JP6656755B2 - Flat actuator - Google Patents

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Description

本発明は、モータおよび波動歯車減速機を備えた扁平アクチュエータに関する。   The present invention relates to a flat actuator including a motor and a wave gear reducer.

特許文献1には、モータおよび波動歯車減速機を備えた回転アクチュエータが提案されている。当該特許文献1に開示の回転アクチュエータは、中空型のACサーボモータと、カップ型の中空波動歯車装置とが中心軸線の方向に配列された構成となっている。   Patent Document 1 proposes a rotary actuator including a motor and a wave gear reducer. The rotary actuator disclosed in Patent Document 1 has a configuration in which a hollow AC servomotor and a cup-shaped hollow wave gear device are arranged in the direction of the center axis.

ACサーボモータの中空モータ軸の出力側の部分は、モータハウジングの前側端板を貫通して中空波動歯車装置のカップ形状をした可撓性の外歯歯車の内部に延びている。外歯歯車の内部に延びている中空モータ軸の部位には波動発生器が固定されている。中空モータ軸の反対側の部位にはエンコーダが取り付けられている。また、中空モータ軸は、モータハウジングの前側端板に取り付けた前側主軸受、および、エンコーダの側の後側主軸受によって、軸線方向に一定の間隔を開けて両持ち状態で支持されている。   The output portion of the hollow motor shaft of the AC servomotor extends through the front end plate of the motor housing and into the cup-shaped flexible external gear of the hollow wave gear device. A wave generator is fixed to a portion of the hollow motor shaft extending inside the external gear. An encoder is mounted on the opposite side of the hollow motor shaft. The hollow motor shaft is supported by a front main bearing attached to a front end plate of the motor housing and a rear main bearing on the encoder side at a fixed interval in the axial direction in a double-supported state.

特開2014−206265号公報JP 2014-206265 A

このようなアクチュエータにおいては、モータと波動歯車減速機が軸線方向に連結され、モータの後端側にはエンコーダが取り付けられているので、その軸長が長くなりやすい。   In such an actuator, the motor and the wave gear reducer are connected in the axial direction, and the encoder is attached to the rear end side of the motor.

また、モータ軸には、その出力側の前端部分を波動歯車減速機の側に延ばして波動発生器の取り付け部を設け、その後端部分を後側に延ばしてエンコーダの取り付け部を設ける必要がある。よって、モータ軸の軸長も長くなりやすい。   In addition, it is necessary to provide a mounting portion for a wave generator by extending a front end portion on the output side of the motor shaft to the side of the wave gear reducer, and provide a mounting portion for an encoder by extending a rear end portion to the rear side. . Therefore, the shaft length of the motor shaft tends to be long.

長いモータ軸は、その支持剛性を確保するために、その軸線方向に間隔を開けて配置した前側主軸受と後側主軸受とによって、両持ち状態で支持する必要がある。このため、軸線方向の前後に軸受を配置するためのスペースが必要となる。この点からも、アクチュエータの軸長が長くなりやすい。   A long motor shaft needs to be supported in a double-supported state by a front main bearing and a rear main bearing which are spaced apart in the axial direction in order to secure the supporting rigidity. For this reason, a space for arranging the bearing before and after in the axial direction is required. Also from this point, the axial length of the actuator tends to be long.

軸長の長いアクチュエータは、軸線方向に十分な設置スペースを確保できないと、組み込むことが困難な場合がある。   If a sufficient installation space cannot be secured in the axial direction, it may be difficult to incorporate an actuator having a long shaft length into the housing.

本発明の課題は、このような点に鑑みて、モータと波動歯車減速機とが軸線方向に連結された軸長の短い扁平アクチュエータを提供することにある。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a flat actuator having a short axial length in which a motor and a wave gear reducer are connected in an axial direction.

上記の課題を解決するために、本発明の扁平アクチュエータは、
モータと、
前記モータの回転状態を検出するエンコーダと、
前記モータのロータシャフトを片持ち状態で支持する組合せアンギュラ玉軸受等の主軸受と、
前記ロータシャフトから取り出されるモータ回転を減速する波動歯車減速機と、
を有し、
前記波動歯車減速機は、前記ロータシャフトと同軸に配置されたカップ形状の可撓性の外歯歯車を備え、
前記主軸受は前記外歯歯車の内部に配置され、
前記ロータシャフトは、一方の第1シャフト端部の側の部分が前記外歯歯車の内部に位置し前記主軸受によって支持され、他方の第2シャフト端部の側の部分が前記外歯歯車の開口端から外部に突出しており、
前記エンコーダは、前記ロータシャフトの前記第2シャフト端部に取り付けられていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the flat actuator of the present invention
Motor and
An encoder for detecting a rotation state of the motor;
A main bearing such as a combination angular contact ball bearing that supports the rotor shaft of the motor in a cantilever state,
A wave gear reducer for reducing the rotation of the motor taken out of the rotor shaft,
Has,
The wave gear reducer includes a cup-shaped flexible external gear arranged coaxially with the rotor shaft,
The main bearing is disposed inside the external gear,
The rotor shaft has a first shaft end side portion located inside the external gear and supported by the main bearing, and a second second shaft end side portion of the external gear. It protrudes outside from the open end,
The encoder is attached to the end of the second shaft of the rotor shaft.

