嵌して、取付部114bを介して支持部102の側面102aの反対側(支持部102bの側:反中空モータ側)に減速機110bを取付けることもできる。この場合には、減速機110bの交換の際に、カバー186や、フライホイール180の取外しの手間を省略することが可能であり、更に、モータロータ172の中空内径D2と取付部114bの外径d3との隙間が少ないときにでも、モータロータ172と減速機110bとの接触が生じにくく、効率的な減速機110bの交換が可能となる。又、減速機110bと中空モータ170の支持部102での取付面が異なるので、中空モータ170の取付・取外しの際の減速機110bとの干渉も生じにくい。   The present invention is not limited to the reduction gears 110 and 110a being attached only to the same side of the support portion 102 as the attachment surface of the hollow motor 170 (for example, the support portion 102a side in FIG. 5). As shown in FIG. 5, when the outer diameter d3 of the casing 112b excluding the attachment portion 114b is smaller than the hollow inner diameter D1 of the extraction hole 104 of the support portion 102, the casing 112b excluding the attachment portion 114b is taken into the extraction hole 104. The reduction gear 110b can be attached to the opposite side of the side surface 102a of the support portion 102 (the support portion 102b side: the anti-hollow motor side) via the attachment portion 114b. In this case, when replacing the speed reducer 110b, it is possible to omit the trouble of removing the cover 186 and the flywheel 180, and further, the hollow inner diameter D2 of the motor rotor 172 and the outer diameter d3 of the mounting portion 114b. Even when the clearance between the motor rotor 172 and the reduction gear 110b is small, the reduction gear 110b can be efficiently replaced. Further, since the mounting surfaces of the reduction gear 110b and the support portion 102 of the hollow motor 170 are different, interference with the reduction gear 110b when the hollow motor 170 is attached / detached hardly occurs.

なお、本実施形態は、中空モータ170としてリング形状を想定したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、中空モータとして多角形の外周形状や内周形状であってもよい。すなわち、中空モータの外周形状や内周形状に合わせて、モータロータやモータステータの形状が適宜定められることも本発明は含むものである。   In addition, although this embodiment assumed the ring shape as the hollow motor 170, this invention is not limited to this. For example, the hollow motor may have a polygonal outer peripheral shape or inner peripheral shape. That is, the present invention includes that the shapes of the motor rotor and the motor stator are appropriately determined according to the outer peripheral shape and inner peripheral shape of the hollow motor.

又、本発明では、減速機110、110a、110bは、単純遊星歯車減速機に制限されるものではない。例えば、入力軸の回転により、揺動回転する外歯歯車と該外歯歯車と内接噛合して外歯歯車の相対回転を出力する内接噛合遊星歯車減速機や、ウェーブ・ジェネレータとフレクスプラインとサーキュラ・スプラインとを有するハーモニック減速機であっても、外形寸法等が適合すれば本発明の減速機内臓型アクチュエータの減速機として使用することができる。   In the present invention, the speed reducers 110, 110a and 110b are not limited to simple planetary gear speed reducers. For example, an external gear that swings and rotates by the rotation of the input shaft and an internal mesh planetary gear reducer that internally meshes with the external gear and outputs the relative rotation of the external gear, or a wave generator and flexspline Can be used as a speed reducer for an actuator with a built-in speed reducer according to the present invention as long as the external dimensions are suitable.

本発明の実施形態である減速機内蔵型アクチュエータの分解構成図FIG. 2 is an exploded configuration diagram of a reduction gear built-in type actuator that is an embodiment of the present invention 組み立て断面図Assembly cross section 減速機内臓型アクチュエータに使用可能な減速機の断面図Cross-sectional view of a reducer that can be used for an actuator with a built-in reducer 減速機の交換の状態を示した図The figure which showed the state of exchange of a reduction gear 減速機を支持部の中空モータの取付面とは異なる側面に取付けた際の図Illustration when the reducer is mounted on a side surface different from the mounting surface of the hollow motor of the support section

