JPH10164797A - 減速機一体型電動機 - Google Patents
減速機一体型電動機Info
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- JPH10164797A JPH10164797A JP31389596A JP31389596A JPH10164797A JP H10164797 A JPH10164797 A JP H10164797A JP 31389596 A JP31389596 A JP 31389596A JP 31389596 A JP31389596 A JP 31389596A JP H10164797 A JPH10164797 A JP H10164797A
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Abstract
めには、ある程度の長さが必要であり、軸線方向の小型
化を進める上で支障となっていた。 【解決手段】 フレクスプライン20の外周部にフィン
21を設け、このフィン21を、ハウジング1の内側に
突出する支持体3の溝内に配置する。これにより、フレ
クスプライン20は、周方向の変位を阻止され、かつ、
被支持部位の径方向の変位を許容された状態で、ハウジ
ング1に対して支持される。
Description
ックドライブ減速機とを一体化して構成した減速機一体
型電動機に関する。
8に示す(特開昭63−53340)。電動機の固定子
101を固定軸100に設け、その外周に回転子102
を配しており、ハーモニックドライブ減速機を構成する
ウェーブジェネレータ103をこの回転子102に対し
て取り付けている。ウェーブジェネレータ103の外周
には、フレクスプライン104の開口端が装着されてお
り、フレクスプライン104の他端は固定軸100に対
して回転自在に支持されている。このフレクスプライン
104の外周にはカバー106に固定したサーキュラス
プライン105を配している。
レータ103によって楕円状に撓められ、楕円の長軸両
端の2カ所でサーキュラスプライン105と噛み合って
いる。回転子102で構成されるウェーブジェネレータ
103が回転することで、フレクスプライン104とサ
ーキュラスプライン105との間に相対回転が発生し、
フレクスプライン104の一端が固定されたフランジ1
07より回転出力が取り出される。
ハーモニックドライブ減速機を構成するウェーブジェネ
レータ103に電動機を内蔵させることで、軸線方向に
沿って省スペース化が図られている。しかし、一端がフ
ランジ107に固定されたフレクスプライン104は、
他端側となるウェーブジェネレータ103に装着された
側が十分に弾性変形し得るためには、ある程度の長さを
確保することが必要となり、この点が、軸線方向の小型
化を一層進める上で支障となっていた。
されたものであり、その目的は、このような減速機一体
型の電動機における軸線方向の小型化をより一層進める
ことにある。
る減速機一体型電動機は、固定子の外周部に同心状に回
転子を配した電動機と、この回転子の回転出力を減速す
るハーモニックドライブ減速機とをハウジング内に収容
した減速機一体型電動機において、電動機の回転子によ
って楕円状のカムが構成されるウェーブジェネレータ
と、ウェーブジェネレータの外周部に装着されたフレク
スプラインと、フレクスプラインの外周に沿って複数箇
所に配設され、被支持部位の径方向の変位を許容し、か
つ、周方向の変位を阻止するように、ハウジングに対し
フレクスプラインを支持する支持手段と、フレクスプラ
インと歯合して回転駆動されると共に、出力軸に連結さ
れたサーキュラスプラインとを備えることを特徴とす
る。
変位を許容されることで、フレクスプライン全体の弾性
変形が阻害されることはなく、十分に撓み得る。また、
被支持部位の周方向の変位が阻止されることで、フレク
スプライン全体の周方向に沿った回転が阻止される。こ
の結果、フレクスプラインとサーキュラスプラインとの
噛み合い位置の移動に伴って両者に相対回転が発生する
が、フレクスプラインが回転しないように支持されてい
るため、噛み合い位置の移動に伴ってサーキュラスプラ
インが回転駆動されることになる。
機は、請求項1における減速機一体型電動機において、
出力軸がウェーブジェネレータを貫通し、かつ、この貫
通した両側部にてハウジングに支持されたことを特徴と
する。
し、貫通した両側部においてハウジングに支持されるの
で、出力軸の支持剛性が向上する。
型電動機の実施形態につき、添付図面を参照して説明す
る。
速機一体型電動機を示す。
ドライブ減速機と電動機とをハウジング1内に一体的に
収容して構成している。
ジェネレータ10の外周部にフレクスプライン20を装
着し、このフレクスプライン20の外周部にサーキュラ
スプライン30を配して構成している。
を出力軸2が貫通しており、この出力軸2を囲むよう
に、ハウジング1に支持された磁石11を配し、さらに