本発明の扁平アクチュエータでは、カップ形状の外歯歯車の内部空間を利用して主軸受を配置し、当該主軸受によってロータシャフトを片持ち状態で支持しており、ロータシャフトの後端側(エンコーダ側の第2シャフト端部の側)をフリーの状態にできる。   In the flat actuator of the present invention, the main bearing is arranged by utilizing the internal space of the external gear having a cup shape, the rotor shaft is supported by the main bearing in a cantilever state, and the rear end side of the rotor shaft (encoder) Side of the second shaft end) can be in a free state.

従来では、波動歯車減速機の外歯歯車から外部に突出しているロータシャフトの部分を、その軸線方向に沿って所定の間隔で配置した一対の主軸受によって両持ち状態に支持している。ロータシャフトのエンコーダ側の第2シャフト端部側をフリーの状態にすることができない。   Conventionally, a portion of a rotor shaft protruding outside from an external gear of a wave gear speed reducer is supported in a double-supported state by a pair of main bearings arranged at a predetermined interval along the axial direction. The second shaft end side of the rotor shaft on the encoder side cannot be set in a free state.

本発明ではロータシャフトの後端側をフリーの状態にできるので、モータ(エンコーダ)の側に、一対の主軸受の設置スペースを省略でき、その分、従来に比べてロータシャフトの軸長を短くできる。また、ロータシャフトを短くできるので、組合せアンギュラ玉軸受などの負荷容量の高い軸受を用いれば、ロータシャフトを十分な支持剛性で片持ち状態で支持することができる。さらに、エンコーダの側にはロータシャフトの主軸受が存在しないので、当該主軸受を潤滑するための軸受潤滑油の飛散防止のための部品を配置する必要がない。すなわち、エンコーダへのグリースあるいは潤滑油の飛散防止のために、専用の部材を配置する必要がない。したがって、本発明によれば、従来に比べて軸長の短い扁平アクチュエータを実現できる。   In the present invention, the rear end side of the rotor shaft can be made free, so that a space for installing a pair of main bearings can be omitted on the side of the motor (encoder), and the shaft length of the rotor shaft can be shortened by that much. it can. Further, since the rotor shaft can be shortened, if a bearing having a high load capacity such as a combination angular contact ball bearing is used, the rotor shaft can be supported in a cantilever state with sufficient supporting rigidity. Further, since the main bearing of the rotor shaft does not exist on the encoder side, there is no need to arrange a part for preventing the scattering of bearing lubricating oil for lubricating the main bearing. That is, it is not necessary to arrange a dedicated member for preventing grease or lubricating oil from scattering to the encoder. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a flat actuator having a shorter axial length than in the past.

また、本発明では、ロータシャフトの後端側をフリーの状態にでき、エンコーダの側には主軸受および当該主軸受の保持機構が不要であるので、エンコーダの側の部材の加工精度を緩めることができ、かつ、組立性を向上できる。したがって、本発明によれば、扁平アクチュエータを実現できると共に、当該扁平アクチュエータの加工費および組立費を抑えることができる。   Further, in the present invention, the rear end side of the rotor shaft can be set in a free state, and the main bearing and the holding mechanism of the main bearing are not required on the encoder side. And assemblability can be improved. Therefore, according to the present invention, a flat actuator can be realized, and the processing cost and the assembly cost of the flat actuator can be suppressed.

