JP3234308U - 回転駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータと減速機を組み合わせたアクチュエータの耐久性を高める、回転駆動装置を提供する。【解決手段】中空形状のモータと地板7と、前記モータの回転出力部材1により駆動され前記地板に対し回転可能に保持された偏心円筒部を備え、中空形状の回転円盤8と、前記偏心円筒部に回転自在に保持されて、前記回転円盤の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う中空形状の公転部材9と、内径部が前記公転部材の外周部に係合して公転部材の自転運動を生じさせ前記地板に保持された内径部係合部材11と、前記公転部材に係合し地板に対し回転可能に保持された中空形状の出力円盤14とからなるサイクロイド減速機構と、前記地板に固定された固定軸24と、前記出力円盤の回転に連動し前記固定軸に内径が回転可能に案内され外輪部材27とを備える回転駆動装置。【選択図】図1
Description
本発明はモータとサイクロイド減速機とからなる回転駆動装置で特に最終出力段が半径方向に力が加えられる用途に適する回転駆動装置に関する。
従来のサイクロイド減速機は特開2001−140996、特許4799199等が知られておりサイクロイド円盤の自転運動を取り出し車輪に伝えるものである。
特開2001−140996は半径方向に外力を受ける部材(ディスクカバー)への力が内部のサイクロイド円盤やサイクロイド円盤の自転を取り出すための減速盤に伝わり耐久性を損なう構成になっている。
特許4799199は半径方向に外力を受ける部材(車輪ハブ)への力が内部のサイクロイド円盤の自転を取り出すための連結部合に伝わり耐久性を損なう構成になっている。
特許4799199は半径方向に外力を受ける部材(車輪ハブ)への力が内部のサイクロイド円盤の自転を取り出すための連結部合に伝わり耐久性を損なう構成になっている。
中空形状のモータと
地板と、前記モータの回転出力部材により駆動され前記地板に対し回転可能に保持された偏心円筒部を備え中空形状の回転円盤(入力円盤)と、前記偏心円筒部に回転自在に保持されて、前記回転軸の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う中空形状の公転部材(サイクロイド円盤)と、内径部が前記公転部材の外周部に係合して公転部材の自転運動を生じさせ前記地板に保持された内径部係合部材(固定円盤)と、前記公転部材に係合し地板に対し回転可能に保持された中空形状の出力円盤とからなるサイクロイド減速機構と、
前記出力円盤および前記入力円盤及び公転部材の中空部に挿入され前記地板に固定された固定軸と、前記出力円盤の回転に連動し前記固定軸に内径が回転可能に案内され外輪部材(スプールもしくは車輪)と
を備える。
地板と、前記モータの回転出力部材により駆動され前記地板に対し回転可能に保持された偏心円筒部を備え中空形状の回転円盤(入力円盤)と、前記偏心円筒部に回転自在に保持されて、前記回転軸の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う中空形状の公転部材(サイクロイド円盤)と、内径部が前記公転部材の外周部に係合して公転部材の自転運動を生じさせ前記地板に保持された内径部係合部材(固定円盤)と、前記公転部材に係合し地板に対し回転可能に保持された中空形状の出力円盤とからなるサイクロイド減速機構と、
前記出力円盤および前記入力円盤及び公転部材の中空部に挿入され前記地板に固定された固定軸と、前記出力円盤の回転に連動し前記固定軸に内径が回転可能に案内され外輪部材(スプールもしくは車輪)と
を備える。
上記の構成により
固定軸により外輪部材は回転案内されるので外輪部材が外部から軸中心方向に外力が加わっても固定円盤やサイクロイド円盤、出力円盤などに軸中心方向の力は伝わらないので減速機の耐久性を高める効果がある。
固定軸により外輪部材は回転案内されるので外輪部材が外部から軸中心方向に外力が加わっても固定円盤やサイクロイド円盤、出力円盤などに軸中心方向の力は伝わらないので減速機の耐久性を高める効果がある。
図1から図3は本発明の実施例であり
図1は各部品の構成を示す断面図、図2は減速機部分の詳細断面図、図3は断面平面図である。
1、2、3、4、5.6は実用新案3229593で公知となっている中空形状のモータである。1は磁石保持部材、2は扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がS極、内周面がN極になるよう着磁された永久磁石と扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がN極、内周面がS極になるよう着磁された永久磁石が磁石保持部材の円筒部1cの外周面1aに沿って円筒状に配置された外側磁石である。3は扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がS極、内周面がN極になるよう着磁された永久磁石と扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がN極、内周面がS極になるよう着磁された永久磁石が磁石保持部材の円筒部1cの内周面1bに沿って円筒状に配置された内側磁石である。内側磁石と外側磁石とは異なる極が磁石保持部材1の円筒部1cを介して向き合うように配置されている。
4は軟磁性材料からなるステータで複数の外側磁極部4aが前記外側磁石2の外周面に隙間をもって対向している。また複数の内側磁極部4bは前記内側磁石3の内周面に隙間をもって対向している。
5はステータの複数の外側磁極部4aを励磁するためにそれら複数の外側磁極部毎に配置された外側コイル、
6はステータの複数の内側磁極部4bを励磁するためにそれら複数の内側磁極部毎に配置された内側コイルである。
外側コイル5、内側コイル6を所定の通電切り替えることによって磁石保持部材1が回転していくものである。磁石保持部材1は請求項でいうモータの回転出力部材である。
7は地板でステータ4を固定する。
8はモータの回転出力部材である磁石保持部材1と一体的に回転し地板に対し回転可能に保持された偏心円筒部を備え中空形状の回転円盤(入力円盤)である。
本実施例では後述の内径部係合部材(固定円盤)に対し回転可能に取り付けられ、内径部係合部材(固定円盤)が地板7に回転可能に取り付けられていることにより回転円盤(入力円盤)は地板1に対して回転可能に取り付けられている。回転円盤(入力円盤)には回転中心とdだけ偏心した偏心円筒部8aが形成されている。
9はサイクロイド円盤(公転部材)であり外周にはサイクロイド曲線で構成される複数の歯(歯数n)が形成されている。本実施例ではn=49である。
10は複数の鋼球ボール10aと該鋼球ボール10aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部10bからなる第1ボール軸受手段である。
前記サイクロイド円盤9の内周部9aは回転円盤(入力円盤)の偏心円筒部8aに第1ボール軸受手段10を介して回転可能に取り付けられている。
前記サイクロイド円盤(公転部材)9は後述するように回転円盤の回転によって偏心dの回転半径で回転円盤の回転中心を中心として公転することに伴い偏心円筒部8aを中心に自転する。請求項中では公転部材と表現する。
11は内径部にn+1の歯11aが形成され該歯が前記サイクロイド円盤(公転部材)の外周部に形成されたn枚のサイクロイド曲線で構成される歯に係合し、前記サイクロイド円盤(公転部材)9の公転により自転運動を生じさせる内径部係合部材(固定円盤)である。
内径部係合部材(固定円盤)11は外周面に公知のボール軸受12、13が固定されており該ボール軸受12、13は地板7に固定され内径部係合部材(固定円盤)11はボール軸受12、13を介して地板7に回転可能に取り付けられている。内径部係合部材(固定円盤)11は前記モータ以外の外部からの手段例えば手動により回転可能となっている。
14は中空形状の出力円盤であり、本実施例では前記内径部係合部材(固定円盤)11に対し回転可能に取り付けられ、内径部係合部材(固定円盤)11が地板7に回転可能に取り付けられていることにより出力円盤は地板1に対して回転可能に取り付けられている。
出力円盤14のダボ部14aは前記サイクロイド円盤(公転部材)9の係合穴9bと係合し前記サイクロイド円盤(公転部材)9の自転成分だけが伝達されるようになっている。
15は複数の鋼球ボール15aと該鋼球ボール15aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部15bからなる第2ボール軸受手段である。
16は複数の鋼球ボール16aと該鋼球ボール16aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部16bからなる第3ボール軸受手段である。
17は複数の鋼球ボール17aと該鋼球ボール17aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部17bからなる第4ボール軸受手段である。
18は複数の鋼球ボール18aと該鋼球ボール18aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部18bからなる第5ボール軸受手段である。
19は複数の鋼球ボール19aと該鋼球ボール19aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部19bからなる第6ボール軸受手段である。
20は複数の鋼球ボール20aと該鋼球ボール20aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部20bからなる第7ボール軸受手段である。
21は複数の鋼球ボール21aと該鋼球ボール21aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部20bからなる第8ボール軸受手段である。
第2ボール軸受手段15と第3ボール軸受手段16は回転入力円盤8のリブ8bと内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し回転入力円盤8を回転可能に軸方向の位置を規制する。第4ボール軸受手段17は回転入力円盤8のリブ8bの外周部と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し回転入力円盤8を回転可能に保持する。
第5ボール軸受手段18はサイクロイド円盤(公転部材)9と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在しサイクロイド円盤(公転部材)9を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第6ボール軸受手段19はサイクロイド円盤(公転部材)9と出力円盤14のリブ14bの間に介在しサイクロイド円盤(公転部材)9を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第7ボール軸受手段20は出力円盤14のリブ14bと内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し出力円盤14を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第8ボール軸受手段21は出力円盤14のリブ14bの外周部と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し出力円盤14を回転可能に保持する。
22は摩擦筒であり地板7に軸と並行方向に移動可能に取り付けられ22b部が内径部係合部材(固定円盤)11に当接可能であり地板7と摩擦筒22との間に介在する23で示す圧縮スプリングの力により内径部係合部材(固定円盤)11の回転を阻止するものである。通常はこの圧縮スプリング23の付勢力により内径部係合部材(固定円盤)11は地板7に対して摩擦力により回転しないように保持されている。摩擦筒22と圧縮スプリング23は内径部係合部材(固定円盤)11の回転を阻止する状態と回転可能にする状態を切り替えることができる手段として機能する。
これらの構成によって、回転円盤(入力円盤)8が1回転することによりサイクロイド円盤は1回転公転しその際にサイクロイド円盤の歯が内径部係合部材(固定円盤)11の内径部の歯に順次噛み合い1/nだけ自転していく。
内径部係合部材(固定円盤)11の自転を前述したように出力円盤14がその自転動作のみを取り出す構造になっているので磁石保持部材1の回転を1/n倍に減速されて内径部係合部材(固定円盤)11は回転していく。
以上で中空形状のモータと中空形状の減速機が構成されたことになる。
24は固定シャフトで地板7に固定され先端にはボール軸受25、26を介して後述の外輪部材が回転可能に取り付けられている。
27は外輪部材でボール軸受25、26を介して固定シャフト24に回転可能に取り付けられている。また、外輪部材27は出力円盤14の回転のみを伝達する例えばダボとそれに嵌合する穴との構造などの公知の方法で回転力のみが外輪部材27には伝えられる。
外輪部材27は例えば車輪やベルト伝達のためのプーリーとして用いることが考えられるのであるが、いずれの場合にも軸と垂直方向の半径方向への外力が加わることが多い。本発明では外輪部材27は固定された固定シャフト27でその力を指示する構造であるので減速機内部への負担が小さいものとなる。そのため減速機の耐久性が優れる構造となっている。
モータに耐久性等で不具合が生じ回転が不能となった場合、外輪部材27は減速機を介し減速されているので手動では回転させることができなくなるのであるが、本実施例の場合は圧縮スプリング23の付勢力に抗して摩擦筒22を移動させ22b部の内径部係合部材(固定円盤)11に当接を解除すると内径部係合部材(固定円盤)11は回転可能になり外部からの手段例えば手動により回転可能となる。前記モータや回転円盤(入力円盤)8が回転不能だとしても外輪部材27は回転可能となる。
モータは本実施例で述べた構成に限らず中空形状の物であれば適用可能である。
図1は各部品の構成を示す断面図、図2は減速機部分の詳細断面図、図3は断面平面図である。
1、2、3、4、5.6は実用新案3229593で公知となっている中空形状のモータである。1は磁石保持部材、2は扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がS極、内周面がN極になるよう着磁された永久磁石と扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がN極、内周面がS極になるよう着磁された永久磁石が磁石保持部材の円筒部1cの外周面1aに沿って円筒状に配置された外側磁石である。3は扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がS極、内周面がN極になるよう着磁された永久磁石と扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がN極、内周面がS極になるよう着磁された永久磁石が磁石保持部材の円筒部1cの内周面1bに沿って円筒状に配置された内側磁石である。内側磁石と外側磁石とは異なる極が磁石保持部材1の円筒部1cを介して向き合うように配置されている。
4は軟磁性材料からなるステータで複数の外側磁極部4aが前記外側磁石2の外周面に隙間をもって対向している。また複数の内側磁極部4bは前記内側磁石3の内周面に隙間をもって対向している。
5はステータの複数の外側磁極部4aを励磁するためにそれら複数の外側磁極部毎に配置された外側コイル、
6はステータの複数の内側磁極部4bを励磁するためにそれら複数の内側磁極部毎に配置された内側コイルである。
外側コイル5、内側コイル6を所定の通電切り替えることによって磁石保持部材1が回転していくものである。磁石保持部材1は請求項でいうモータの回転出力部材である。
7は地板でステータ4を固定する。
8はモータの回転出力部材である磁石保持部材1と一体的に回転し地板に対し回転可能に保持された偏心円筒部を備え中空形状の回転円盤(入力円盤)である。
本実施例では後述の内径部係合部材(固定円盤)に対し回転可能に取り付けられ、内径部係合部材(固定円盤)が地板7に回転可能に取り付けられていることにより回転円盤(入力円盤)は地板1に対して回転可能に取り付けられている。回転円盤(入力円盤)には回転中心とdだけ偏心した偏心円筒部8aが形成されている。
9はサイクロイド円盤(公転部材)であり外周にはサイクロイド曲線で構成される複数の歯(歯数n)が形成されている。本実施例ではn=49である。
10は複数の鋼球ボール10aと該鋼球ボール10aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部10bからなる第1ボール軸受手段である。
前記サイクロイド円盤9の内周部9aは回転円盤(入力円盤)の偏心円筒部8aに第1ボール軸受手段10を介して回転可能に取り付けられている。
前記サイクロイド円盤(公転部材)9は後述するように回転円盤の回転によって偏心dの回転半径で回転円盤の回転中心を中心として公転することに伴い偏心円筒部8aを中心に自転する。請求項中では公転部材と表現する。
11は内径部にn+1の歯11aが形成され該歯が前記サイクロイド円盤(公転部材)の外周部に形成されたn枚のサイクロイド曲線で構成される歯に係合し、前記サイクロイド円盤(公転部材)9の公転により自転運動を生じさせる内径部係合部材(固定円盤)である。
内径部係合部材(固定円盤)11は外周面に公知のボール軸受12、13が固定されており該ボール軸受12、13は地板7に固定され内径部係合部材(固定円盤)11はボール軸受12、13を介して地板7に回転可能に取り付けられている。内径部係合部材(固定円盤)11は前記モータ以外の外部からの手段例えば手動により回転可能となっている。
14は中空形状の出力円盤であり、本実施例では前記内径部係合部材(固定円盤)11に対し回転可能に取り付けられ、内径部係合部材(固定円盤)11が地板7に回転可能に取り付けられていることにより出力円盤は地板1に対して回転可能に取り付けられている。
出力円盤14のダボ部14aは前記サイクロイド円盤(公転部材)9の係合穴9bと係合し前記サイクロイド円盤(公転部材)9の自転成分だけが伝達されるようになっている。
15は複数の鋼球ボール15aと該鋼球ボール15aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部15bからなる第2ボール軸受手段である。
16は複数の鋼球ボール16aと該鋼球ボール16aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部16bからなる第3ボール軸受手段である。
17は複数の鋼球ボール17aと該鋼球ボール17aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部17bからなる第4ボール軸受手段である。
18は複数の鋼球ボール18aと該鋼球ボール18aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部18bからなる第5ボール軸受手段である。
19は複数の鋼球ボール19aと該鋼球ボール19aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部19bからなる第6ボール軸受手段である。
20は複数の鋼球ボール20aと該鋼球ボール20aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部20bからなる第7ボール軸受手段である。
21は複数の鋼球ボール21aと該鋼球ボール21aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部20bからなる第8ボール軸受手段である。
第2ボール軸受手段15と第3ボール軸受手段16は回転入力円盤8のリブ8bと内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し回転入力円盤8を回転可能に軸方向の位置を規制する。第4ボール軸受手段17は回転入力円盤8のリブ8bの外周部と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し回転入力円盤8を回転可能に保持する。
第5ボール軸受手段18はサイクロイド円盤(公転部材)9と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在しサイクロイド円盤(公転部材)9を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第6ボール軸受手段19はサイクロイド円盤(公転部材)9と出力円盤14のリブ14bの間に介在しサイクロイド円盤(公転部材)9を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第7ボール軸受手段20は出力円盤14のリブ14bと内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し出力円盤14を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第8ボール軸受手段21は出力円盤14のリブ14bの外周部と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し出力円盤14を回転可能に保持する。
22は摩擦筒であり地板7に軸と並行方向に移動可能に取り付けられ22b部が内径部係合部材(固定円盤)11に当接可能であり地板7と摩擦筒22との間に介在する23で示す圧縮スプリングの力により内径部係合部材(固定円盤)11の回転を阻止するものである。通常はこの圧縮スプリング23の付勢力により内径部係合部材(固定円盤)11は地板7に対して摩擦力により回転しないように保持されている。摩擦筒22と圧縮スプリング23は内径部係合部材(固定円盤)11の回転を阻止する状態と回転可能にする状態を切り替えることができる手段として機能する。
これらの構成によって、回転円盤(入力円盤)8が1回転することによりサイクロイド円盤は1回転公転しその際にサイクロイド円盤の歯が内径部係合部材(固定円盤)11の内径部の歯に順次噛み合い1/nだけ自転していく。
内径部係合部材(固定円盤)11の自転を前述したように出力円盤14がその自転動作のみを取り出す構造になっているので磁石保持部材1の回転を1/n倍に減速されて内径部係合部材(固定円盤)11は回転していく。
以上で中空形状のモータと中空形状の減速機が構成されたことになる。
24は固定シャフトで地板7に固定され先端にはボール軸受25、26を介して後述の外輪部材が回転可能に取り付けられている。
27は外輪部材でボール軸受25、26を介して固定シャフト24に回転可能に取り付けられている。また、外輪部材27は出力円盤14の回転のみを伝達する例えばダボとそれに嵌合する穴との構造などの公知の方法で回転力のみが外輪部材27には伝えられる。
外輪部材27は例えば車輪やベルト伝達のためのプーリーとして用いることが考えられるのであるが、いずれの場合にも軸と垂直方向の半径方向への外力が加わることが多い。本発明では外輪部材27は固定された固定シャフト27でその力を指示する構造であるので減速機内部への負担が小さいものとなる。そのため減速機の耐久性が優れる構造となっている。
モータに耐久性等で不具合が生じ回転が不能となった場合、外輪部材27は減速機を介し減速されているので手動では回転させることができなくなるのであるが、本実施例の場合は圧縮スプリング23の付勢力に抗して摩擦筒22を移動させ22b部の内径部係合部材(固定円盤)11に当接を解除すると内径部係合部材(固定円盤)11は回転可能になり外部からの手段例えば手動により回転可能となる。前記モータや回転円盤(入力円盤)8が回転不能だとしても外輪部材27は回転可能となる。
モータは本実施例で述べた構成に限らず中空形状の物であれば適用可能である。
モータと減速機を組み合わせたアクチュエータで耐久性向上に関する構造である。
1は磁石保持部材(回転出力部材)、
2は外側磁石
3は内側磁石
4はステータ
5は外側コイル
6は内側コイル
7は地板
8は回転円盤(入力円盤)
9はサイクロイド円盤(公転部材)
10は第1ボール軸受手段
11は内径部係合部材(固定円盤)
12、13はボール軸受12、13
14は出力円盤
15は第2ボール軸受手段
16は第3ボール軸受手段
17は第4ボール軸受手段
18は第5ボール軸受手段
19は第6ボール軸受手段
20は第7ボール軸受手段
21は第8ボール軸受手段
22は摩擦筒
23は圧縮スプリング
24は固定シャフト。
27は外輪部材
2は外側磁石
3は内側磁石
4はステータ
5は外側コイル
6は内側コイル
7は地板
8は回転円盤(入力円盤)
9はサイクロイド円盤(公転部材)
10は第1ボール軸受手段
11は内径部係合部材(固定円盤)
12、13はボール軸受12、13
14は出力円盤
15は第2ボール軸受手段
16は第3ボール軸受手段
17は第4ボール軸受手段
18は第5ボール軸受手段
19は第6ボール軸受手段
20は第7ボール軸受手段
21は第8ボール軸受手段
22は摩擦筒
23は圧縮スプリング
24は固定シャフト。
27は外輪部材
図1から図3は本発明の実施例であり
図1は各部品の構成を示す断面図、図2は減速機部分の詳細断面図、図3は断面平面図である。
1、2、3、4、5.6は実用新案3229593で公知となっている中空形状のモータである。1は磁石保持部材、2は扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がS極、内周面がN極になるよう着磁された永久磁石と扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がN極、内周面がS極になるよう着磁された永久磁石が磁石保持部材の円筒部1cの外周面1aに沿って円筒状に配置された外側磁石である。3は扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がS極、内周面がN極になるよう着磁された永久磁石と扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がN極、内周面がS極になるよう着磁された永久磁石が磁石保持部材の円筒部1cの内周面1bに沿って円筒状に配置された内側磁石である。内側磁石と外側磁石とは異なる極が磁石保持部材1の円筒部1cを介して向き合うように配置されている。
4は軟磁性材料からなるステータで複数の外側磁極部4aが前記外側磁石2の外周面に隙間をもって対向している。また複数の内側磁極部4bは前記内側磁石3の内周面に隙間をもって対向している。
5はステータの複数の外側磁極部4aを励磁するためにそれら複数の外側磁極部毎に配置された外側コイル、
6はステータの複数の内側磁極部4bを励磁するためにそれら複数の内側磁極部毎に配置された内側コイルである。
外側コイル5、内側コイル6を所定の通電切り替えることによって磁石保持部材1が回転していくものである。磁石保持部材1は請求項でいうモータの回転出力部材である。
7は地板でステータ4を固定する。
8はモータの回転出力部材である磁石保持部材1と一体的に回転し地板に対し回転可能に保持された偏心円筒部を備え中空形状の回転円盤(入力円盤)である。本実施例では後述の内径部係合部材(固定円盤)に対し回転可能に取り付けられ、内径部係合部材(固定円盤)が地板7に回転可能に取り付けられていることにより回転円盤(入力円盤)は地板1に対して回転可能に取り付けられている。回転円盤(入力円盤)には回転中心とdだけ偏心した偏心円筒部8aが形成されている。
9はサイクロイド円盤(公転部材)であり外周にはサイクロイド曲線で構成される複数の歯(歯数n)が形成されている。本実施例ではn=49である。
10は複数の鋼球ボール10aと該鋼球ボール10aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部10bからなる第1ボール軸受手段である。
前記サイクロイド円盤9の内周部9aは回転円盤(入力円盤)の偏心円筒部8aに第1ボール軸受手段10を介して回転可能に取り付けられている。
前記サイクロイド円盤(公転部材)9は後述するように回転円盤の回転によって偏心dの回転半径で回転円盤の回転中心を中心として公転することに伴い偏心円筒部8aを中心に自転する。請求項中では公転部材と表現する。
11は内径部にn+1の歯11aが形成され該歯が前記サイクロイド円盤(公転部材)の外周部に形成されたn枚のサイクロイド曲線で構成される歯に係合し、前記サイクロイド円盤(公転部材)9の公転により自転運動を生じさせる内径部係合部材(固定円盤)である。
内径部係合部材(固定円盤)11は外周面に公知のボール軸受12、13が固定されており該ボール軸受12、13は地板7に固定され内径部係合部材(固定円盤)11はボール軸受12、13を介して地板7に回転可能に取り付けられている。内径部係合部材(固定円盤)11は前記モータ以外の外部からの手段例えば手動により回転可能となっている。
14は中空形状の出力円盤であり、本実施例では前記内径部係合部材(固定円盤)11に対し回転可能に取り付けられ、内径部係合部材(固定円盤)11が地板7に回転可能に取り付けられていることにより出力円盤は地板1に対して回転可能に取り付けられている。
出力円盤14のダボ部14aは前記サイクロイド円盤(公転部材)9の係合穴9bと係合し前記サイクロイド円盤(公転部材)9の自転成分だけが伝達されるようになっている。
15は複数の鋼球ボール15aと該鋼球ボール15aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部15bからなる第2ボール軸受手段である。
16は複数の鋼球ボール16aと該鋼球ボール16aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部16bからなる第3ボール軸受手段である。
17は複数の鋼球ボール17aと該鋼球ボール17aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部17bからなる第4ボール軸受手段である。
18は複数の鋼球ボール18aと該鋼球ボール18aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部18bからなる第5ボール軸受手段である。
19は複数の鋼球ボール19aと該鋼球ボール19aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部19bからなる第6ボール軸受手段である。
20は複数の鋼球ボール20aと該鋼球ボール20aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部20bからなる第7ボール軸受手段である。
21は複数の鋼球ボール21aと該鋼球ボール21aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部20bからなる第8ボール軸受手段である。
第2ボール軸受手段15と第3ボール軸受手段16は回転入力円盤8のリブ8bと内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し回転入力円盤8を回転可能に軸方向の位置を規制する。第4ボール軸受手段17は回転入力円盤8のリブ8bの外周部と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し回転入力円盤8を回転可能に保持する。
第5ボール軸受手段18はサイクロイド円盤(公転部材)9と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在しサイクロイド円盤(公転部材)9を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第6ボール軸受手段19はサイクロイド円盤(公転部材)9と出力円盤14のリブ14bの間に介在しサイクロイド円盤(公転部材)9を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第7ボール軸受手段20は出力円盤14のリブ14bと内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し出力円盤14を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第8ボール軸受手段21は出力円盤14のリブ14bの外周部と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し出力円盤14を回転可能に保持する。
22は摩擦筒であり地板7に軸と並行方向に移動可能に取り付けられ22b部が内径部係合部材(固定円盤)11に当接可能であり地板7と摩擦筒22との間に介在する23で示す圧縮スプリングの力により内径部係合部材(固定円盤)11の回転を阻止するものである。通常はこの圧縮スプリング23の付勢力により
内径部係合部材(固定円盤)11は地板7に対して摩擦力により回転しないように保持されている。摩擦筒22と圧縮スプリング23は内径部係合部材(固定円盤)11の回転を阻止する状態と回転可能にする状態を切り替えることができる手段として機能する。
これらの構成によって、回転円盤(入力円盤)8が1回転することによりサイクロイド円盤は1回転公転しその際にサイクロイド円盤の歯が内径部係合部材(固定円盤)11の内径部の歯に順次噛み合い1/nだけ自転していく。
内径部係合部材(固定円盤)11の自転を前述したように出力円盤14がその自転動作のみを取り出す構造になっているので磁石保持部材1の回転を1/n倍に減速されて内径部係合部材(固定円盤)14は回転していく。
以上で中空形状のモータと中空形状の減速機が構成されたことになる。
24は固定シャフトで地板7に固定され先端にはボール軸受25、26を介して後述の外輪部材が回転可能に取り付けられている。
27は外輪部材でボール軸受25、26を介して固定シャフト24に回転可能に取り付けられている。また、外輪部材27は出力円盤14の回転のみを伝達する例えばダボとそれに嵌合する穴との構造などの公知の方法で回転力のみが外輪部材27には伝えられる。
外輪部材27は例えば車輪やベルト伝達のためのプーリーとして用いることが考えられるのであるが、いずれの場合にも軸と垂直方向の半径方向への外力が加わることが多い。本発明では外輪部材27は固定された固定シャフト27でその力を指示する構造であるので減速機内部への負担が小さいものとなる。そのため減速機の耐久性が優れる構造となっている。
モータに耐久性等で不具合が生じ回転が不能となった場合、外輪部材27は減速機を介し減速されているので手動では回転させることができなくなるのであるが、本実施例の場合は圧縮スプリング23の付勢力に抗して摩擦筒22を移動させ22b部の内径部係合部材(固定円盤)11に当接を解除すると内径部係合部材(固定円盤)11は回転可能になり外部からの手段例えば手動により回転可能となる。前記モータや回転円盤(入力円盤)8が回転不能だとしても外輪部材27は回転可能となる。
モータは本実施例で述べた構成に限らず中空形状の物であれば適用可能である。
図1は各部品の構成を示す断面図、図2は減速機部分の詳細断面図、図3は断面平面図である。
1、2、3、4、5.6は実用新案3229593で公知となっている中空形状のモータである。1は磁石保持部材、2は扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がS極、内周面がN極になるよう着磁された永久磁石と扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がN極、内周面がS極になるよう着磁された永久磁石が磁石保持部材の円筒部1cの外周面1aに沿って円筒状に配置された外側磁石である。3は扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がS極、内周面がN極になるよう着磁された永久磁石と扇状形状で半径方向に着磁されて外周面がN極、内周面がS極になるよう着磁された永久磁石が磁石保持部材の円筒部1cの内周面1bに沿って円筒状に配置された内側磁石である。内側磁石と外側磁石とは異なる極が磁石保持部材1の円筒部1cを介して向き合うように配置されている。
4は軟磁性材料からなるステータで複数の外側磁極部4aが前記外側磁石2の外周面に隙間をもって対向している。また複数の内側磁極部4bは前記内側磁石3の内周面に隙間をもって対向している。
5はステータの複数の外側磁極部4aを励磁するためにそれら複数の外側磁極部毎に配置された外側コイル、
6はステータの複数の内側磁極部4bを励磁するためにそれら複数の内側磁極部毎に配置された内側コイルである。
外側コイル5、内側コイル6を所定の通電切り替えることによって磁石保持部材1が回転していくものである。磁石保持部材1は請求項でいうモータの回転出力部材である。
7は地板でステータ4を固定する。
8はモータの回転出力部材である磁石保持部材1と一体的に回転し地板に対し回転可能に保持された偏心円筒部を備え中空形状の回転円盤(入力円盤)である。本実施例では後述の内径部係合部材(固定円盤)に対し回転可能に取り付けられ、内径部係合部材(固定円盤)が地板7に回転可能に取り付けられていることにより回転円盤(入力円盤)は地板1に対して回転可能に取り付けられている。回転円盤(入力円盤)には回転中心とdだけ偏心した偏心円筒部8aが形成されている。
9はサイクロイド円盤(公転部材)であり外周にはサイクロイド曲線で構成される複数の歯(歯数n)が形成されている。本実施例ではn=49である。
10は複数の鋼球ボール10aと該鋼球ボール10aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部10bからなる第1ボール軸受手段である。
前記サイクロイド円盤9の内周部9aは回転円盤(入力円盤)の偏心円筒部8aに第1ボール軸受手段10を介して回転可能に取り付けられている。
前記サイクロイド円盤(公転部材)9は後述するように回転円盤の回転によって偏心dの回転半径で回転円盤の回転中心を中心として公転することに伴い偏心円筒部8aを中心に自転する。請求項中では公転部材と表現する。
11は内径部にn+1の歯11aが形成され該歯が前記サイクロイド円盤(公転部材)の外周部に形成されたn枚のサイクロイド曲線で構成される歯に係合し、前記サイクロイド円盤(公転部材)9の公転により自転運動を生じさせる内径部係合部材(固定円盤)である。
内径部係合部材(固定円盤)11は外周面に公知のボール軸受12、13が固定されており該ボール軸受12、13は地板7に固定され内径部係合部材(固定円盤)11はボール軸受12、13を介して地板7に回転可能に取り付けられている。内径部係合部材(固定円盤)11は前記モータ以外の外部からの手段例えば手動により回転可能となっている。
14は中空形状の出力円盤であり、本実施例では前記内径部係合部材(固定円盤)11に対し回転可能に取り付けられ、内径部係合部材(固定円盤)11が地板7に回転可能に取り付けられていることにより出力円盤は地板1に対して回転可能に取り付けられている。
出力円盤14のダボ部14aは前記サイクロイド円盤(公転部材)9の係合穴9bと係合し前記サイクロイド円盤(公転部材)9の自転成分だけが伝達されるようになっている。
15は複数の鋼球ボール15aと該鋼球ボール15aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部15bからなる第2ボール軸受手段である。
16は複数の鋼球ボール16aと該鋼球ボール16aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部16bからなる第3ボール軸受手段である。
17は複数の鋼球ボール17aと該鋼球ボール17aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部17bからなる第4ボール軸受手段である。
18は複数の鋼球ボール18aと該鋼球ボール18aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部18bからなる第5ボール軸受手段である。
19は複数の鋼球ボール19aと該鋼球ボール19aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部19bからなる第6ボール軸受手段である。
20は複数の鋼球ボール20aと該鋼球ボール20aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部20bからなる第7ボール軸受手段である。
21は複数の鋼球ボール21aと該鋼球ボール21aを円周上の等間隔に回転可能に保持するリテーナー部20bからなる第8ボール軸受手段である。
第2ボール軸受手段15と第3ボール軸受手段16は回転入力円盤8のリブ8bと内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し回転入力円盤8を回転可能に軸方向の位置を規制する。第4ボール軸受手段17は回転入力円盤8のリブ8bの外周部と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し回転入力円盤8を回転可能に保持する。
第5ボール軸受手段18はサイクロイド円盤(公転部材)9と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在しサイクロイド円盤(公転部材)9を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第6ボール軸受手段19はサイクロイド円盤(公転部材)9と出力円盤14のリブ14bの間に介在しサイクロイド円盤(公転部材)9を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第7ボール軸受手段20は出力円盤14のリブ14bと内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し出力円盤14を回転可能に軸方向の位置を規制する。
第8ボール軸受手段21は出力円盤14のリブ14bの外周部と内径部係合部材(固定円盤)8の間に介在し出力円盤14を回転可能に保持する。
22は摩擦筒であり地板7に軸と並行方向に移動可能に取り付けられ22b部が内径部係合部材(固定円盤)11に当接可能であり地板7と摩擦筒22との間に介在する23で示す圧縮スプリングの力により内径部係合部材(固定円盤)11の回転を阻止するものである。通常はこの圧縮スプリング23の付勢力により
内径部係合部材(固定円盤)11は地板7に対して摩擦力により回転しないように保持されている。摩擦筒22と圧縮スプリング23は内径部係合部材(固定円盤)11の回転を阻止する状態と回転可能にする状態を切り替えることができる手段として機能する。
これらの構成によって、回転円盤(入力円盤)8が1回転することによりサイクロイド円盤は1回転公転しその際にサイクロイド円盤の歯が内径部係合部材(固定円盤)11の内径部の歯に順次噛み合い1/nだけ自転していく。
内径部係合部材(固定円盤)11の自転を前述したように出力円盤14がその自転動作のみを取り出す構造になっているので磁石保持部材1の回転を1/n倍に減速されて内径部係合部材(固定円盤)14は回転していく。
以上で中空形状のモータと中空形状の減速機が構成されたことになる。
24は固定シャフトで地板7に固定され先端にはボール軸受25、26を介して後述の外輪部材が回転可能に取り付けられている。
27は外輪部材でボール軸受25、26を介して固定シャフト24に回転可能に取り付けられている。また、外輪部材27は出力円盤14の回転のみを伝達する例えばダボとそれに嵌合する穴との構造などの公知の方法で回転力のみが外輪部材27には伝えられる。
外輪部材27は例えば車輪やベルト伝達のためのプーリーとして用いることが考えられるのであるが、いずれの場合にも軸と垂直方向の半径方向への外力が加わることが多い。本発明では外輪部材27は固定された固定シャフト27でその力を指示する構造であるので減速機内部への負担が小さいものとなる。そのため減速機の耐久性が優れる構造となっている。
モータに耐久性等で不具合が生じ回転が不能となった場合、外輪部材27は減速機を介し減速されているので手動では回転させることができなくなるのであるが、本実施例の場合は圧縮スプリング23の付勢力に抗して摩擦筒22を移動させ22b部の内径部係合部材(固定円盤)11に当接を解除すると内径部係合部材(固定円盤)11は回転可能になり外部からの手段例えば手動により回転可能となる。前記モータや回転円盤(入力円盤)8が回転不能だとしても外輪部材27は回転可能となる。
モータは本実施例で述べた構成に限らず中空形状の物であれば適用可能である。
Claims (1)
- 中空形状のモータと
地板と、前記モータの回転出力部材により駆動され前記地板に対し回転可能に保持された偏心円筒部を備え中空形状の回転円盤(入力円盤)と、前記偏心円筒部に回転自在に保持されて、前記回転軸の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う中空形状の公転部材(サイクロイド円盤)と、内径部が前記公転部材の外周部に係合して公転部材の自転運動を生じさせ前記地板に保持された内径部係合部材(固定円盤)と、前記公転部材に係合し地板に対し回転可能に保持された中空形状の出力円盤とからなるサイクロイド減速機構と、
前記出力円盤および前記入力円盤及び公転部材の中空部に挿入され前記地板に固定された固定軸と、前記出力円盤の回転に連動し前記固定軸に内径が回転可能に案内され外輪部材(スプールもしくは車輪)と
を備える回転駆動装置
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021001148U JP3234308U (ja) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 回転駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021001148U JP3234308U (ja) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 回転駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3234308U true JP3234308U (ja) | 2021-10-07 |
Family
ID=77914891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021001148U Active JP3234308U (ja) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 回転駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3234308U (ja) |
-
2021
- 2021-02-08 JP JP2021001148U patent/JP3234308U/ja active Active
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Legal Events
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