この外周部には磁石11を囲むように楕円状のカム12
を配設している。このカム12にはコイル13を設けて
おり、リング状の整流子(コンミテータ)16とすり接
触するブラシ14を介してコイル13に電力が供給され
る。このように、コイル13を設けたカム12と磁石1
1とによって電動機を構成している。従って、ウェーブ
ジェネレータ10は電動機を内蔵した構成となってお
り、この電動機の回転子が楕円状のカム12となってい
る。また、カム12の外周部にボールベアリング15を
設けており、このボールベアリング15の内輪はカム1
2に固定され、外輪はボールを介して弾性変形する構造
となっている。
しており、一端側がボールベアリング15の外輪に装着
され、楕円状に撓んでいる。また、他端側の外周部に
は、軸線方向に沿って延びるフィン21を周囲の4カ所
に突設しており、各フィン21は、ハウジング1の内側
に突出する支持体3の溝内に個々に遊挿された状態とな
っている(図3参照)。これにより、フレクスプライン
20は、ハウジング1に対して相対回転しないように拘
束されている。また、フレクスプライン20の外径は、
各支持体3の先端を結ぶ円の内径よりも小さく、各支持
体3の溝は、フィン21の高さよりも深く形成されてい
る。従って、サーキュラスプライン10の回転に伴って
フレクスプライン20が弾性変形し、この弾性変形の際
にフィン21は径方向に沿って変位可能な状態となって
いる。このように、フレクスプライン20は、フィン2
1と支持体3とによって、周方向の変位を阻止され、か
つ、被支持部位の径方向の変位を許容された状態で、ハ
ウジング1に対して支持されている。
を呈しており、中心部を貫通する出力軸2と一体的に連
結されている。また、開口端の内周には、フレクスプラ
イン20の外周に形成された歯と同ピッチの歯が形成さ
れており、フレクスプライン20における楕円の長軸両
端の2カ所で互いの歯が噛み合っている。
10等を挟んだ両側で、ハウジング1に固定したベアリ
ング4によって支持されているため、十分な支持剛性が
得られている。
れると、ウェーブジェネレータ10のカム12が回転駆
動され、その外周のフレクスプライン20を弾性変形さ
せる。この際、フレクスプライン20の各フィン21
は、各支持体3内において、径方向に沿って往復動す
る。すなわち、回転するカム12の長軸端が近づくに連
れて、フィン21は径方向の外側に変位し、この長軸端
が通過し短軸端が近づくに連れて、フィン21は径方向
の内側に変位する。なお、この際、前述したようにフレ
クスプライン20は、フィン21と支持体3によって周
方向の変位が阻止されており、定位置で弾性変形を繰り
返す。
形すると、これに伴って、フレクスプライン20とサー
キュラスプライン30との噛み合い位置が周方向に沿っ
て順に移動する。フレクスプライン20はサーキュラス
プライン30よりも2n枚(nは整数)だけ少ない歯数
に設定されているので、噛み合い位置の移動に伴って、
フレクスプライン20とサーキュラスプライン30との
間には相対回転が発生する。この実施形態では、前述し
たようにフィン21と支持体3とで、フレクスプライン
20が回転しないように支持しているため、噛み合い位
置の移動に伴ってサーキュラスプライン30が回転駆動
される。このサーキュラスプライン30が回転駆動され
ることで、このサーキュラスプライン30に一体的に連
結された出力軸2が回転されることになる。この出力軸
2は、ウェーブジェネレータ10の両側に設けたベアリ
ング4によってハウジング1に対して回転自在に支持さ
れており、この出力軸2から回転出力が取り出される。
機を図4に示す。なお、以降の実施形態では、第1の実
施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付して図
示し、説明は省略する。
ライン20の支持機構として、ワイヤ40とワイヤ連結
体41とを用いている。
おり、その一つの隅部が、ハウジング1に固定したピン
42によって傾動自在に支持されており、残る2つの隅
部に各ワイヤ40の一端が固定されている。各ワイヤ4
0はそれぞれ同じ長さを有し、4つのワイヤ連結体41
の間にそれぞれ張設されている。これにより、ハウジン
グ1内には計4本のワイヤ40が環状に張設された状態
となっている。また、張設された各ワイヤ40には、そ
の中央部において、フレクスプライン20が固定されて
いる。なお、図中、フレクスプライン20に対するワイ
ヤ40の固定部位を参照符号40aとして示す。
にワイヤ40によって支持することで、ワイヤ40によ
ってフレクスプライン20の周方向の変位が拘束され、
ハウジング1に対するフレクスプライン20の相対回転
が阻止される。また、ウェーブジェネレータ10の回転
に伴ってフレクスプライン20は楕円状に撓むが、この
際、ワイヤ40の固定部位40aは、隣り合うワイヤ支
持体41の間の中心線上を往復動して変位し、フレクス
プライン20の楕円状の撓みを許容する。