次に、本発明の扁平アクチュエータにおいて、前記ロータシャフトにおける前記主軸受と前記エンコーダとの間のシャフト部分に、前記第1シャフト端部の側に前記波動歯車減速機の波動発生器を取り付け、前記第2シャフト端部の側に、外周部にロータマグネットが固定されたロータ円盤を取り付け、前記波動発生器と前記ロータ円盤との間を減速機ケースによって仕切り、前記減速機ケースと、当該減速機ケースを貫通して延びている前記ロータシャフトとの間を、オイルシールによってシールすることができる。   Next, in the flat actuator of the present invention, a wave generator of the wave gear reducer is attached to a shaft portion of the rotor shaft between the main bearing and the encoder, on a side of the first shaft end, A rotor disk having a rotor magnet fixed to an outer peripheral portion is attached to an end of the second shaft, and the wave generator and the rotor disk are partitioned by a speed reducer case. The space between the rotor shaft and the rotor shaft extending through the case can be sealed by an oil seal.

この構成によれば、モータと波動歯車減速機との間が、減速機ケースとオイルシールとによって仕切られる。波動歯車減速機の側からグリースがモータの側に漏れ出ることを防止できる。モータ側に漏れ出たグリースがロータの回転によって隣接配置されているエンコーダの側に飛散して当該エンコーダに付着するという弊害を防止できる。   According to this configuration, the motor and the wave gear reducer are partitioned by the reducer case and the oil seal. The grease can be prevented from leaking from the wave gear reducer to the motor. The adverse effect that grease leaking to the motor side is scattered by the rotation of the rotor to the side of the encoder arranged adjacently and adheres to the encoder can be prevented.

本発明を適用した扁平アクチュエータを示す概略縦断面図である。1 is a schematic longitudinal sectional view showing a flat actuator to which the present invention is applied. 図1の扁平アクチュエータの部分拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the flat actuator of FIG. 1.

以下に、図面を参照して、本発明を適用した扁平アクチュエータの実施の形態を説明する。   An embodiment of a flat actuator according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本実施の形態に係る扁平アクチュエータを示す概略縦断面図である。扁平アクチュエータ1は、モータ2と、モータ2の回転状態を検出するエンコーダ3と、モータ回転を減速する波動歯車減速機4とを有している。   FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing the flat actuator according to the present embodiment. The flat actuator 1 has a motor 2, an encoder 3 for detecting the rotation state of the motor 2, and a wave gear reducer 4 for reducing the rotation of the motor.

モータ2は、端板部5aおよび筒状胴部5bを備えたモータケース5の内部に、同軸に組み込まれたステータアセンブリ6およびロータアセンブリ7を備えている。ステータアセンブリ6は、モータケース5の内周面に取り付けたステータコア8の各突極に巻回したステータコイル9を備えている。ロータアセンブリ7は、ロータシャフト10と、ロータシャフト10と一体回転するロータ円盤11と、ロータ円盤11の外周部に取り付けたロータマグネット12とを備えている。   The motor 2 includes a stator assembly 6 and a rotor assembly 7 coaxially incorporated in a motor case 5 having an end plate 5a and a cylindrical body 5b. The stator assembly 6 includes a stator coil 9 wound around each salient pole of a stator core 8 attached to the inner peripheral surface of the motor case 5. The rotor assembly 7 includes a rotor shaft 10, a rotor disk 11 that rotates integrally with the rotor shaft 10, and a rotor magnet 12 attached to an outer peripheral portion of the rotor disk 11.

波動歯車減速機4は、モータケース5に固定された減速機ケース20を備えている。減速機ケース20の内周側の部位には、剛性の内歯歯車21が一体形成されている。この内側には、カップ形状をした可撓性の外歯歯車22が同軸に配置されており、この内側には、楕円状輪郭の波動発生器23が同軸にはめ込まれている。波動発生器23はモータ2のロータシャフト10に固定されており、外歯歯車22には出力軸24が固定されている。また、外歯歯車22の内部には、モータ2の主軸受13が配置されており、当該主軸受13によって、ロータシャフト10が片持ち状態で支持されている。すなわち、ロータシャフト10のエンコーダ3の側の端はフリーの状態となっている。   The wave gear reducer 4 includes a speed reducer case 20 fixed to the motor case 5. A rigid internal gear 21 is integrally formed on the inner peripheral portion of the speed reducer case 20. A cup-shaped flexible external gear 22 is coaxially arranged on the inside, and a wave generator 23 having an elliptical contour is coaxially fitted on the inside. The wave generator 23 is fixed to the rotor shaft 10 of the motor 2, and the output shaft 24 is fixed to the external gear 22. A main bearing 13 of the motor 2 is arranged inside the external gear 22, and the rotor shaft 10 is supported by the main bearing 13 in a cantilever state. That is, the end of the rotor shaft 10 on the encoder 3 side is in a free state.

本例では主軸受13として組合せアンギュラ玉軸受を用いている。主軸受13として他の形式の転がり軸受を用いてもよいことは勿論である。例えば、複列の深溝玉軸受などを用いることができ、主軸受13は組合せアンギュラ玉軸受に限定されるものではない。   In this example, a combined angular contact ball bearing is used as the main bearing 13. Of course, other types of rolling bearings may be used as the main bearing 13. For example, a double row deep groove ball bearing or the like can be used, and the main bearing 13 is not limited to the combination angular contact ball bearing.

各部の構造を具体的に説明する。まず、モータ2のロータシャフト10は、扁平アクチュエータ1の中心軸線1aに沿って配置されている。ロータシャフト10は、出力側の第1シャフト端部10aの側の部分が外歯歯車22の内部に位置し、主軸受13によって回転自在の状態で支持されている。ロータシャフト10の他方の反出力端(後端)である第2シャフト端部10bの側の部分は、外歯歯車22の開口端から突出している。第2シャフト端部10bは、モータケース5の後端側の端板部5aから外方に突出しており、突出部分にエンコーダ3の回転側の部分が同軸状態で固定されている。   The structure of each part will be specifically described. First, the rotor shaft 10 of the motor 2 is arranged along the center axis 1 a of the flat actuator 1. The rotor shaft 10 has a portion on the output side of the first shaft end 10 a located inside the external gear 22, and is rotatably supported by the main bearing 13. A portion on the side of the second shaft end 10 b, which is the other non-output end (rear end) of the rotor shaft 10, protrudes from the open end of the external gear 22. The second shaft end 10b protrudes outward from an end plate portion 5a on the rear end side of the motor case 5, and the rotation-side portion of the encoder 3 is coaxially fixed to the protruding portion.

ロータシャフト10における外歯歯車22の開口端から突出している第2シャフト端部10bの側のシャフト部分には、ロータ円盤11が同軸に固定されている。ロータ円盤11の外周縁部は波動歯車減速機4の側に延びる円筒部11aとなっており、この円筒部11aの外周側に、ロータマグネット12が取り付けられている。ロータマグネット12は、モータケース5の筒状胴部5bの内周面部分に取り付けたステータアセンブリ6のステータコイル9に一定のギャップで対峙している。   A rotor disk 11 is coaxially fixed to the shaft portion of the rotor shaft 10 on the side of the second shaft end 10 b protruding from the open end of the external gear 22. The outer peripheral edge of the rotor disk 11 is a cylindrical portion 11a extending toward the wave gear reducer 4, and a rotor magnet 12 is mounted on the outer peripheral side of the cylindrical portion 11a. The rotor magnet 12 faces the stator coil 9 of the stator assembly 6 attached to the inner peripheral surface of the cylindrical body 5b of the motor case 5 with a certain gap.

一方、波動歯車減速機4において、そのカップ形状の外歯歯車22は、半径方向に撓み可能な円筒状の胴部22aと、この胴部22aにおけるモータ2とは反対側の端から半径方向の内側に延びている円盤状のダイヤフラム22bと、ダイヤフラム22bの内周縁に一体形成されている剛性の円環状のボス22cと、胴部22aにおけるモータ2の側に開
口している開口端の側の外周面部分に形成した外歯22dとを備えている。
On the other hand, in the wave gear reducer 4, the cup-shaped external gear 22 has a cylindrical body 22 a that can be bent in the radial direction and a radially extending end of the body 22 a from the end opposite to the motor 2. A disk-shaped diaphragm 22b extending inward, a rigid annular boss 22c integrally formed on the inner peripheral edge of the diaphragm 22b, and an opening end of the body 22a that is open to the motor 2 side. External teeth 22d formed on the outer peripheral surface portion.

外歯歯車22の内部に位置するロータシャフト10の入力軸部10Aにおいて、主軸受13に対してモータ側の部分には、波動発生器23の剛性カム板23aが一体形成されている。剛性カム板23aは楕円状輪郭の外周面を備え、当該外周面には波動発生器軸受23bが装着されている。波動発生器23によって外歯歯車22の開口端の側の外歯22dの部分が楕円状に撓められて、その外周側に配置されている内歯歯車21の内歯21dに部分的にかみ合っている。   In the input shaft portion 10A of the rotor shaft 10 located inside the external gear 22, a rigid cam plate 23a of a wave generator 23 is integrally formed at a portion of the input shaft portion 10A on the motor side with respect to the main bearing 13. The rigid cam plate 23a has an outer peripheral surface having an elliptical contour, and a wave generator bearing 23b is mounted on the outer peripheral surface. The portion of the external teeth 22d on the open end side of the external gear 22 is bent into an elliptical shape by the wave generator 23, and partially meshes with the internal teeth 21d of the internal gear 21 disposed on the outer peripheral side thereof. ing.

減速機ケース20は、モータケース5の筒状胴部5bの内周面に固定されている外周側円筒部20aと、外周側円筒部20aにおけるモータ側の端から半径方向の内側に延びている外周側円盤部20bと、外周側円盤部20bの内周縁部からモータ側に延びている内周側円筒部20cと、内周側円筒部20cのモータ側の端から半径方向の内側に延びている内周側円盤部20dとを備えている。   The reduction gear case 20 extends radially inward from an outer cylindrical portion 20a fixed to the inner circumferential surface of the cylindrical body portion 5b of the motor case 5 and a motor-side end of the outer cylindrical portion 20a. An outer peripheral side disk portion 20b, an inner peripheral side cylindrical portion 20c extending from the inner peripheral edge of the outer peripheral side disk portion 20b to the motor side, and a radially inward extending from the motor side end of the inner peripheral side cylindrical portion 20c. Inner disk portion 20d.

減速機ケース20の内周側円盤部20dの中心部分を貫通してロータシャフト10が延びている。また、内周側円盤部20dは、波動発生器23と、モータ2のロータ円盤11との間に位置している。この内周側円盤部20dとロータシャフト10の間は、オイルシール26によってシールされている。これにより、波動歯車減速機4の側からグリースがモータ2およびエンコーダ3の側に漏れ出ることが防止される。   The rotor shaft 10 extends through the center portion of the inner peripheral disk portion 20d of the speed reducer case 20. The inner disk 20 d is located between the wave generator 23 and the rotor disk 11 of the motor 2. An oil seal 26 seals between the inner peripheral disk portion 20d and the rotor shaft 10. This prevents grease from leaking from the side of the wave gear reducer 4 to the side of the motor 2 and the encoder 3.

波動歯車減速機4の内歯歯車21と外歯歯車22とは、クロスローラベアリング27を介して、相対回転可能な状態に支持されている。クロスローラベアリング27の外輪28は、減速機ケース20の外周側円筒部20aの開口端5cの側から、当該外周側円筒部20aの内側に装着固定されている。クロスローラベアリング27の内輪29は、本例では、出力軸24の外周部に一体形成されている。出力軸24には、その内周面から内側に円盤状に延びる内周縁部24aが形成されており、当該内周縁部24aと外歯歯車22のボス22cとが同軸に固定されている。   The internal gear 21 and the external gear 22 of the wave gear reducer 4 are supported via a cross roller bearing 27 so as to be relatively rotatable. The outer ring 28 of the cross roller bearing 27 is mounted and fixed inside the outer peripheral cylindrical portion 20a from the side of the opening end 5c of the outer peripheral cylindrical portion 20a of the speed reducer case 20. The inner ring 29 of the cross roller bearing 27 is formed integrally with the outer peripheral portion of the output shaft 24 in this example. The output shaft 24 has an inner peripheral edge 24a extending in a disk shape from the inner peripheral surface thereof, and the inner peripheral edge 24a and the boss 22c of the external gear 22 are coaxially fixed.

次に、図2は扁平アクチュエータ1の拡大部分断面図である。図1、図2を参照して、カップ形状の外歯歯車22の内部に配置されているモータ2の主軸受13について説明する。主軸受13は、外歯歯車22の内部に配置した円筒状の軸受ハウジング14の内側に装着されている。軸受ハウジング14は、主軸受13が装着されているハウジング本体部14aと、このハウジング本体部14aにおけるモータ2とは反対側の端部から同軸に延びている小径の取付用円筒部14bとを備えている。ハウジング本体部14aにおける取付用円筒部14bの側の端には外輪止め用の円環状段部14cが形成されており、他方の端にも外輪止め用の円環状段部14eが形成されている。   Next, FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of the flat actuator 1. 1 and 2, the main bearing 13 of the motor 2 disposed inside the cup-shaped external gear 22 will be described. The main bearing 13 is mounted inside a cylindrical bearing housing 14 arranged inside the external gear 22. The bearing housing 14 includes a housing body 14a on which the main bearing 13 is mounted, and a small-diameter mounting cylindrical portion 14b coaxially extending from an end of the housing body 14a opposite to the motor 2. ing. An annular step 14c for stopping the outer ring is formed at one end of the housing body 14a on the side of the mounting cylinder 14b, and an annular step 14e for stopping the outer ring is also formed at the other end. .

