JP4650719B2 - 中空アクチュエータ - Google Patents
中空アクチュエータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4650719B2 JP4650719B2 JP2004338463A JP2004338463A JP4650719B2 JP 4650719 B2 JP4650719 B2 JP 4650719B2 JP 2004338463 A JP2004338463 A JP 2004338463A JP 2004338463 A JP2004338463 A JP 2004338463A JP 4650719 B2 JP4650719 B2 JP 4650719B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- hollow
- bearing
- rotor
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、産業ロボットの関節などを駆動するアクチュエータに関する。
従来の中空アクチュエータとして、高速のモータ軸が軸受内輪回転で支持され、その内側に低速中空部が設けられているものがある（例えば、特許文献１参照）。
図２は従来の中空アクチュエータを示す断面図である。図において、１１１は低速中空軸、１１２はモータ部、１１３はモータ軸、１１４は減速機、１１５は検出器である。モータ軸１１３は軸受１１６で内輪回転支持され、低速中空軸１１１はモータ軸に内接支持されている。
また、従来の他の中空アクチュエータとして、高速のモータ軸がアクチュエータの中心を貫通し、その軸が中空構造となっているものもある（例えば、特許文献２参照）。図３は従来の他の中空アクチュエータを示す断面図である。図３において、２１１は高速中空軸であり、負荷側の軸受２１２と反負荷側２１３の軸受で支持され、モータ電磁部で駆動され、減速後大きなパワーを出力する。
このように、従来の中空アクチュエータは、高速モータ軸が軸受で内輪回転支持され、高速軸の内側に二重中空低速軸を設けるか、または中空部が高速軸のままで、アクチュエータの中心を貫通させて構成されている。
特開２００１−２１８４２２号公報（図１）
実公平７−４２２１５号（図３）
図２は従来の中空アクチュエータを示す断面図である。図において、１１１は低速中空軸、１１２はモータ部、１１３はモータ軸、１１４は減速機、１１５は検出器である。モータ軸１１３は軸受１１６で内輪回転支持され、低速中空軸１１１はモータ軸に内接支持されている。
また、従来の他の中空アクチュエータとして、高速のモータ軸がアクチュエータの中心を貫通し、その軸が中空構造となっているものもある（例えば、特許文献２参照）。図３は従来の他の中空アクチュエータを示す断面図である。図３において、２１１は高速中空軸であり、負荷側の軸受２１２と反負荷側２１３の軸受で支持され、モータ電磁部で駆動され、減速後大きなパワーを出力する。
このように、従来の中空アクチュエータは、高速モータ軸が軸受で内輪回転支持され、高速軸の内側に二重中空低速軸を設けるか、または中空部が高速軸のままで、アクチュエータの中心を貫通させて構成されている。
ところが、従来の中空アクチュエータは、高速軸が軸受で内輪回転支持され、低速軸が高速軸に内接支持されるため、中空部では高速軸と低速軸が二重構造となり、中空径が小さくなるという問題や、アクチュエータ中心を高速軸が貫通しているので中空部にケーブル等をはわせられないという問題や、高速の支持軸受が負荷側と反負荷側というように２ヶ所に分かれて配置され、それぞれの軸受を支持するために個別のブラケットが必要となるので、アクチュエータの軸方向の長さを短くできないというような問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、中空部を固定の中空シャフトと、低速動作をする出力フランジとで構成し、さらに高速軸の支持を２個の軸受を組み合させて一ヶ所で片持ち支持とすることにより、反負荷側のブラケットが不要となるようにし、中空径が大きく、軸方向の長さの短いコンパクトな中空アクチュエータを提供することを目的とする。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、中空部を固定の中空シャフトと、低速動作をする出力フランジとで構成し、さらに高速軸の支持を２個の軸受を組み合させて一ヶ所で片持ち支持とすることにより、反負荷側のブラケットが不要となるようにし、中空径が大きく、軸方向の長さの短いコンパクトな中空アクチュエータを提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
反負荷側の端部につば部を有する中空シャフトと、反負荷側の端部に前記つば部が着脱可能に固定された円筒状のフレームと、前記フレームに固定されたステータおよびその内側に設けられ前記反負荷側に開口を有するカップ形状のロータとからなるモータと、前記ロータに結合されたウェーブジュネレータ、フレックススプラインおよびサーキュラスプラインからなる減速機と、前記中空シャフト側に設けられた磁気センサおよび前記ロータの前記開口側に当該磁気センサに対向して設けられたマグネットとからなる角度検出用の位置検出器と、前記フレームと前記減速機の出力側との間に設けられた低速軸受と、前記減速機の出力側に設けられ低速動作する出力フランジとを備え、
前記ロータは前記モータの負荷側の高速軸受だけで片持ち支持されており、前記ロータに結合されたウェーブジェネレータは前記出力フランジに設けた高速軸受の外輪回転支持で軸受支持されており、前記低速軸受の内輪は前記出力フランジをハウジングとして取り付けられており、アクチュエータの中心を貫通する中空部は、前記中空シャフトと前記出力フランジとで構成し、前記位置検出器を前記モータの反負荷側に設けたものである。
