JP2017175850A - Actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータが停止したときに被駆動部材の位置を保持するブレーキを備えたアクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator including a brake that holds a position of a driven member when a motor stops.
モータ駆動によって被駆動部材を作動させるアクチュエータでは、被駆動部材の作動中に、その動作を止めるためにモータを停止させたときや、停電等によってモータが停止してしまったときに、被駆動部材が重力等の外力を受けて位置(姿勢)を変えることによって種々のトラブルが生じるおそれがある。このため、通常は、モータ停止時に被駆動部材の位置を保持するブレーキ(以下、これと同じ機能を有するものを単に「ブレーキ」ともいう。)を備えている。 In an actuator that operates a driven member by motor driving, when the driven member is in operation, when the motor is stopped to stop its operation, or when the motor stops due to a power failure or the like, the driven member There is a possibility that various troubles occur when the position (posture) is changed by receiving an external force such as gravity. For this reason, a brake that normally holds the position of the driven member when the motor is stopped (hereinafter, a member having the same function is also simply referred to as a “brake”) is provided.
上記のようなアクチュエータでは、そのブレーキとして無励磁作動型電磁ブレーキを使用することが多い(例えば、特許文献1参照。)。その無励磁作動型電磁ブレーキは、一般に、モータ軸に設けられたブレーキ板と、ばねによってブレーキ板に押し付けられる摩擦板と、通電時にばねの弾力に抗して摩擦板をブレーキ板から離反させる電磁石とを備えており、モータ回転中(通電中)には電磁石でばねを縮ませて摩擦板をブレーキ板から離反させておき、モータ停止時(電源遮断時)には、摩擦板をばねの弾力でブレーキ板に押し付けてブレーキ板およびモータ軸の回転を規制することにより、それまでモータに駆動されていた被駆動部材の位置を保持するようになっている(例えば、特許文献2、3参照。)。
In the above-described actuator, a non-excitation operation type electromagnetic brake is often used as the brake (for example, refer to Patent Document 1). The non-excitation electromagnetic brake is generally composed of a brake plate provided on a motor shaft, a friction plate pressed against the brake plate by a spring, and an electromagnet that separates the friction plate from the brake plate against the elasticity of the spring when energized. When the motor is rotating (while energizing), the spring is contracted with an electromagnet to keep the friction plate away from the brake plate, and when the motor is stopped (when the power is shut off), the friction plate is The position of the driven member that has been driven by the motor until then is held by pressing the brake plate against the brake plate to restrict the rotation of the brake plate and the motor shaft (see, for example,
また、特許文献3では、モータ停止中にメンテナンス等のために作業者が被駆動部材を直接動かせるように、手動で摩擦板をブレーキ板から離反させてブレーキを解放することが提案されている。
上記のような無励磁作動型電磁ブレーキを用いたアクチュエータでは、モータ停止中にメンテナンス等のためにブレーキを解放すると、被駆動部材が重力等の外力により急激に位置(姿勢)を変えてトラブルにつながるおそれがあるため、特許文献3のように手動でブレーキを解放する場合は、作業者が被駆動部材を支持しながらブレーキの解放操作を行う必要があり、作業しにくいという問題があった。
In the actuator using the non-excitation operation type electromagnetic brake as described above, if the brake is released for maintenance while the motor is stopped, the driven member will suddenly change its position (posture) due to external force such as gravity, causing trouble. When connecting the brake manually as in
そこで、本発明は、モータ停止中にも作業者が被駆動部材を駆動側から容易に動かすことができるアクチュエータを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an actuator that allows an operator to easily move a driven member from the driving side even when the motor is stopped.
上記課題を解決するため、本発明は、モータと、前記モータが停止したときにそのモータ軸と連結されている出力軸の回転方向位置を保持するブレーキとを備えたアクチュエータにおいて、前記ブレーキは、前記モータを回転させたときは前記モータ軸の回転を前記出力軸に伝達し、前記モータが停止している状態で出力軸に逆入力トルクが加えられたときは、前記出力軸をロックして停止させる逆入力遮断クラッチであり、前記モータ軸の出力軸に連結される側と反対側の端部に、手動操作部材が相対回転不能に取り付けられている構成を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention provides an actuator comprising a motor and a brake that holds a rotational position of an output shaft connected to the motor shaft when the motor stops. When the motor is rotated, the rotation of the motor shaft is transmitted to the output shaft, and when reverse input torque is applied to the output shaft while the motor is stopped, the output shaft is locked. This is a reverse input cutoff clutch that is stopped, and adopts a configuration in which a manual operation member is attached to the end of the motor shaft opposite to the side connected to the output shaft so as not to be relatively rotatable.