符号の説明Explanation of symbols

100…減速機内蔵型アクチュエータ
102…支持部
102a、102b…支持部の側面
104…減速機の出力軸の取出孔
106、108…取付孔
110、110a、110b…減速機
112、112b…ケーシング
114、114b…ケーシングの取付部
116…減速機の入力軸
116a…入力軸の凹部形状部
116b…キー嵌合部
116c…軸嵌合部
118…減速機構
120、120a、120b…減速機の出力軸
122…アダプタプレート
124…継カバー
126…第1ケーシング
128…第2ケーシング
130、132、158、188、188b、190、192…ボルト
134、164、166、176、178…軸受
136、168…オイルシール
138…第1回転軸
140…第1太陽歯車
142…第1キャリヤピン
144…第1遊星歯車
146、156…内歯歯車
148…第1フランジ体
148a…回転軸孔
150…第2太陽歯車
151…第2回転軸
152…第2キャリヤピン
154…第2遊星歯車
160…フランジ体
162…補助部材
170…中空モータ
172…モータロータ
172a…モータロータのフランジ面
174…モータステータ
180…フライホイール
182…フライホイールの本体
184…フライホイールの入力接続部
184a…入力接続部のキー形状部
186…カバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Reducer built-in type actuator 102 ... Support part 102a, 102b ... Side surface of support part 104 ... Reduction shaft output shaft taking-out hole 106, 108 ... Mounting hole 110, 110a, 110b ... Reducer 112, 112b ... Casing 114, 114b ... Mounting portion of casing 116 ... Input shaft of reduction gear 116a ... Recessed shape portion of input shaft 116b ... Key fitting portion 116c ... Shaft fitting portion 118 ... Deceleration mechanism 120, 120a, 120b ... Output shaft of reduction gear 122 ... Adapter plate 124 ... Joint cover 126 ... First casing 128 ... Second casing 130, 132, 158, 188, 188b, 190, 192 ... Bolts 134, 164, 166, 176, 178 ... Bearings 136, 168 ... Oil seal 138 ... First rotating shaft 140 ... first sun gear 142 ... first carrier Yapin 144 ... 1st planetary gear 146, 156 ... Internal gear 148 ... 1st flange body 148a ... Rotating shaft hole 150 ... 2nd sun gear 151 ... 2nd rotating shaft 152 ... 2nd carrier pin 154 ... 2nd planetary gear 160 ... Flange body 162 ... Auxiliary member 170 ... Hollow motor 172 ... Motor rotor 172a ... Motor rotor flange surface 174 ... Motor stator 180 ... Flywheel 182 ... Flywheel body 184 ... Flywheel input connection 184a ... Key shape of input connection Part 186 ... Cover

Claims (3)

取出孔を有する支持部と、
前記支持部に取付部を介して取付けられるケーシングと、該ケーシング内に収容され、入力軸から入力された回転を所定の回転速度に減速して出力軸に伝達する減速機構と、を有する減速機と、
該減速機の外周に設けられるモータロータ、及び該モータロータが回転自在に取付けられると共に、前記支持部に取付けられるモータステータ、を有する中空モータと、
前記モータロータに取付けられ、前記入力軸に接続するための入力接続部が設けられているフライホイールと、
を備えることを特徴とする減速機内蔵型アクチュエータ。
A support portion having an extraction hole;
A speed reducer comprising: a casing attached to the support part via an attachment part; and a reduction mechanism housed in the casing and decelerating the rotation input from the input shaft to a predetermined rotational speed and transmitting it to the output shaft When,
A hollow motor having a motor rotor provided on an outer periphery of the speed reducer, and a motor stator to which the motor rotor is rotatably attached and attached to the support portion;
A flywheel attached to the motor rotor and provided with an input connection for connecting to the input shaft;
A reduction gear built-in type actuator characterized by comprising:
請求項1において、
前記中空モータのモータロータの中空内径が前記取付部の外径よりも大きいことを特徴とする減速機内蔵型アクチュエータ。
In claim 1,
A reduction gear built-in type actuator, wherein a hollow inner diameter of a motor rotor of the hollow motor is larger than an outer diameter of the mounting portion.
請求項1又は2において、
前記取出孔の中空内径が、前記取付部を除くケーシングの外径よりも大きく、前記支持部の反中空モータ側に減速機の前記取付部を取付可能であることを特徴とする減速機内蔵型アクチュエータ。
In claim 1 or 2,
A reduction gear built-in type characterized in that the hollow inner diameter of the extraction hole is larger than the outer diameter of the casing excluding the mounting portion, and the mounting portion of the reduction gear can be mounted on the side opposite to the hollow motor of the support portion. Actuator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190019921A (en) 2016-06-21 2019-02-27 가부시키가이샤 앰링크 Coreless motor

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