主軸受13の外輪は、軸受ハウジング14におけるハウジング本体部14aの両側の円環状段部14c、14eの内側端面の間に保持されている。また、主軸受13の内輪は、ロータシャフト10の外周面に形成した内輪止め用の段差面10cと円環状のベアリング内輪押さえ31との間に保持されている。   The outer ring of the main bearing 13 is held between the inner end surfaces of the annular step portions 14c and 14e on both sides of the housing main body portion 14a in the bearing housing 14. The inner ring of the main bearing 13 is held between an inner ring stopper step surface 10 c formed on the outer peripheral surface of the rotor shaft 10 and an annular bearing inner ring retainer 31.

ベアリング内輪押さえ31は、ロータシャフト10の第1シャフト端部10aに取り付けた円筒ナット32によって、主軸受13の内輪に当接状態に保持されている。すなわち、軸受ハウジング14の取付用円筒部14bの内側には、ロータシャフト10の第1シャフト端部10aが位置し、ここに、円環状のベアリング内輪押さえ31が装着されている。第1シャフト端部10aには円筒ナット32がねじ込み固定され、当該円筒ナット32によってベアリング内輪押さえ31が主軸受13の内輪に当接状態に保持される。円筒ナット32には緩み止め用の止めネジ33がねじ込み固定されている。   The bearing inner ring presser 31 is held in contact with the inner ring of the main bearing 13 by a cylindrical nut 32 attached to the first shaft end 10 a of the rotor shaft 10. That is, the first shaft end 10a of the rotor shaft 10 is located inside the mounting cylindrical portion 14b of the bearing housing 14, and the annular bearing inner ring retainer 31 is mounted here. A cylindrical nut 32 is screwed into and fixed to the first shaft end 10a, and the cylindrical nut 32 holds the bearing inner ring presser 31 in contact with the inner ring of the main bearing 13. A set screw 33 for preventing loosening is screwed into the cylindrical nut 32 and fixed.

なお、本例では、外歯歯車22と出力軸24との間の締結構造は、軸受ハウジング14とナット15によって構成されている。図2に示すように、軸受ハウジング14の取付用円筒部14bは、外歯歯車22のボス22cの中心開口および出力軸24の内周縁部24aの中心開口を貫通して出力側に延びている。取付用円筒部14bにおける内周縁部24aの中心開口からモータ2とは反対に突出している部分は、外周面に雄ネジが切られたボルト部14dとなっている。このボルト部14dには、出力側からナット15が締結固定されている。これにより、出力軸24の内周縁部24aと外歯歯車22のボス22cとが、軸受ハウジング14とナット15の間に挟まれて締結固定されている。   In this example, the fastening structure between the external gear 22 and the output shaft 24 is constituted by the bearing housing 14 and the nut 15. As shown in FIG. 2, the mounting cylindrical portion 14b of the bearing housing 14 extends to the output side through the center opening of the boss 22c of the external gear 22 and the center opening of the inner peripheral edge 24a of the output shaft 24. . A portion of the mounting cylindrical portion 14b protruding from the center opening of the inner peripheral edge portion 24a opposite to the motor 2 is a bolt portion 14d having a male screw cut on the outer peripheral surface. A nut 15 is fastened and fixed to the bolt portion 14d from the output side. Thus, the inner peripheral edge 24a of the output shaft 24 and the boss 22c of the external gear 22 are fastened and fixed between the bearing housing 14 and the nut 15.

この構成の扁平アクチュエータ1において、モータ2を駆動してロータシャフト10が回転すると、これと一体形成されている波動歯車減速機4の波動発生器23が回転する。波動発生器23が回転すると、内歯歯車21に対する外歯歯車22のかみ合い位置(楕円形状の長軸両端の位置)が円周方向に移動する。例えば、外歯歯車22の歯数は内歯歯車21に対して2枚少ないので、波動発生器23が一回転する間に、外歯歯車22は内歯歯車21に対して歯数差分だけ相対回転する。内歯歯車21は固定されているので、外歯歯車22の出力軸24から減速回転(アクチュエータ出力)が取り出される。   In the flat actuator 1 having this configuration, when the motor 2 is driven and the rotor shaft 10 rotates, the wave generator 23 of the wave gear reducer 4 integrally formed therewith rotates. When the wave generator 23 rotates, the meshing position of the external gear 22 with respect to the internal gear 21 (positions at both ends of the long axis of the elliptical shape) moves in the circumferential direction. For example, since the number of teeth of the external gear 22 is smaller than that of the internal gear 21 by two, the external gear 22 is relative to the internal gear 21 by a tooth number difference while the wave generator 23 makes one rotation. Rotate. Since the internal gear 21 is fixed, the reduced rotation (actuator output) is extracted from the output shaft 24 of the external gear 22.

1 扁平アクチュエータ
1a 軸線
2 モータ
3 エンコーダ
4 波動歯車減速機
5 モータケース
5a 端板部
5b 筒状胴部
5c 開口端
6 ステータアセンブリ
7 ロータアセンブリ
8 ステータコア
9 ステータコイル
10 ロータシャフト
10a 第1シャフト端部
10b 第2シャフト端部
10c 段差面
10A 入力軸部
11 ロータ円盤
11a 円筒部
12 ロータマグネット
13 主軸受
14 軸受ハウジング
14a ハウジング本体部
14b 取付用円筒部
14c 円環状段部
14d ボルト部
14e 円環状段部
15 ナット
20 減速機ケース
20a 外周側円筒部
20b 外周側円盤部
20c 内周側円筒部
20d 内周側円盤部
21 内歯歯車
21d 内歯
22 外歯歯車
22a 胴部
22b ダイヤフラム
22c ボス
22d 外歯
23 波動発生器
23a 剛性カム板
23b 波動発生器軸受
24 出力軸
24a 内周縁部
26 オイルシール
27 クロスローラベアリング
28 外輪
29 内輪
31 ベアリング内輪押さえ
32 円筒ナット
33 止めネジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flat actuator 1a Axis 2 Motor 3 Encoder 4 Wave gear reducer 5 Motor case 5a End plate 5b Cylindrical body 5c Open end 6 Stator assembly 7 Rotor assembly 8 Stator core 9 Stator coil 10 Rotor shaft 10a First shaft end 10b Second shaft end 10c Stepped surface 10A Input shaft 11 Rotor disk 11a Cylindrical portion 12 Rotor magnet 13 Main bearing 14 Bearing housing 14a Housing body 14b Mounting cylindrical portion 14c Annular step 14d Bolt portion 14e Annular step 15 Nut 20 Reducer case 20a Outer side cylindrical part 20b Outer side disk part 20c Inner side cylindrical part 20d Inner side disk part 21 Internal gear 21d Internal tooth 22 External tooth gear 22a Body 22b Diaphragm 22c Boss 22d External tooth 23 Wave Generator 23a Rigid cam plate 2 3b Wave generator bearing 24 Output shaft 24a Inner peripheral edge 26 Oil seal 27 Cross roller bearing 28 Outer ring 29 Inner ring 31 Bearing inner ring holder 32 Cylindrical nut 33 Set screw

Claims (4)

モータと、
エンコーダと、
前記モータのロータにおけるロータシャフトを片持ち状態で支持する主軸受と、
前記ロータシャフトから取り出されるモータ回転を減速する波動歯車減速機と、
前記波動歯車減速機の減速回転を出力する出力軸と、
を有し、
前記波動歯車減速機は、前記ロータシャフトと同軸に配置されたカップ形状の可撓性の外歯歯車を備え、この外歯歯車は、半径方向に撓み可能な円筒状の胴部と、この胴部におけるモータとは反対側の端から半径方向の内側に延びている円盤状のダイヤフラムと、ダイヤフラムの内周縁に一体形成されている剛性の円環状のボスとを備えており、
前記主軸受は前記外歯歯車の前記胴部の内部に配置した円筒状の軸受ハウジングの内側に装着され、
前記ロータシャフトは、一方の第1シャフト端部の側の部分が前記外歯歯車の内部に位置し前記主軸受によって支持され、他方の第2シャフト端部の側の部分が前記外歯歯車の開口端から外部に突出しており、
前記エンコーダは、前記ロータシャフトの前記第2シャフト端部に取り付けられており、
前記軸受ハウジングは、前記主軸受が装着されている円筒状のハウジング本体部と、前記ハウジング本体部における前記モータとは反対側の端部から同軸に延びている前記ハウジング本体部よりも小径の取付用円筒部とを備えており、
前記取付用円筒部は、前記外歯歯車の前記ボスに形成した中心開口および前記出力軸に形成した中心開口を、前記モータとは反対側の出力側に向けて、貫通して延びており、
前記取付用円筒部において、前記出力軸の前記中心開口から前記出力側に突出している部分は、その外周面に雄ネジが切られたボルト部となっており、
前記ボルト部には、前記出力側からナットが締結固定されており、
前記出力軸と前記ボスとが、前記軸受ハウジングと前記ナットの間に挟まれて締結固定されている扁平アクチュエータ。
Motor and
An encoder,
A main bearing that supports the rotor shaft of the motor rotor in a cantilever state,
A wave gear reducer for reducing the rotation of the motor taken out of the rotor shaft,
An output shaft that outputs reduced speed rotation of the wave gear reducer,
Has,
The wave gear reducer includes a cup-shaped flexible external gear disposed coaxially with the rotor shaft, the external gear having a cylindrical body that can be bent in a radial direction, A disk-shaped diaphragm extending inward in the radial direction from the end opposite to the motor in the portion, and a rigid annular boss integrally formed on the inner peripheral edge of the diaphragm,
It said main bearing is mounted on the inside of the barrel cylindrical bearing housing arranged in the interior of the external gear,
The rotor shaft has a first shaft end side portion located inside the external gear and supported by the main bearing, and a second second shaft end side portion of the external gear. It protrudes outside from the open end,
The encoder is attached to the second shaft end of the rotor shaft ,
The bearing housing has a cylindrical housing main body on which the main bearing is mounted, and a smaller-diameter mounting than the housing main body extending coaxially from an end of the housing main body opposite to the motor. And a cylindrical part for
The mounting cylindrical portion extends through a center opening formed in the boss of the external gear and a center opening formed in the output shaft toward an output side opposite to the motor,
In the mounting cylindrical portion, a portion protruding from the center opening of the output shaft to the output side is a bolt portion having an external thread cut on an outer peripheral surface thereof,
A nut is fastened and fixed to the bolt portion from the output side,
A flat actuator in which the output shaft and the boss are sandwiched and fixed between the bearing housing and the nut .
前記軸受ハウジングは、前記ハウジング本体部における前記取付用円筒部の側の端に形成した外輪止め用の円環状段部と、前記ハウジング本体部における前記取付用円筒部とは反対側の端に形成した外輪止め用の円環状段部とを備えており、
前記主軸受の外輪は、前記軸受ハウジングにおける前記ハウジング本体部の両側の前記円環状段部の内側端面の間に保持され、
前記主軸受の内輪は、前記ロータシャフトの外周面に形成した内輪止め用の段差面と円環状のベアリング内輪押さえとの間に保持されており、
前記ベアリング内輪押さえは、前記ロータシャフトの前記第1シャフト端部に前記出力側から取り付けた円筒ナットによって、前記主軸受の前記内輪に当接状態に保持されており、
前記円筒ナットは、前記軸受ハウジングの前記取付用円筒部における前記出力側の開口端から、前記第1シャフト端部にねじ込み固定されている請求項1に記載の扁平アクチュエータ。
The bearing housing is formed at an end of the housing main body on the side of the mounting cylindrical portion for stopping an outer ring, and is formed at an end of the housing main body opposite to the mounting cylindrical portion. With an annular step for stopping the outer ring,
An outer ring of the main bearing is held between inner end surfaces of the annular step portions on both sides of the housing body in the bearing housing,
An inner ring of the main bearing is held between a step surface for inner ring stopper formed on an outer peripheral surface of the rotor shaft and an annular bearing inner ring retainer,
The bearing inner ring presser is held in contact with the inner ring of the main bearing by a cylindrical nut attached to the first shaft end of the rotor shaft from the output side,
The flat actuator according to claim 1, wherein the cylindrical nut is screwed and fixed to an end of the first shaft from an opening end on the output side of the mounting cylindrical portion of the bearing housing.
前記ロータシャフトにおける前記主軸受と前記エンコーダの間のシャフト部分には、前記第1シャフト端部の側に前記波動歯車減速機の波動発生器が取り付けられ、前記第2シャフト端部の側に、前記ロータにおける外周部にロータマグネットが固定されたロータ円盤が取り付けられ、
前記波動発生器と前記ロータ円盤の間は減速機ケースによって仕切られており、
前記減速機ケースと、当該減速機ケースを貫通して延びている前記ロータシャフトとの間は、オイルシールによってシールされている請求項1に記載の扁平アクチュエータ。
On the shaft portion between the main bearing and the encoder in the rotor shaft, a wave generator of the wave gear reducer is mounted on the side of the first shaft end, and on the side of the second shaft end, A rotor disk to which a rotor magnet is fixed is attached to an outer peripheral portion of the rotor,
The wave generator and the rotor disk are partitioned by a speed reducer case,
The flat actuator according to claim 1, wherein a space between the speed reducer case and the rotor shaft extending through the speed reducer case is sealed by an oil seal.
前記主軸受は、組合せアンギュラ玉軸受である請求項1に記載の扁平アクチュエータ。   The flat actuator according to claim 1, wherein the main bearing is a combination angular contact ball bearing.
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