反負荷側の端部につば部を有する中空シャフトと、反負荷側の端部に前記つば部が着脱可能に固定された円筒状のフレームと、前記フレームに固定されたステータおよびその内側に設けられ前記反負荷側に開口を有するカップ形状のロータとからなるモータと、前記ロータに結合されたウェーブジュネレータ、フレックススプラインおよびサーキュラスプラインからなる減速機と、前記中空シャフト側に設けられた磁気センサおよび前記ロータの前記開口側に当該磁気センサに対向して設けられたマグネットとからなる角度検出用の位置検出器と、前記フレームと前記減速機の出力側との間に設けられた低速軸受と、前記減速機の出力側に設けられ低速動作する出力フランジとを備え、
前記ロータは前記モータの負荷側の高速軸受だけで片持ち支持されており、前記ロータに結合されたウェーブジェネレータは前記出力フランジに設けた高速軸受の外輪回転支持で軸受支持されており、前記低速軸受の内輪は前記出力フランジをハウジングとして取り付けられており、アクチュエータの中心を貫通する中空部は、前記中空シャフトと前記出力フランジとで構成し、前記位置検出器を前記モータの反負荷側に設けたものである。
本発明の中空アクチュエータは、中空部を固定の中空シャフトと、低速動作する出力フランジとで構成し、さらに高速軸の支持を２個の軸受を組み合させて一ヶ所で片持ち支持としたので、軸受を設置するためのブラケット等が反負荷側に不要となり、中空径が大きく、軸長が短くコンパクトな中空アクチュエータを得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明のアクチュエータの半断面図である。図において、１はフレーム、２はモータ、３は中空状の中空シャフト、４は電磁ブレーキ、５は位置検出器、６は出力フランジ、７は減速機、８は低速側軸受、９は高速側軸受である。
モータ２は、フレーム１に固定されたステータ２１とカップ形状のロータ２２からなっている。中空シャフト３はフレーム１に固定されており、その周囲に電磁ブレーキ４を固定している。位置検出器５は、固定シャフト３に取り付けられた角度検出用の磁気センサ５１とロータ２２の反負荷側に固定された角度検出用マグネット５２とからなっている。減速機７は、ロータ２２に結合されウェーブジュネレータ７１と、フレーム１に固定されたフレックススプライン７２と、回転自在に支持されたサーキュラスプライン７３とからなる。出力フランジ部１０は、高速側軸受９の支持部を兼ねた中空構造になっている。なお、ロータ２２は高速側軸受９で支持されている。
ロータ２２に結合されたウェーブジェネレータ７１は、高速側軸受９で外輪回転支持されている。高速側軸受９は、減速後の低速動作をする出力フランジ部６が内輪ハウジングとなっており、２個を組み合わせ、モータ負荷側だけでの片持ち構造となっている。これにより、モータ２の反負荷側に軸受を設置するためのブラケットが不要となり、モータの長さをブラケット分短くすることができるとともに、ロータの一端を開放された構造にでき、電磁ブレーキ４をロータと中空部の間に納めることができる。
本アクチュエータの中空部は、低速の出力フランジ６と中空シャフト３から構成されており、中空部の穴部の部品肉厚は薄く、高速回転部もないので、中空径が大きく、ケーブル等を中空部にはわせることができる。
本発明が特許文献１と異なる部分は、中空部を高速軸に内接させて内側に低速軸というように中空部が二重構造とならないように、高速軸受の内外輪で外輪側を高速、内輪側を低速と分け、中空部の部品肉厚が厚くならないようにした点と軸受支持を一ヶ所に集約し、片持ち支持とし、軸受用のブラケットの一方を廃止した部分である。
本発明が特許文献２と異なる部分は、前記特許文献１と同様に軸受支持をモータの負荷側に集約した点と、アクチュエータの中空部に直接モータの高速軸が現れないように、高速軸をアクチュエータに内蔵した点である。
モータ２は、フレーム１に固定されたステータ２１とカップ形状のロータ２２からなっている。中空シャフト３はフレーム１に固定されており、その周囲に電磁ブレーキ４を固定している。位置検出器５は、固定シャフト３に取り付けられた角度検出用の磁気センサ５１とロータ２２の反負荷側に固定された角度検出用マグネット５２とからなっている。減速機７は、ロータ２２に結合されウェーブジュネレータ７１と、フレーム１に固定されたフレックススプライン７２と、回転自在に支持されたサーキュラスプライン７３とからなる。出力フランジ部１０は、高速側軸受９の支持部を兼ねた中空構造になっている。なお、ロータ２２は高速側軸受９で支持されている。
ロータ２２に結合されたウェーブジェネレータ７１は、高速側軸受９で外輪回転支持されている。高速側軸受９は、減速後の低速動作をする出力フランジ部６が内輪ハウジングとなっており、２個を組み合わせ、モータ負荷側だけでの片持ち構造となっている。これにより、モータ２の反負荷側に軸受を設置するためのブラケットが不要となり、モータの長さをブラケット分短くすることができるとともに、ロータの一端を開放された構造にでき、電磁ブレーキ４をロータと中空部の間に納めることができる。
本アクチュエータの中空部は、低速の出力フランジ６と中空シャフト３から構成されており、中空部の穴部の部品肉厚は薄く、高速回転部もないので、中空径が大きく、ケーブル等を中空部にはわせることができる。
本発明が特許文献１と異なる部分は、中空部を高速軸に内接させて内側に低速軸というように中空部が二重構造とならないように、高速軸受の内外輪で外輪側を高速、内輪側を低速と分け、中空部の部品肉厚が厚くならないようにした点と軸受支持を一ヶ所に集約し、片持ち支持とし、軸受用のブラケットの一方を廃止した部分である。
本発明が特許文献２と異なる部分は、前記特許文献１と同様に軸受支持をモータの負荷側に集約した点と、アクチュエータの中空部に直接モータの高速軸が現れないように、高速軸をアクチュエータに内蔵した点である。
このように、モータのロータに結合されたウェーブジェネレータからなる高速のモータ軸が軸受外輪回転支持され、中空部が固定の中空シャフトと、減速後の低速動作をする出力フランジ部からなり、出力フランジ部は高速軸受の内輪ハウジングも兼用する。また、高速軸の支持は、２個の軸受を組み合させて一ヶ所で片持ち支持とし、軸受を設置するためのブラケット等が反負荷側に不要となるようにして、アクチュエータの中空径を大きく、その外形をコンパクトにすることができる。