上記の構成によれば、モータ停止中は、逆入力トルクが加えられたときの出力軸の回転はブレーキとしての逆入力遮断クラッチによって阻止されるが、モータ軸自体の回転は阻止されない状態となるので、作業者が手動操作部材を回転操作してモータ軸を回転させることにより、モータ駆動時と同様のメカニズムで出力軸を回転させて、出力軸に連結されている被駆動部材を動かすことができる。 According to the above configuration, when the motor is stopped, the rotation of the output shaft when reverse input torque is applied is blocked by the reverse input blocking clutch as a brake, but the rotation of the motor shaft itself is not blocked. Therefore, when the operator rotates the manual operation member to rotate the motor shaft, the output shaft is rotated by the same mechanism as when the motor is driven, and the driven member connected to the output shaft can be moved. it can.
前記逆入力遮断クラッチとしては、前記モータ軸と出力軸とが同一軸線のまわりに回転する状態で配されており、前記出力軸にはその軸線と平行な偏心軸線を有する状態で円筒状の偏心カムが設けられており、前記モータ軸にはその軸線と同一の軸線を有する状態でカム受けが相対回転不能に連結されており、前記カム受けには前記偏心カムと同一軸線を有する偏心穴が形成されており、前記偏心カムは前記カム受けの偏心穴に相対回転可能に嵌め込まれており、前記モータ軸およびカム受けを含む入力側部材のモータ停止状態での前記モータ軸の軸線まわりの回転トルクが、前記出力軸および偏心カムを含む出力側部材の前記出力軸の軸線まわりの回転トルクよりも大きく、かつ前記入力側部材のモータ停止状態での前記モータ軸の軸線まわりの回転トルクが、前記出力側部材の前記偏心カムの偏心軸線まわりの回転トルクよりも大きく設定されているものを採用することができる。ここで、回転トルクとは、入力側部材や出力側部材を回転させるのに必要なトルクのことをいう(以下同じ)。そして、入力側部材と出力側部材の回転トルクの大小関係は、主として、停止状態のモータが磁力でモータ軸に付与する回転抵抗(コギングトルク)によって実現される。 As the reverse input cutoff clutch, the motor shaft and the output shaft are arranged in a state of rotating around the same axis, and the output shaft has a cylindrical eccentricity in a state of having an eccentric axis parallel to the axis. A cam is provided, and a cam receiver is connected to the motor shaft so as to be relatively non-rotatable with the same axis as the axis, and the cam receiver has an eccentric hole having the same axis as the eccentric cam. The eccentric cam is fitted into the eccentric hole of the cam receiver so as to be relatively rotatable, and the rotation of the motor shaft and the input side member including the cam receiver around the axis of the motor shaft is stopped. The torque is larger than the rotational torque around the axis of the output shaft of the output side member including the output shaft and the eccentric cam, and the axis of the motor shaft when the motor of the input side member is stopped. Rino rotational torque, it is possible to adopt what is set larger than the rotational torque of the eccentric axis about the eccentric cam of the output-side member. Here, the rotational torque refers to the torque required to rotate the input side member and the output side member (the same applies hereinafter). The magnitude relationship between the rotational torques of the input side member and the output side member is mainly realized by rotational resistance (cogging torque) applied to the motor shaft by the magnetic force of the stopped motor.
上記構成の逆入力遮断クラッチにおいては、前記入力側部材と出力側部材の回転トルクの大小関係の実現を補助するために、前記カム受けと軸方向で対向する位置またはカム受けの径方向外側に、前記カム受けと摺接する固定部材が配されている構成を採用することができ、この構成を採用する場合は、前記カム受けを軸方向または径方向で前記固定部材に押し付ける弾性部材が組み込まれている構成とすることが望ましい。また、これ以外では、前記モータ軸を支持する転がり軸受が、予圧を受ける状態でモータハウジングに取り付けられている構成を採用することもできる。 In the reverse input cutoff clutch having the above-described configuration, in order to assist the realization of the magnitude relationship between the rotational torques of the input side member and the output side member, the cam receiver is positioned at a position facing the cam receiver in the axial direction or radially outward of the cam receiver. A configuration in which a fixing member that is in sliding contact with the cam receiver can be employed. When this configuration is employed, an elastic member that presses the cam receiver against the fixing member in the axial direction or the radial direction is incorporated. It is desirable to have a configuration. Other than this, it is also possible to adopt a configuration in which the rolling bearing that supports the motor shaft is attached to the motor housing in a state of receiving a preload.
また、前記逆入力遮断クラッチは、上記構成のもののほかに、前記モータ軸と出力軸とが同一軸線のまわりに回転する状態で配されており、前記モータ軸と出力軸との間に、モータ軸の回転を僅かな角度遅れをもって出力軸に伝達するトルク伝達手段が設けられており、前記出力軸の径方向外側に内周円筒面を有する固定外輪が配されており、前記出力軸の外周面に複数のカム面が設けられて、前記固定外輪の内周円筒面と出力軸の各カム面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が形成されており、これらの各楔形空間に一対のローラとその一対のローラに挟まれて各ころを楔形空間の狭小部へ押し込むばねが組み込まれており、前記各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部を有する保持器が前記モータ軸と一体回転する状態で連結されているものを採用することもできる。 In addition to the above configuration, the reverse input cutoff clutch is arranged in a state where the motor shaft and the output shaft rotate around the same axis, and a motor is interposed between the motor shaft and the output shaft. Torque transmission means for transmitting the rotation of the shaft to the output shaft with a slight angular delay is provided, and a fixed outer ring having an inner peripheral cylindrical surface is arranged on the radially outer side of the output shaft, and the outer periphery of the output shaft A plurality of cam surfaces are provided on the surface, and wedge-shaped spaces that gradually narrow on both sides in the circumferential direction are formed between the inner peripheral cylindrical surface of the fixed outer ring and the cam surfaces of the output shaft. A retainer having a pair of rollers in the space and a spring which is sandwiched between the pair of rollers and pushes each roller into the narrow portion of the wedge-shaped space, and has column portions inserted on both sides in the circumferential direction of each wedge-shaped space. In a state of rotating integrally with the motor shaft It is also possible to employ what is sintered.
本発明のアクチュエータは、上述したように、モータを回転させたときはそのモータ軸の回転を出力軸に伝達し、逆入力トルクが加えられた出力軸の回転は機械的なロック作用で阻止する逆入力遮断クラッチをブレーキとして組み込むとともに、モータ軸の出力軸に連結される側と反対側の端部に手動操作部材を取り付けたものであり、モータ停止中も、作業者が手動操作部材を回転操作してモータ軸を回転させることにより、出力軸に連結されている被駆動部材を容易に動かせるので、メンテナンス等の作業を効率よく行うことができる。 As described above, when the motor is rotated, the actuator of the present invention transmits the rotation of the motor shaft to the output shaft, and the rotation of the output shaft to which reverse input torque is applied is blocked by a mechanical locking action. A reverse input cutoff clutch is incorporated as a brake, and a manual operation member is attached to the end of the motor shaft opposite to the side connected to the output shaft. The operator rotates the manual operation member even when the motor is stopped. By operating and rotating the motor shaft, the driven member connected to the output shaft can be easily moved, so that work such as maintenance can be performed efficiently.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1乃至図4は第1の実施形態を示す。このアクチュエータは、図1に示すように、被駆動部材(図示省略)を駆動するモータ1と、モータ1の一側(出力側)に設けられ、モータ1が停止したときに被駆動部材の位置を保持するブレーキとしての逆入力遮断クラッチ11とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment. As shown in FIG. 1, the actuator is provided on a
前記モータ1は、図示省略した外部部材に固定されるモータハウジング2からモータ軸3の両端部を突出させており、モータ軸3の一端部3aをその外周のセレーションにより後述するようにブレーキ11の入力側に相対回転不能に連結されている。また、モータ軸3の他端部は断面D字状に形成されており、その外周に円盤状の手動操作部材4が相対回転不能に嵌め込まれている。その手動操作部材4は、モータ軸3の他端部の端面にねじ込まれるねじ5で抜け止めされている。
The
前記ブレーキ(逆入力遮断クラッチ)11は、図1乃至図3に示すように、モータ軸3と連結される円筒状のカム受け12と、モータ軸3と同一軸線O1のまわりに回転する状態で配される出力軸13と、出力軸13の内端側に一体形成される円筒状の偏心カム14と、ブレーキハウジング15とで基本的に構成されている。そのカム受け12は、円板部12aの外側面の中央に設けられた連結穴12bの内周にセレーション加工が施され、この連結穴12bにモータ軸3の一端部3aが嵌め込まれることにより、モータ軸3と相対回転不能に連結されている。一方、出力軸13は、前記被駆動部材に相対回転不能に連結されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the brake (reverse input cutoff clutch) 11 rotates around a
前記ブレーキハウジング15は、内周に2段の円筒面を有する本体部15aがカム受け12および出力軸13の径方向外側に配されており、その本体部15aの一端から出力軸13を突出させている。そして、その本体部15aの他端に設けられたフランジ部15bでモータハウジング2に固定されている。また、本体部15aの一端側には、小径の内周円筒面に、出力軸13を回転自在に支持する深溝玉軸受16が嵌め込まれている。
The
前記カム受け12は、モータ軸3および出力軸13と同一の軸線O1を有し、モータハウジング2の一側面に軸方向で摺接して、ブレーキハウジング15とは接触しない状態で組み込まれている。一方、前記偏心カム14は、モータ軸3および出力軸13の軸線O1と平行な偏心軸線O2を有している。そして、カム受け12には偏心カム14と同一軸線O2を有する偏心穴12cが形成されており、この偏心穴12cに偏心カム14が深溝玉軸受17を介して相対回転可能に嵌め込まれている。なお、この深溝玉軸受17は、カム受け12の軸方向中央よりも出力軸13側に配置するとよい。また、出力軸13と偏心カム14との間には、2つの深溝玉軸受16、17をそれぞれ軸方向に位置決めするためのフランジ18、19が形成されている。これらの深溝玉軸受16、17は、ほかの種類の転がり軸受に代えることもできる。
The
そして、モータ軸3およびカム受け12を含む入力側部材のモータ1停止状態での軸線O1まわりの回転トルクが、出力軸13および偏心カム14を含む出力側部材の軸線O1まわりの回転トルクよりも大きく、かつ入力側部材のモータ1停止状態での軸線O1まわりの回転トルクが、出力側部材の偏心軸線O2まわりの回転トルクよりも大きくなるように設定されている。この回転トルクの大小関係は、主として、停止状態のモータ1が磁力でモータ軸3に付与する回転抵抗(コギングトルク)によって実現している。
The
このアクチュエータは、上記の構成であり、モータ1に通電してモータ1を回転させたときは、モータ軸3と一体にカム受け12が回転し、カム受け12の偏心穴12cに深溝玉軸受17を介して相対回転可能に嵌め込まれた偏心カム14が偏心回転(公転しながら自転)することにより、偏心カム14と一体に出力軸13が回転して、出力軸13に連結された被駆動部材が駆動される。
This actuator is configured as described above. When the
一方、モータ1の電源を遮断してモータ1が停止している状態で、被駆動部材に作用する重力等の外力によって出力軸13に逆入力トルクが加えられたときは、前記入力側部材の軸線O1まわりの回転トルクが、前記出力側部材の軸線O1まわりの回転トルクおよび偏心軸線O2まわりの回転トルクよりも大きいため、図4に示すように出力軸13が偏心カム14の偏心軸線O2のまわりに偏心回転しようとする。しかし、その出力軸13の偏心回転は深溝玉軸受16を介して固定部材であるブレーキハウジング15で規制されるので、出力軸13はロックされて回転せず、出力軸13および被駆動部材の回転方向位置が保持される。
On the other hand, when reverse input torque is applied to the
ここで、逆入力トルクを加えられた出力軸13が偏心カム14を介してカム受け12を回転させようとしたときに、カム受け12が傾いてブレーキハウジング本体部15aの内周面と接触すると、ブレーキ(逆入力遮断クラッチ)11の入力側部材が一層回転しにくくなるため、より確実に出力軸13がロックされるようになる。
Here, when the
しかも、モータ1停止中は、上述のように逆入力トルクが加えられたときの出力軸13の回転はブレーキとしての逆入力遮断クラッチ11によって阻止されるが、モータ軸3自体の回転は阻止されないので、作業者が手動操作部材4を回転操作してモータ軸3を回転させることにより、モータ1駆動時と同様のメカニズムで出力軸13を回転させて、被駆動部材を容易に動かすことができる。したがって、モータ1を停止させたときに、メンテナンス等の作業を従来よりも効率よく行うことができる。
Moreover, while the
なお、上述した第1実施形態の図1の例では、前記入力側部材と出力側部材の回転トルクの大小関係を実現するための補助的な手段として、カム受け12をモータハウジング2に摺接させているが、コギングトルクが十分大きければ、カム受け12はモータハウジング2に摺接させなくてもよい。一方、コギングトルクが小さい場合は、入力側部材の回転トルクを確実に大きくするために、カム受け12を弾性部材で固定部材に押し付けて摺接させることが望ましい。例えば、図5に示す変形例では、カム受け12とモータハウジング2の一側面との間に組み込まれた弾性部材としての板ばね20により、カム受け12を固定部材であるモータハウジング2に固定されたブレーキハウジング15の内周側の段差面に軸方向で押し付けるようにしている。
In the example of FIG. 1 of the first embodiment described above, the
図6は第2の実施形態を示す。この実施形態は、第1実施形態のブレーキ(逆入力遮断クラッチ)11のカム受け12を、モータハウジング2とは接触せず、ブレーキハウジング15の本体部15aの内周面と径方向で摺接する状態で組み込んで、固定のブレーキハウジング15に対する摺動抵抗をカム受け12に付与することにより、第1実施形態で説明した回転トルクの大小関係を実現するための補助的手段としたものである。
FIG. 6 shows a second embodiment. In this embodiment, the
この第2実施形態では、逆入力トルクを加えられた出力軸13が偏心カム14を介してカム受け12を回転させようとすることにより、カム受け12が傾いてカム受け12のブレーキハウジング本体部15aとの摺動抵抗が大きくなり、ブレーキ11の入力側部材が一層回転しにくくなるため、より確実に出力軸13をロックすることができる。なお、この第2実施形態においても、カム受け12を径方向でブレーキハウジング本体部15aの内周面に押し付ける板ばね等の弾性部材を組み込むようにしてもよい。
In the second embodiment, when the
図7は第3の実施形態を示す。この実施形態は、第1実施形態のブレーキ(逆入力遮断クラッチ)11のカム受け12を、モータハウジング2およびブレーキハウジング15と接触しない状態で組み込み、第1実施形態で説明した回転トルクの大小関係を実現するための補助的手段として、後述するようにモータ軸3を支持するアンギュラ玉軸受6の予圧を利用してモータ軸3の回転抵抗を大きくしたものである。なお、図7では、モータ1の構成部品のうち、モータ軸3を支持する部分以外(コイル部等)の図示を省略している。
FIG. 7 shows a third embodiment. In this embodiment, the
すなわち、この第3実施形態では、モータハウジング2が筒状の本体部2aと、本体部2aの両端の開口を塞ぎ、モータ軸3を通す蓋2b、2cとからなり、各蓋2b、2cの内側面に設けられた筒状の軸受支持部2dの内周に、モータ軸3を回転自在に支持するアンギュラ玉軸受6が嵌め込まれている。各アンギュラ玉軸受6は、それぞれの内輪の内端面がモータ軸3の外周に形成された段差面3b、3cに当接しており、一方のアンギュラ玉軸受6の外輪の外端面がモータハウジング2の一端の蓋2bに当接し、他方のアンギュラ玉軸受6とモータハウジング2の他端の蓋2cとの間に予圧ばねとしての皿ばね7が配されている。そして、皿ばね7が他方のアンギュラ玉軸受6の外輪を軸方向内側へ押圧することにより、両アンギュラ玉軸受6、6がモータ軸3を介して予圧を受ける状態で組み込まれ、モータ軸3に回転抵抗を付与している。
That is, in the third embodiment, the
なお、上述した各実施形態では、逆入力トルクを加えられた出力軸13は、偏心カム14の偏心軸線O2のまわりの偏心回転が深溝玉軸受16を介してブレーキハウジング15で規制されることによってロックされるようになっているが、出力軸がブレーキハウジングに取り付けられた軸受で支持されていなくても、出力軸の偏心回転は出力軸に連結された被駆動部材等で規制されるので、逆入力トルクを加えられた出力軸が固定部材であるブレーキハウジングでロックされて、その回転方向位置が保持されることに変わりはない。
In each of the above-described embodiments, the
図8は第4の実施形態を示す。この実施形態は、第1実施形態をベースとし、ブレーキ(逆入力遮断クラッチ)11と被駆動部材との間に、減速機構としての波動歯車装置21とクロスローラ軸受26を組み込んだものである。また、アクチュエータ全体の支持構造およびモータ軸3とカム受け12の連結構造にも変更を加えている。以下、第1実施形態との相違点について説明する。
FIG. 8 shows a fourth embodiment. This embodiment is based on the first embodiment, and includes a
この第4実施形態では、まず、モータ軸3の一端面に設けた連結穴3dに、逆入力遮断クラッチ11のカム受け12の他端面から突出する連結軸12dを嵌め込んで、モータ軸3とカム受け12を相対回転不能に連結している。また、逆入力遮断クラッチ11の出力軸13は、その一端部13aの外周に設けたセレーションにより、後述するように波動歯車装置21の入力側に相対回転不能に連結している。そして、逆入力遮断クラッチ11と波動歯車装置21とクロスローラ軸受26は、後述するようにモータハウジング2で一体に支持するようになっている。
In the fourth embodiment, first, a
前記減速機構(波動歯車装置)21は、その入力側で逆入力遮断クラッチ11の出力軸13に連結される回転伝達軸22と、回転伝達軸22のフランジ部22aにボルト結合されるウェイブジェネレータ23と、ウェイブジェネレータ23の径方向外側に配されるサーキュラースプライン24と、ウェイブジェネレータ23とサーキュラースプライン24との間に大径部が挟まれるフレックススプライン25とを備えている。
The speed reduction mechanism (wave gear device) 21 includes a
前記回転伝達軸22は、一端に小径部が形成され、他端にフランジ部22aを有する大径部が形成された3段円筒状のものである。そして、その他端面に設けられている連結穴22bの内周にセレーション加工が施され、この連結穴22bに逆入力遮断クラッチ11の出力軸13の一端部13aが嵌め込まれることにより、出力軸13と相対回転不能に連結されている。また、回転伝達軸22の連結穴22bの底部には板ばね20が配されており、この板ばね20の弾力により逆入力遮断クラッチ11のカム受け12が軸方向で摺動板8を介してモータハウジング2の一側面に押し付けられるようになっている。
The
前記ウェイブジェネレータ23は、径方向断面が楕円形に形成されたカム23aの外周に玉軸受23bの内輪を嵌合固定したものである。サーキュラースプライン24は、その内周に歯が設けられた円環状の部品であり、後述するように外周部をモータハウジング2と一体化されている。また、フレックススプライン25は、金属弾性体で形成された薄肉カップ状の部品であり、その大径部の外周にサーキュラースプライン24内周の歯と噛み合う歯が設けられ、小径部でクロスローラ軸受26の内輪27とボルト結合されている。
The
そして、逆入力遮断クラッチ11の出力軸13から回転伝達軸22に回転が伝達され、回転伝達軸22と一体にウェイブジェネレータ23が回転すると、ウェイブジェネレータ23の玉軸受23bの外輪に大径部内周を押圧されたフレックススプライン25が、弾性変形してサーキュラースプライン24との噛合位置を変えていくことにより、サーキュラースプライン24との歯数の差分だけクロスローラ軸受26の内輪27と一体に回転し、大きな減速率が得られるようになっている。
Then, when rotation is transmitted from the
前記クロスローラ軸受26は、波動歯車装置21のフレックススプライン25とボルト結合される内輪27と、サーキュラースプライン24とボルト結合される外輪28との間に、複数のローラ29を周方向で隣り合うものどうしが互いに直交するように配したものである。その内輪27は、両端面に中心穴27a、27bを有しており、一端面の中心穴27aで被駆動部材と連結されるようになっている。また、内輪27の他端面の中心穴27bの座ぐり部とフレックススプライン25の中心孔に、波動歯車装置21の回転伝達軸22の小径部を支持する玉軸受30が嵌め込まれている。
The
そして、前記逆入力遮断クラッチ11のブレーキハウジング15は、その中心に出力軸13を支持する深溝玉軸受16が嵌め込まれ、外周部に軸方向孔を有するものとするとともに、波動歯車装置21のサーキュラースプライン24とクロスローラ軸受26の外輪28にも軸方向孔をあけ、これらの軸方向孔を利用してクロスローラ軸受26の外輪28をモータハウジング2にボルト結合することにより、逆入力遮断クラッチ11と波動歯車装置21とクロスローラ軸受26がモータハウジング2で一体に支持されている。
The
また、この第4実施形態では、手動操作部材4がその他端側に形成された筒部4aの外周から径方向にねじ込まれるねじ9でモータ軸3に固定されているが、モータ1停止中でも、作業者が手動操作部材4を回転操作してモータ軸3を回転させることにより、被駆動部材を容易に動かせるようになっている点は、第1乃至第3実施形態と同じである。
Moreover, in this 4th Embodiment, although the
図9乃至図12は第5の実施形態を示す。この実施形態は、第4実施形態のモータ1と減速機構(波動歯車装置)21との間に、第4実施形態の逆入力遮断クラッチ11とは基本的な構造が異なる逆入力遮断クラッチ31を、ブレーキとして組み込んだものである。そのほか、第4実施形態に対して、回転伝達軸22の大径部以外の部分をなくすとともに回転伝達軸22の小径部を支持するための玉軸受30をなくし、クロスローラ軸受26の内輪27は被駆動部材との連結用の中心穴27aを軸方向に貫通させるという変更を加えている。
9 to 12 show a fifth embodiment. In this embodiment, a reverse input cutoff clutch 31 having a basic structure different from that of the reverse
この第5実施形態のブレーキ(逆入力遮断クラッチ)31は、図9乃至図11に示すように、モータ軸3の一端に一体形成された入力軸32と、波動歯車装置21の回転伝達軸22の他端に一体形成された出力軸33と、出力軸33の径方向外側に配される固定外輪34が一体形成されたブレーキハウジング35と、内輪33と固定外輪34との間に挿入される複数の柱部36aを有する保持器36と、内輪33と固定外輪34との間に組み込まれるローラ37およびコイルばね38とで構成されている。この構成では、入力軸32をモータ軸3と一体形成することにより、両者の連結を不要にしてコンパクト化を図っている。また、コイルばね38は板ばねに代えることもできる。
As shown in FIGS. 9 to 11, the brake (reverse input cutoff clutch) 31 of the fifth embodiment includes an
前記ブレーキハウジング35は、第4実施形態のブレーキハウジング15と同様、外周部に軸方向孔を有し、波動歯車装置21のサーキュラースプライン24およびクロスローラ軸受26の外輪28とともにモータハウジング2と一体化されている。
Like the
前記入力軸32は、外周に二面幅(軸心と平行でかつ互いに平行な2つの係合面)が形成された部分が出力軸33に設けられた係合穴33aに挿入され、端面から突出する小径円筒部32aが出力軸33の係合穴33aの底から回転伝達軸22の円形孔22cを回転自在に貫通して、出力軸33と同一軸心のまわりに回転するようになっている。ここで、出力軸33の係合穴33aは、入力軸32を挿入したときに僅かな回転方向の隙間が生じるように形成され、これにより、モータ軸3(入力軸32)の回転を僅かな角度遅れをもって出力軸33に伝達するトルク伝達手段が構成されている。
The
そして、入力軸32の二面幅が形成された部分の外周に保持器36が隙間なく嵌め込まれて、モータ軸3および入力軸32と保持器36が一体回転するようになっている。
And the holder |
前記固定外輪34の内周は円筒面となっており、出力軸33の外周にはカム面33bが周方向に複数設けられ、固定外輪34の内周円筒面と出力軸33の各カム面33bとの間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間39が形成されている。そして、これらの各楔形空間39には前記ローラ37が一対ずつ組み込まれ、前記コイルばね38がその一対のローラ37に挟まれるように組み込まれて各ローラ37を楔形空間39の狭小部へ押し込んでいる。
The inner periphery of the fixed
また、前記各楔形空間39の周方向両側(ローラ37を挟んでコイルばね38と周方向で対向する位置)には、前記保持器36の柱部36aが挿入されている。これにより、モータ軸3を回転させると、モータ軸3および入力軸32と一体に保持器36が回転して、保持器36の柱部36aが一対のローラ37のうちの回転方向後側のローラ37を楔形空間39の広大部へ押し出すようになっている。
Further,
上記構成のブレーキ(逆入力遮断クラッチ)31を採用した第5実施形態では、ブレーキ31の各ローラ37がコイルばね38の弾力で楔形空間39の狭小部に押し込まれているので、モータ1が停止している状態で被駆動部材からクロスローラ軸受26および波動歯車装置21を介して出力軸33に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のローラ37が固定外輪34および出力軸33に係合することにより出力軸33がロックされ、出力軸33から被駆動部材までの各部材の回転方向位置が保持される。
In the fifth embodiment that employs the brake (reverse input cutoff clutch) 31 having the above-described configuration, each
一方、モータ1を回転させたときは、まず、図12(a)に示すように、モータ軸3と一体の入力軸32の回転に伴って、保持器36の柱部36aが回転方向後側のローラ37をコイルばね38の弾力に抗して楔形空間39の広大部へ押し出すことにより、そのローラ37と固定外輪34および出力軸33との係合が解除されて、出力軸33がロック状態から解放される。そして、図12(b)に示すように、モータ軸3および入力軸32がさらに回転して、入力軸32の二面幅部分が出力軸33の係合穴33aと係合すると、入力軸32の回転が出力軸33に伝達され、出力軸33から被駆動部材までの各部材も回転するようになる(このとき、回転方向前側のローラ37は楔形空間39の広大部に相対移動するので、固定外輪34および出力軸33と係合することはない)。
On the other hand, when the
この第5実施形態でも、ブレーキとして組み込まれている逆入力遮断クラッチ31は、モータ1を回転させたときはモータ軸3の回転を出力軸33に伝達し、モータ1が停止している状態で出力軸33に逆入力トルクが加えられたときは、出力軸33を機械的にロックして停止させるものであり、モータ軸3には手動操作部材4が相対回転不能に取り付けられているので、第1乃至第4実施形態と同じく、モータ1停止中でも、手動操作部材4を回転操作することにより被駆動部材を容易に動かすことができる。
Also in the fifth embodiment, the reverse input cutoff clutch 31 incorporated as a brake transmits the rotation of the
1 モータ
2 モータハウジング(固定部材)
3 モータ軸
4 手動操作部材
6 アンギュラ玉軸受
7 皿ばね
11 ブレーキ(逆入力遮断クラッチ)
12 カム受け
12c 偏心穴
13 出力軸
14 偏心カム
15 ブレーキハウジング(固定部材)
20 板ばね(弾性部材)
21 波動歯車装置(減速機構)
26 クロスローラ軸受
31 ブレーキ(逆入力遮断クラッチ)
32 入力軸
33 出力軸
34 固定外輪
35 ブレーキハウジング
36 保持器
36a 柱部
37 ローラ
38 コイルばね
39 楔形空間
1
3
12
20 Leaf spring (elastic member)
21 Wave gear device (reduction mechanism)
26
32
Claims (6)
前記ブレーキは、前記モータを回転させたときは前記モータ軸の回転を前記出力軸に伝達し、前記モータが停止している状態で出力軸に逆入力トルクが加えられたときは、前記出力軸をロックして停止させる逆入力遮断クラッチであり、
前記モータ軸の出力軸に連結される側と反対側の端部に、手動操作部材が相対回転不能に取り付けられていることを特徴とするアクチュエータ。 In an actuator comprising a motor and a brake that holds a rotational direction position of an output shaft connected to the motor shaft when the motor stops,
The brake transmits the rotation of the motor shaft to the output shaft when the motor is rotated, and when the reverse input torque is applied to the output shaft while the motor is stopped, the output shaft Is a reverse input cutoff clutch that locks and stops
An actuator, characterized in that a manual operation member is attached to an end of the motor shaft opposite to the side connected to the output shaft so as not to be relatively rotatable.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016061880A JP2017175850A (en) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | Actuator |
PCT/JP2017/012137 WO2017164400A1 (en) | 2016-03-25 | 2017-03-24 | Motor with brake, and actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016061880A JP2017175850A (en) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | Actuator |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019093381A1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Ntn株式会社 | Reverse-input cutoff clutch |
-
2016
- 2016-03-25 JP JP2016061880A patent/JP2017175850A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019093381A1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Ntn株式会社 | Reverse-input cutoff clutch |
CN111344501A (en) * | 2017-11-10 | 2020-06-26 | Ntn株式会社 | Reverse input blocking clutch |
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