40が内側に引っ張られるため大きな張力がかかり、そ
の両側の長軸端側ではこの張力が弱まる。この作用によ
り、ウェーブジェネレータ10の回転に伴ってワイヤ支
持体41がピン42を中心に傾動しながら、4本のワイ
ヤ40がフレクスプライン20を支持する状態となる。
機を図5に示す。
ライン20の支持機構として、フレクスプライン20の
周囲4カ所に支持ピン50を設けている。支持ピン50
は、ハウジング1の側壁部に固定したケース51内に収
容されており、ハウジング1の側面に形成した開口部か
らその先端部がハウジング1内に突出している。支持ピ
ン50の途中には、フランジ52が一体的に形成されて
おり、このフランジ52とケース51内の仕切壁53と
の間にスプリング54を配設している。このため、スプ
リング54の反発力によって支持ピン50の先端側がハ
ウジング1内に向かって弾性的に突出する状態となって
いる。一方、フレクスプライン20の外周部には、図6
に示すように、歯が形成された領域に沿って所定間隔で
凹部20aが形成されており、図5の状態では、支持ピ
ン50の先端部が凹部20aと係合している。
ネレータ10の回転に伴ってフレクスプライン20は楕
円状に撓むが、この撓みに応じて支持ピン50が突出・
後退しながら、フレクスプライン20をこの位置に支持
することができる。また、フレクスプライン20は、ス
プリング54の付勢力と凹部20aの形状とで決まる係
合力によって保持されており、この力によってフレクス
プライン20の周方向の変位が拘束され、ハウジングに
対する相対回転が阻止されている。
フレクスプライン20を支持することで、トルク制限機
構を構成している。すなわち、支持ピン50と凹部20
aとの係合力を越えるトルクがフレクスプライン20に
加わると、フレクスプライン20は、凹部20aのテー
パ面によって支持ピン50を押し上げながら回転を始め
る。このように、フレクスプライン20に加わるトルク
を逃がすことができるため、一種のトルク制限機構とし
て機能するものである。
フレクスプライン20を支持する支持機構を備えたタイ
プを例示したが、例えば、電動機が小出力の場合には、
エンジニアリングプラスチック製のフレクスプライン2
0を用いても良い(第4の実施形態)。この材質であれ
ば十分な変形に耐え得るので、図7に示すように、フレ
クスプライン20をハウジング1に対して直接固定する
こともできる。
減速機一体型電動機によれば、サーキュラスプラインを
出力軸に連結し、支持手段によって被支持部位の径方向
の変位を許容すると共に周方向の変位を阻止するよう
に、フレクスプラインを支持する構成を採用した。この
ため、フレクスプラインの軸線方向の長さを短く形成し
た場合にも、フレクスプラインを十分に撓ませることが
でき、減速機一体型電動機における軸線方向の小型化を
一層進めることが可能となる。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
である。
断面図である。
る。
ブジェネレータ、11…磁石、12…カム、13…コイ
ル、20…フレクスプライン、20a…凹部、21…フ
ィン、30…サーキュラスプライン、40…ワイヤ、4
0a…固定部位、41…ワイヤ連結体、50…支持ピ
ン、54…スプリング。
Claims (2)
- 【請求項1】固定子の外周部に同心状に回転子を配した
電動機と、この回転子の回転出力を減速するハーモニッ
クドライブ減速機とをハウジング内に収容した減速機一
体型電動機において、 前記電動機の回転子によって楕円状のカムが構成される
ウェーブジェネレータと、 前記ウェーブジェネレータの外周部に装着されたフレク
スプラインと、 前記フレクスプラインの外周に沿って複数箇所に配設さ
れ、被支持部位の径方向の変位を許容し、かつ、周方向
の変位を阻止するように、前記ハウジングに対してフレ
クスプラインを支持する支持手段と、 前記フレクスプラインと歯合して回転駆動されると共
に、出力軸に連結されたサーキュラスプラインとを備え
ることを特徴とする減速機一体型電動機。 - 【請求項2】前記出力軸が前記ウェーブジェネレータを
貫通し、かつ、この貫通した両側部にて前記ハウジング
に支持されたことを特徴とする請求項1記載の減速機一
体型電動機。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP31389596A JP3572600B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 減速機一体型電動機 |
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- 1996-11-25 JP JP31389596A patent/JP3572600B2/ja not_active Expired - Fee Related
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