モータのロータに結合されたウェーブジェネレータからなる高速のモータ軸が軸受外輪回転支持され、中空部が固定の中空シャフトと、減速後の低速動作をする出力フランジ部からなり、出力フランジ部は高速軸受の内輪ハウジングも兼用する。また、高速軸の支持は、２個の軸受を組み合させて一ヶ所で片持ち支持とし、軸受を設置するためのブラケット等が反負荷側に不要となるようにすることによって、コンパクトで中空径の大きな中空アクチュエータを提供することができるので、人型ロボットのような新しい用途のロボットという用途にも適用できる。
１ フレーム
２ モータ
２１ ステータ
２２ ロータ
３ 中空シャフト
４ 電磁ブレーキ
５ 位置検出器
５１ 磁気センサ
５２ マグネット
６ 出力フランジ
７ 減速機
７１ ウェーブジュネレータ
７２ フレックススプライン
７３ サーキュラスプライン
８ 低速側軸受
９ 高速側軸受
１１１ 低速側中空軸
１１２ モータ部
１１３ モータ軸
１１４ 減速機
１１５ 検出器
２１１ 高速側中空軸
２１２、２１３ 軸受
２ モータ
２１ ステータ
２２ ロータ
３ 中空シャフト
４ 電磁ブレーキ
５ 位置検出器
５１ 磁気センサ
５２ マグネット
６ 出力フランジ
７ 減速機
７１ ウェーブジュネレータ
７２ フレックススプライン
７３ サーキュラスプライン
８ 低速側軸受
９ 高速側軸受
１１１ 低速側中空軸
１１２ モータ部
１１３ モータ軸
１１４ 減速機
１１５ 検出器
２１１ 高速側中空軸
２１２、２１３ 軸受
Claims (1)
- 反負荷側の端部につば部を有する中空シャフトと、反負荷側の端部に前記つば部が着脱可能に固定された円筒状のフレームと、前記フレームに固定されたステータおよびその内側に設けられ前記反負荷側に開口を有するカップ形状のロータとからなるモータと、前記ロータに結合されたウェーブジュネレータ、フレックススプラインおよびサーキュラスプラインからなる減速機と、前記中空シャフト側に設けられた磁気センサおよび前記ロータの前記開口側に当該磁気センサに対向して設けられたマグネットとからなる角度検出用の位置検出器と、前記フレームと前記減速機の出力側との間に設けられた低速軸受と、前記減速機の出力側に設けられ低速動作する出力フランジとを備え、
前記ロータは前記モータの負荷側の高速軸受だけで片持ち支持されており、前記ロータに結合されたウェーブジェネレータは前記出力フランジに設けた高速軸受の外輪回転支持で軸受支持されており、前記低速軸受の内輪は前記出力フランジをハウジングとして取り付けられており、アクチュエータの中心を貫通する中空部は、前記中空シャフトと前記出力フランジとで構成し、前記位置検出器を前記モータの反負荷側に設けたことを特徴とする中空アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004338463A JP4650719B2 (ja) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | 中空アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004338463A JP4650719B2 (ja) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | 中空アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006149139A JP2006149139A (ja) | 2006-06-08 |
| JP4650719B2 true JP4650719B2 (ja) | 2011-03-16 |
Family
ID=36628175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004338463A Expired - Fee Related JP4650719B2 (ja) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | 中空アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4650719B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160117616A (ko) | 2014-03-05 | 2016-10-10 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 영구 자석형 회전 전기 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4833028B2 (ja) | 2006-11-01 | 2011-12-07 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 波動歯車減速機を備えたアクチュエータ |
| WO2009034817A1 (ja) | 2007-09-11 | 2009-03-19 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 中空アクチュエータ |
| JP5060969B2 (ja) * | 2008-01-15 | 2012-10-31 | 住友重機械工業株式会社 | ロボットの関節駆動装置 |
| JP5440227B2 (ja) * | 2009-06-19 | 2014-03-12 | 株式会社安川電機 | 中空減速機内蔵アクチュエータ |
| JP4615621B1 (ja) * | 2010-06-22 | 2011-01-19 | 株式会社ツバキエマソン | 中空固定軸減速機 |
| KR101301261B1 (ko) | 2012-04-30 | 2013-09-10 | 순천대학교 산학협력단 | 중공형 모터 및 그를 이용한 로봇 관절구조 |
| KR101886160B1 (ko) * | 2014-08-12 | 2018-08-07 | 가부시키가이샤 하모닉 드라이브 시스템즈 | 회전 액추에이터 |
| CN104600902A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-05-06 | 广东韦达尔科技有限公司 | 一种空心电机 |
| JP6739205B2 (ja) * | 2016-03-30 | 2020-08-12 | 日本電産株式会社 | 回転アクチュエータおよびロボット |
| US11002355B2 (en) | 2016-05-27 | 2021-05-11 | Nidec Corporation | Actuator with sensor on output flange |
| WO2019039131A1 (ja) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | ソニー株式会社 | パラレルリンク装置並びにマスタ－スレーブシステム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113048U (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-10 | ||
| JPH0461459U (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-26 | ||
| JP2004328898A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Yaskawa Electric Corp | モータ |
-
2004
- 2004-11-24 JP JP2004338463A patent/JP4650719B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113048U (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-10 | ||
| JPH0461459U (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-26 | ||
| JP2004328898A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Yaskawa Electric Corp | モータ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160117616A (ko) | 2014-03-05 | 2016-10-10 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 영구 자석형 회전 전기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006149139A (ja) | 2006-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4650719B2 (ja) | 中空アクチュエータ | |
| WO2017169418A1 (ja) | 回転アクチュエータおよびロボット | |
| JPS6228549A (ja) | 駆動源付き減速装置 | |
| EP1309071A2 (en) | Rotating electric machine | |
| JP2006234005A (ja) | モータ組込みハイポサイクロイド減速機 | |
| WO2017145833A1 (ja) | 駆動装置 | |
| WO2018043398A1 (ja) | 電動機付き波動歯車減速機 | |
| JP2006300272A (ja) | モータ組込みハイポサイクロイド減速機 | |
| JP2009195002A (ja) | 減速機内蔵モータ | |
| JP5257263B2 (ja) | 減速機構内蔵アクチュエータおよびこれを用いた多関節ロボット | |
| JP4997121B2 (ja) | 電動回転継手 | |
| JP2007159287A (ja) | 車両用駆動装置の電動機支持機構 | |
| JPWO2017221994A1 (ja) | コアレスモータ | |
| JP4207542B2 (ja) | 電気式車輪駆動装置 | |
| JP6797435B1 (ja) | センサ内蔵モータ構造 | |
| JP5403366B2 (ja) | 減速機付きモータ | |
| KR101786197B1 (ko) | 감속기 일체형 모터 | |
| JP4831319B2 (ja) | 減速機付きモータ | |
| JP5040153B2 (ja) | インホイールモータ | |
| JP6656755B2 (ja) | 扁平アクチュエータ | |
| JP5980267B2 (ja) | モータ及びアクチュエータ | |
| JP2005051969A (ja) | 薄形アクチュエータ | |
| WO2020262387A1 (ja) | モータアセンブリ | |
| JP5339806B2 (ja) | モータシャフトとピニオンギヤの固定構造、およびその構造を備えたギヤードモータ | |
| JP3421175B2 (ja) | 流体機械 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071108 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100401 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100902 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101101 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101119 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101202 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141224 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |