TW201842723A - 諧波齒輪減速機單元以及具備該單元的動力單元 - Google Patents

Abstract

本發明是在諧波齒輪減速機單元中，實現能夠一面確保設計的自由度，一面與馬達緊湊地組合的構成。諧波齒輪減速機單元2包括沿中心軸X的軸線方向延伸的筒狀的外殼11、環狀的內齒齒輪15、可撓性的環狀的外齒齒輪14、橢圓狀的凸輪12及可撓性軸承13。凸輪12位於所述軸線方向上的外齒齒輪14的另一側且外齒齒輪14之中設置有外齒31的部分的徑向內方，且具有可將所述軸線方向上的轉子60的另一側連接於所述軸線方向上的凸輪12的一側的凸輪側連接部12f。凸輪側連接部12f具有凹部12b，所述凹部12b是在所述軸線方向上的一側向另一側凹陷，並且收容所述軸線方向上的轉子60的另一側的至少一部分且可連接所述至少一部分。

Description

諧波齒輪減速機單元以及具備該單元的動力單元

本發明是有關於一種諧波齒輪減速機單元以及具備所述單元的動力單元。

先前以來，作為使電動機的旋轉軸的旋轉減速而輸出的減速機，已知有各種構成的減速機。例如在專利文獻1中，已揭示一種利用諧波齒輪機構的減速機。所述諧波齒輪減速機包括橢圓狀的造波機（wave generator）、可撓性的柔性齒條（flex spline）及剛性齒條（circular spline）。所述柔性齒條呈圓形，經由位於所述造波機的外周的軸承而接觸，並且在外周具有齒條狀的齒。所述剛性齒條呈環狀地具有多於所述柔性齒條的齒數的齒條狀的齒，咬合地嵌合於所述柔性齒條的外周。

在所述諧波齒輪減速機構中，例如，當將輸入軸連接於所述造波機，固定所述剛性齒條，且將所述柔性齒條連結於輸出軸時，若所述造波機沿順時針方向旋轉一圈，則所述柔性齒條沿逆時針方向旋轉相當於與所述剛性齒條的齒數差的程度。另一方面，當固定所述柔性齒條，且將所述剛性齒條連結於輸出軸時，所述剛性齒條旋轉相當於與所述柔性齒條的齒數差的程度。

如上所述，在所述諧波齒輪減速機中，藉由所述剛性齒條與所述柔性齒條的齒數差而使輸入至所述造波機的旋轉減速，且自所述柔性齒條或所述剛性齒條輸出。

在所述專利文獻1的圖1中，揭示有將諧波齒輪減速機連接於驅動馬達的旋轉軸的構成。在圖1的構成中，整個裝置的重量變重，並且藉由將諧波齒輪減速機連接於旋轉軸的耦合（coupling）部，而使得整個裝置的大小增大且長度延長。因此，在所述專利文獻1所揭示的構成中，藉由使減速機與驅動馬達一體化，來實現整個裝置的緊湊化。具體而言，在所述專利文獻1所揭示的構成中，將驅動馬達的轉子與減速機的造波機形成為一體。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利實開昭60-166261號公報

[發明所欲解決之課題] 然而，如所述專利文獻1所揭示，當使減速機與驅動馬達（馬達）一體化時，需要個別地設計專用的減速機及馬達。因此，需要配合所要求的馬達的輸出、減速比等，每次對減速機及馬達進行設計，從而在通用性方面存在問題。

另一方面，如所述專利文獻1的圖1所示，當使分體的馬達與減速機組合起來時，雖可確保減速機的通用性，但如所述專利文獻1所記載，藉由使減速機及馬達組合起來而獲得的裝置會大型化。

本發明的目的在於在諧波齒輪減速機單元中，實現能夠一面確保設計的自由度，一面與馬達緊湊地組合的構成。 [解決課題之手段]

本發明的一實施形態的諧波齒輪減速機單元是相對於馬達可旋轉地連接於轉子的諧波齒輪減速機單元，所述馬達包含以中心軸為中心旋轉的所述轉子及與所述轉子相對向的定子。所述諧波齒輪減速機單元包括：筒狀的外殼，沿所述中心軸的軸線方向延伸；環狀的內齒齒輪，相對於所述外殼可相對旋轉地位於所述外殼的徑向內方，且在內周側具有內齒；可撓性的環狀的外齒齒輪，位於所述內齒齒輪的徑向內方，並且將所述軸線方向上的一側固定在所述外殼上，在外周側具有與所述內齒咬合的外齒；橢圓狀的凸輪，位於所述外齒齒輪的徑向內方，並且連接於所述軸線方向上的所述轉子的另一側，與所述轉子一同旋轉；以及可撓性軸承，位於所述外齒齒輪與所述凸輪之間，可相對旋轉地支撐所述外齒齒輪及所述凸輪，並且對應於與所述轉子一同旋轉的所述凸輪的旋轉使所述外齒齒輪朝向徑向外方變形。所述凸輪具有可使所述軸線方向上的所述轉子的另一側連接於所述軸線方向上的所述凸輪的一側的凸輪側連接部，位於所述軸線方向上的所述外齒齒輪的另一側且所述外齒齒輪之中設置有所述外齒的部分的徑向內方。

本發明的一實施形態的動力單元包括：馬達，包含以中心軸為中心旋轉的轉子及與所述轉子相對向的定子；以及諧波齒輪減速機單元。所述轉子包括：筒部，沿所述中心軸的軸線方向延伸且包圍所述定子；以及轉子側連接部，位於所述軸線方向上的另一側，使至少一部分連接於所述諧波齒輪減速機單元的所述凸輪的所述凸輪側連接部。 [發明的效果]

根據本發明的一實施形態的諧波齒輪減速機單元，可獲得一種具有能夠一面確保設計的自由度，一面與馬達緊湊地組合的構成的諧波齒輪減速機單元。

以下，參照圖式，對本發明的實施形態進行詳細說明。再者，對圖中的相同或相當部分標註相同的符號並且不重複其說明。又，各圖中的構成構件的尺寸並未忠實表示實際的構成構件的尺寸及各構成構件的尺寸比率等。

再者，在以下的說明中，分別將與馬達單元的旋轉軸的中心軸平行的方向稱為「軸線方向」或「高度方向」，將與所述中心軸正交的方向稱為「徑向」，將沿以所述中心軸為中心的圓弧的方向稱為「圓周方向」。其中，所述「平行的方向」亦包含大致平行的方向。又，所述「正交的方向」亦包含大致正交的方向。

又，在以下的說明中，「軸線方向上的一側」在與所述中心軸平行的方向上，是指動力單元的馬達單元側，「軸線方向上的另一側」在與所述中心軸平行的方向上，是指動力單元的諧波齒輪減速機單元側。

＜實施形態1＞ （整體構成） 圖1中，表示包含本發明的實施形態1的諧波齒輪減速機單元2的動力單元1的概略構成。動力單元1包括諧波齒輪減速機單元2及馬達單元3。動力單元1藉由諧波齒輪減速機單元2，使馬達單元3的後述旋轉軸52的旋轉減速而輸出。動力單元1例如可用作機器人的關節或電動輪椅等的使車輪驅動的動力源。

諧波齒輪減速機單元2及馬達單元3分別呈圓柱狀。動力單元1是在使諧波齒輪減速機單元2與馬達單元3在該等的高度方向（圖1中的上下方向）上重合的狀態下，藉由多個螺栓4而連接著該等的外周側。動力單元1整體上呈圓柱狀。

（馬達單元） 圖2中表示馬達單元3的概略構成。馬達單元3是徑向縫隙（radial gap）型的無刷馬達（brushless motor）。又，馬達單元3是轉子60在圓筒狀的定子70的徑向外方旋轉的所謂外轉子型（outer rotor type）的馬達。

如圖1及圖2所示，馬達單元3包括馬達外殼51、旋轉軸52、轉子60及定子70。

馬達外殼51形成為在中心軸X所延伸的方向（以下稱為軸線方向）上延伸的圓柱狀。所述中心軸X與旋轉軸52的中心軸相一致。馬達外殼51包括馬達外殼側壁51a、馬達外殼底部51b及凸緣（flange）部51c。

馬達外殼側壁51a呈在所述軸線方向上延伸的圓筒狀。馬達外殼底部51b在所述軸線方向上堵塞馬達外殼側壁51a的一側。凸緣部51c自在所述軸線方向上包圍馬達外殼側壁51a的另一側的開口的端部，朝向徑向外方延伸。即，凸緣部51c在所述軸線方向上位於馬達外殼側壁51a的另一側。凸緣部51c如後所述，藉由螺栓4而固定在諧波齒輪減速機單元2上。

在馬達外殼51內，收容轉子60及定子70。即，馬達外殼51覆蓋著轉子60及定子70。在馬達外殼側壁51a的內周面與轉子60的後述旋轉筒部61之間，配置軸承53（馬達軸承）。即，轉子60的後述旋轉筒部61被軸承53相對於馬達外殼側壁51a的內周面可旋轉地支撐著。在馬達外殼底部51b的馬達外殼51的內方側，固定有可旋轉地支撐旋轉軸52並且支撐定子70的後述支撐構件54。

定子70是圓筒狀的構件。定子70包括圓筒狀的定子芯71、以及捲繞在定子芯71的未圖示的齒（teeth）上的定子線圈72。將支撐構件54的一部分連接於定子芯71的內周面。

支撐構件54固定在馬達外殼底部51b上，對定子70進行支撐。又，在支撐構件54的內部，收容旋轉軸52。具體而言，支撐構件54包括固定部54a及定子支撐部54b。

固定部54a呈平板狀，藉由螺栓55而固定在馬達外殼底部51b上。定子支撐部54b自所述軸線方向觀察時呈自固定部54a的中央部向所述軸線方向延伸的圓柱狀。在定子支撐部54b的外周面上固定有定子70的定子芯71的內周面。由此，定子70藉由支撐構件54，而在馬達外殼51的內方固定於馬達外殼底部51b。

支撐構件54自所述軸線方向觀察時在中央部，具有沿所述軸線方向貫通固定部54a及定子支撐部54b的旋轉軸貫通孔54c。在所述旋轉軸貫通孔54c內，可旋轉地收容旋轉軸52。詳細而言，軸承56、軸承57位於構成旋轉軸貫通孔54c的內周面與旋轉軸52之間。由此，旋轉軸52c被軸承56、軸承57相對於構成旋轉軸貫通孔54c的內周面可旋轉地支撐著。

轉子60包括旋轉筒部61及轉子磁鐵（rotor magnet）65。

旋轉筒部61是有底圓筒狀的構件。旋轉筒部61位於定子70的徑向外方，並且自所述軸線方向上的另一側覆蓋著定子70。具體而言，旋轉筒部61包括筒部62及底部63（轉子側連接部）。

筒部62呈在所述軸線方向上延伸的圓筒狀。筒部62位於定子70的徑向外方。由此，定子70的徑向外側被筒部62所覆蓋。在筒部62的內周面上，固定轉子磁鐵65。即，在徑向上，轉子磁鐵65位於筒部62與定子70之間。定子70與轉子磁鐵65在徑向上隔開規定的間隙而設置。

筒部62自所述軸線方向觀察時，位於諧波齒輪減速機單元2的與後述可撓性軸承13重合的位置。

軸承53位於筒部62的外周面與馬達外殼側壁51a的內周面之間。由此，筒部62由軸承53可旋轉地支撐於馬達外殼側壁51a上。

即，軸承53位於馬達外殼51與轉子60之間，且相對於馬達外殼51可旋轉地支撐轉子60。由此，可相對於馬達外殼51，以中心軸X為中心以更高精度可旋轉地支撐馬達單元3的轉子60。其結果為，可實現雜訊或振動少的動力單元1。

底部63在所述軸線方向上，堵塞筒部62的另一側。在底部63上，可與旋轉軸52一同旋轉地連接著所述軸線方向上的旋轉軸52的另一側的端部。由此，旋轉筒部61與旋轉軸52一同旋轉。

底部63具有藉由多個螺栓5而固定在諧波齒輪減速機單元2的後述凸輪12上的第1突出部63a。第1突出部63a呈在底部63朝向所述軸線方向的另一方突出的圓柱狀。如圖1所示，在使馬達單元3與諧波齒輪減速機單元2組合起來的狀態下，第1突出部63a位於諧波齒輪減速機單元2的後述凸輪12的凹部12b內。第1突出部63a在所述軸線方向上的另一側的面上，具有緊固螺栓5的多個螺孔63c（參照圖2）。

由此，可相對於凸輪12，對旋轉筒部61的第1突出部63a進行定位。因此，可對馬達單元3的旋轉軸52及諧波齒輪減速機單元2的凸輪12進行定位。再者，多個螺栓5自所述軸線方向觀察時，是包圍旋轉軸52而配置。

如上所述，藉由對旋轉筒部61及諧波齒輪減速機單元2的後述凸輪12進行固定，可將旋轉筒部61的旋轉傳遞至諧波齒輪減速機單元2的後述凸輪12。而且，可使旋轉筒部61及凸輪12在使旋轉中心相吻合的狀態下旋轉。

再者，底部63自所述軸線方向觀察時在第1突出部63a的中央部分，具有朝向所述軸線方向上的另一側突出的第2突出部63b。第2突出部63b如圖1所示，在使馬達單元3與諧波齒輪減速機單元2組合起來的狀態下，位於諧波齒輪減速機單元2的後述凸輪12的貫通孔12a內。

（諧波齒輪減速機單元） 圖3中，表示諧波齒輪減速機單元2的概略構成。諧波齒輪減速機單元2形成為徑向（圖1及圖3中的左右方向）上的尺寸大於高度方向（圖1及圖3中的上下方向）上的尺寸的扁平狀。諧波齒輪減速機單元2藉由利用與馬達單元3的旋轉軸52一同旋轉的凸輪12，對外齒齒輪14賦予諧波，而將凸輪12的旋轉傳遞至所述外齒齒輪14或內齒齒輪15。

具體而言，諧波齒輪減速機單元2包括外殼11、凸輪12、可撓性軸承13、外齒齒輪14、內齒齒輪15及交叉滾柱軸承（cross roller bearing）16。

外殼11呈圓筒狀，在中心軸X所延伸的方向（以下稱為軸線方向）上延伸。所述中心軸X在將諧波齒輪減速機單元2安裝在馬達單元3上的狀態下，與馬達單元3的旋轉軸52的中心軸X相一致。因此，所述軸線方向與馬達單元3的中心軸X的軸線方向相一致。

在外殼11上，沿圓周方向設置有多個在所述軸線方向上貫通外殼11內的螺孔11a。在螺孔11a中，插入用以將馬達單元3與諧波齒輪減速機單元2加以連接的螺栓4（參照圖1）。再者，螺孔11a與如後所述相對於外殼11位於所述軸線方向上的一側（馬達單元3側）的外齒齒輪14的貫通孔14d相連，構成螺栓4的插入孔。

凸輪12配置在外殼11的內方。凸輪12與馬達單元3的旋轉筒部61連接，而與連接於旋轉筒部61的旋轉軸52一體地旋轉。

詳細而言，凸輪12是自所述軸線方向觀察時為橢圓狀的板狀構件。凸輪12是以其厚度方向與所述軸線方向相一致的方式，配置在外殼11的內方。凸輪12具有在所述軸線方向上貫通凸輪12的貫通孔12a。如圖1所示，第2突出部63b位於貫通孔12a內，所述第2突出部63b在使馬達單元3與諧波齒輪減速機單元2組合起來的狀態下，自馬達單元3的旋轉筒部61中的第1突出部63a向所述軸線方向上的另一側突出。

如圖3所示，凸輪12具有可將所述軸線方向上的轉子60的另一側連接於所述軸線方向上的一側的凸輪側連接部12f。即，凸輪12藉由凸輪側連接部12f而與轉子60連接。

凸輪側連接部12f在凸輪12的貫通孔12a的所述軸線方向上的一側的開口部分具有凹部12b。凹部12b自所述軸線方向觀察時，例如呈圓形。凹部12b包含凹部底面12c及凹部側面12d。在使馬達單元3與諧波齒輪減速機單元2組合起來的狀態下，馬達單元3的旋轉筒部61中的第1突出部63a之中，位於所述軸線方向上的另一側的面與凹部底面12c相接觸。如圖1所示，在使馬達單元3與諧波齒輪減速機單元2組合起來的狀態下，馬達單元3的旋轉筒部61中的第1突出部63a的側面與凹部側面12d相接觸。

藉由所述構成，可對馬達單元3的旋轉筒部61及諧波齒輪減速機單元2的凸輪12進行定位。因此，可相對於諧波齒輪減速機單元2的凸輪12以高精度對馬達單元3進行定位。

如圖3所示，凸輪12具有包圍貫通孔12a，且貫通凹部12b的凹部底面12c的多個螺栓貫通孔12e。在螺栓貫通孔12e內，貫通有將凸輪12與馬達單元3的旋轉筒部61的底部63加以連結的螺栓5。貫通凸輪12的螺栓貫通孔12e的螺栓5被緊固在馬達單元3的旋轉筒部61的底部63的螺孔63c內（參照圖1）。即，所述軸線方向上的馬達單元3的轉子60的另一側是以收容於凸輪12的凹部12b內的狀態而連接。如圖1所示，藉由利用螺栓5將凸輪12與馬達單元3的旋轉筒部61的底部63加以連結，而使凸輪12與馬達單元3的旋轉軸52一同旋轉。因此，凸輪12自所述軸線方向觀察時，以中心軸X為中心旋轉。

如圖3所示，凸輪12自徑向觀察時，相對於外殼11，位於所述軸線方向上的另一側且後述外齒齒輪14之中設置有外齒31的部分的徑向內方。由此，外殼11在較凸輪12更靠所述軸線方向的一側具有空間S。在諧波齒輪減速機單元2與馬達單元3相連接的狀態下，馬達單元3的旋轉筒部61的所述軸線方向上的另一側位於空間S內。

又，雖未特別圖示，但凸輪12相對於後述外齒齒輪14，位於設置有外齒31的部分的徑向內方。由此，當凸輪12與馬達單元3的旋轉軸52一同旋轉時，如後所述，藉由凸輪12的旋轉而使外齒齒輪14的外齒31與內齒齒輪15的內齒32咬合。

在外殼11的內方，以包圍凸輪12的方式，配置有形成為帶凸緣的圓筒狀的外齒齒輪14及形成為圓環狀的內齒齒輪15。即，外齒齒輪14位於凸輪12的徑向外方，內齒齒輪15位於外齒齒輪14的徑向外方。圖4中，表示當自所述軸線方向上的另一側觀察諧波齒輪減速機單元2時的外齒齒輪14、內齒齒輪15及凸輪12的位置關係。再者，圖4中，已省略外殼11的描繪。

自所述軸線方向觀察時，在凸輪12與外齒齒輪14之間，配置有可撓性軸承13。可撓性軸承13配置在凸輪12與外齒齒輪14之間，且可對應於凸輪12的旋轉在凸輪12的徑向上產生位移。由此，當橢圓狀的凸輪12產生有旋轉時，凸輪12的長軸方向上的端部經由可撓性軸承13向徑向外方按壓外齒齒輪14的內周側。即，可撓性軸承13位於外齒齒輪14與凸輪12之間，對外齒齒輪14及凸輪12可相對旋轉地進行支撐，並且對應於與轉子60一同旋轉的凸輪12的旋轉，使外齒齒輪14朝向徑向外方變形。

外齒齒輪14如圖1及圖3所示，是由具有可撓性的薄板構成的帶凸緣的圓筒狀。具體而言，外齒齒輪14包括自徑向外方覆蓋凸輪12的圓筒部14a、以及朝向徑向外方延伸至圓筒部14a的所述軸線方向上的一側的凸緣部14b。

圓筒部14a在外周面上，具有沿圓周方向以固定的間距排列的多個外齒31（參照圖4）。外齒31在圓筒部14a的外周面上，沿所述軸線方向延伸。圓筒部14a中，其內周面與配置在凸輪12的外周的可撓性軸承13相接觸。由此，藉由橢圓狀的凸輪12旋轉，而使凸輪12的長軸方向上的端部經由可撓性軸承13，使圓筒部14a在徑向上產生變形。如上所述，藉由橢圓狀的凸輪12旋轉，可對外齒齒輪14的圓筒部14a在徑向上賦予諧波。

凸緣部14b自所述軸線方向觀察時呈圓環狀。凸緣部14b在外周側，具有較外齒齒輪14的其他部分更厚的厚壁部14c。厚壁部14c在圓周方向上具有多個在厚度方向上貫通的貫通孔14d。貫通孔14d在將外齒齒輪14的厚壁部14c配置在外殼11的所述軸線方向上的一側的狀態下，與外殼11的螺孔11a相連。凸緣部14b如圖1所示，藉由緊固於貫通孔14d及螺孔11a中的螺栓4，而固定在外殼11的所述線方向上的一側。

再者，自圓筒部14a向徑向外方突出的凸緣部14b的長度具有如上所述圓筒部14a在藉由凸輪12的旋轉而受到按壓時可容易變形的長度。

內齒齒輪15如圖4所示，是圓環狀的構件，在內周面上，具有在圓周方向上以固定的間距排列的多個內齒32。內齒32在內齒齒輪15的內周面上，沿所述軸線方向延伸。內齒齒輪15配置在自徑向外方包圍凸輪12、可撓性軸承13及外齒齒輪14的圓筒部14a的位置上。內齒齒輪15及外齒齒輪14是隔開規定的間隙而配置於圓周方向上的一部分。由此，當外齒齒輪14被凸輪12的長軸方向上的端部向徑向外方按壓而產生有變形時，內齒齒輪15的內齒32與外齒齒輪14的外齒31相咬合。

再者，如圖3所示，在內齒齒輪15上，在所述軸線方向上的一側，固定連接環20。所述連接環20經由交叉滾柱軸承16被外殼11的內表面可旋轉地支撐著。再者，連接環20相對於內齒齒輪15藉由多個螺栓6而固定。交叉滾柱軸承16的構成與一般的交叉滾柱軸承的構成相同，故而省略詳細的說明。

如圖4所示，內齒齒輪15的內齒32的數量多於外齒齒輪14的外齒31的數量。由於如上所述外齒31的齒數與內齒32的齒數不同，故而藉由凸輪12的旋轉，使外齒齒輪14沿徑向變形而使外齒齒輪14的外齒31與內齒齒輪15的內齒32依次咬合，從而可使內齒齒輪15的旋轉速度相對於凸輪12的旋轉速度減速。

因此，藉由以上的構成，可藉由諧波齒輪減速機單元2而使馬達單元3的旋轉軸52的旋轉減速，且藉由內齒齒輪15而輸出。

藉由所述構成，可在使旋轉中心相吻合的狀態下將馬達單元3與諧波齒輪減速機單元2加以連接。因此，諧波齒輪減速機單元2在馬達單元3與旋轉中心相一致的狀態下旋轉。換言之，只要將馬達單元3的轉子60與諧波齒輪減速機單元2的凸輪12的凹部12b的配合部分，設為可將旋轉自轉子60傳遞至凸輪12的構成即可。因此，與將馬達及諧波齒輪減速機設為單一的構成的情況相比，可提高諧波齒輪減速機單元2的設計自由度。

而且，諧波齒輪減速機單元2在較凸輪12更靠軸線方向上的一側具有空間S，並且凸輪12在軸線方向上的一側具有凹部12b。而且，在使馬達單元3與諧波齒輪減速機單元2組合起來的狀態下，馬達單元3的一部分位於諧波齒輪減速機單元2的空間S內，馬達單元3的旋轉筒部61的一部分位於凸輪12的凹部12b內。由此，在將馬達單元3與諧波齒輪減速機單元2加以連接而獲得的動力單元1中，可實現所述軸線方向上的緊湊化。

又，藉由以上的構成，可將使用消耗電力低並且輸出扭矩大的外轉子的馬達單元3安裝至諧波齒輪減速機單元2。因此，可獲得消耗電力低且輸出扭矩大的動力單元1。

而且，藉由將馬達單元3設為外轉子，而使轉子60並非與諧波齒輪減速機單元2的凸輪12的旋轉中心連接，而是與較所述旋轉中心更靠徑向外周側的位置連接。由此，馬達單元3的芯振動不易傳遞至諧波齒輪減速機單元2。又，即使在諧波齒輪減速機單元2的凸輪12的旋轉中心及轉子60的旋轉中心因加工精度等而產生有偏心的情況下，藉由如上所述將馬達單元3設為外轉子，亦可將凸輪12與轉子60可旋轉地加以連接。

此外，馬達單元3中的轉子60的筒部62自所述軸線方向觀察時，位於諧波齒輪減速機單元2的與後述可撓性軸承13重合的位置。因此，能夠高效率地利用諧波齒輪減速機單元2在較凸輪12更靠所述軸線方向上的一側所具有的空間S。由此，可相對於諧波齒輪減速機單元2更緊湊地配置馬達單元3。

＜實施形態2＞ 圖5中，放大地表示實施形態2的動力單元101中的諧波齒輪減速機單元102的凸輪112與馬達單元103的旋轉筒部161的連接部分。實施形態2的動力單元101與實施形態1的動力單元1的不同點在於諧波齒輪減速機單元102的凸輪112與馬達單元103的旋轉筒部161的連接部分的構造。以下，對與實施形態1同樣的構成標註與實施形態1相同的符號並省略說明，僅對與實施形態1的構成不同的部分進行說明。

如圖5所示，諧波齒輪減速機單元102的凸輪112呈板狀，且自軸線方向觀察時在中央部分，具有朝向所述軸線方向上的一側突出的突出部112a。馬達單元103的旋轉筒部161的底部163（轉子側連接部）自軸線方向觀察時在中央部分，具有在開口部分的周緣部分與凸輪112的突出部112a相嵌合的貫通孔163a。

旋轉筒部161的底部163以在貫通孔163a的開口部分的周緣部分與凸輪112的突出部112a相嵌合的狀態，藉由焊接而固定在凸輪112上。由此，可將凸輪112相對於旋轉筒部161，可與旋轉筒部161一同旋轉地加以連接。本實施形態中，在凸輪112中，突出部112a的徑向外周側為凸輪側連接部。

再者，凸輪112的突出部112a自所述軸線方向觀察時在中央部分，具有在所述軸線方向上貫通的旋轉軸貫通孔112b。在所述旋轉軸貫通孔112b內收容有馬達單元103的旋轉軸52的狀態下，旋轉軸52固定在凸輪112上。由此，凸輪112與旋轉軸52一同進行旋轉。

藉由以上的構成，即使在馬達單元103及諧波齒輪減速機單元102的各構成零件中存在尺寸誤差等的情況下，亦可將馬達單元103的旋轉筒部161的底部163與諧波齒輪減速機單元102的凸輪112加以連接。

由此，可容易地將馬達單元103的旋轉筒部161的底部163與諧波齒輪減速機單元102的凸輪112加以連接。因此，在馬達單元103與諧波齒輪減速機單元102的連接部分無需高尺寸精度，故而可提高動力單元101的生產率。

＜實施形態3＞ 圖6中，放大地表示實施形態3的動力單元201中的諧波齒輪減速機單元202的凸輪212與馬達單元203的旋轉筒部261的連接部分。實施形態3的動力單元201與實施形態1的動力單元1的不同點在於諧波齒輪減速機單元202的凸輪212與馬達單元203的旋轉筒部261的連接部分的構造。以下，對與實施形態1同樣的構成標註與實施形態1相同的符號並省略說明，僅對與實施形態1的構成不同的部分進行說明。

如圖6所示，馬達單元203的旋轉筒部261在底部263，具有朝向軸線方向上的另一側突出的齒輪部263a（轉子側連接部）。齒輪部263a自底部263向所述軸線方向上的另一側呈柱狀突出，在側面上具有以規定的間隔排列的多個馬達側齒部263b。

圖7是自所述軸線方向觀察凸輪212及齒輪部263a的圖。如圖7所示，諧波齒輪減速機單元202的凸輪212具有可收容馬達單元203的底部263的齒輪部263a的齒輪部貫通孔212a。構成齒輪部貫通孔212a的內表面具有沿馬達單元203的齒輪部263a的外表面的形狀。即，齒輪部貫通孔212a自所述軸線方向觀察時呈齒輪狀。凸輪212在構成齒輪部貫通孔212a的內表面上，具有與馬達單元203的齒輪部263a的馬達側齒部263b咬合的凸輪側齒部212b（凸輪側連接部）。

再者，馬達單元203的旋轉筒部261的底部263自所述軸線方向觀察時在中央部分，具有在所述軸線方向上貫通的旋轉軸貫通孔263c。在所述旋轉軸貫通孔263c內收容有馬達單元203的旋轉軸52的狀態下，旋轉軸52固定在旋轉筒部261上。由此，旋轉軸52與旋轉筒部261一同旋轉。

藉由以上的構成，可將諧波齒輪減速機單元202的凸輪212，相對於馬達單元203的旋轉筒部261的底部263，可與旋轉筒部261一同旋轉地加以連接。

利用馬達單元203的旋轉筒部261的馬達側齒部263b及諧波齒輪減速機單元202的凸輪212的凸輪側齒部212b，構成旋轉傳遞部280。即，動力單元201具有旋轉傳遞部280，所述旋轉傳遞部280位於所述軸線方向上的轉子260的另一側與凸輪212的連接部分，可在與中心軸X正交的方向上位移，並且可將轉子260的旋轉傳遞至凸輪212。

由此，即使在馬達單元203及諧波齒輪減速機單元202的各構成零件中存在尺寸誤差等的情況下，亦可在馬達單元203的旋轉筒部261的齒輪部263a與諧波齒輪減速機單元202的凸輪212的齒輪部貫通孔212a之間，吸收所述尺寸誤差等。因此，藉由設置所述旋轉傳遞部280，即使在轉子260與凸輪212未以高精度同心地相連接的情況下，亦可對應於以中心軸X為中心的轉子260的旋轉，使凸輪212旋轉。

又，藉由將旋轉筒部261的齒輪部263a插入至凸輪212的齒輪部貫通孔212a內，可將凸輪212與旋轉筒部261容易地可旋轉地加以連接。因此，在馬達單元203與諧波齒輪減速機單元202的連接部分無需高尺寸精度，故而可提高動力單元201的生產率。

而且，藉由在轉子260與凸輪212的連接部分設置旋轉傳遞部280，可抑制馬達單元203的芯振動傳遞至諧波齒輪減速機單元202。

＜實施形態4＞ 圖8中，放大地表示實施形態4的動力單元301中的諧波齒輪減速機單元302的凸輪312與馬達單元303的旋轉筒部361的連接部分。實施形態4的動力單元301與實施形態1的動力單元1的不同點在於諧波齒輪減速機單元302的凸輪312與馬達單元303的旋轉筒部361的連接部分的構造。以下，對與實施形態1同樣的構成標註與實施形態1相同的符號並省略說明，僅對與實施形態1的構成不同的部分進行說明。

如圖8所示，諧波齒輪減速機單元302的凸輪312（凸輪側連接部）經由十字滑塊聯結器（Oldham coupling）380（旋轉傳遞部），與馬達單元303的旋轉筒部361的底部363（轉子側連接部）連接。十字滑塊聯結器380具有與一般的十字滑塊聯結器同樣的構成。因此，省略十字滑塊聯結器380的詳細構成的說明。

再者，十字滑塊聯結器380是旋轉傳遞部，位於所述軸線方向上的轉子360的另一側與凸輪312的連接部分，可在與中心軸X正交的方向上位移，並且可將轉子360的旋轉傳遞至凸輪312。

藉由所述構成，即使在凸輪312與旋轉筒部361的旋轉中心不一致的狀態下，亦可將凸輪312的旋轉傳遞至旋轉筒部361。因此，可將凸輪312與旋轉筒部361容易地可旋轉地加以連接。因此，在馬達單元303與諧波齒輪減速機單元302的連接部分無需高尺寸精度，故而可提高動力單元301的生產率。

而且，藉由在轉子360與凸輪312的連接部分設置十字滑塊聯結器380，可抑制馬達單元303的芯振動傳遞至諧波齒輪減速機單元302。

＜實施形態5＞ 圖9中，放大地表示實施形態5的動力單元401中的諧波齒輪減速機單元2的凸輪12與馬達單元403的旋轉筒部461的連接部分。實施形態5的動力單元401與實施形態1的動力單元1的不同點在於諧波齒輪減速機單元2的凸輪12與馬達單元403的旋轉筒部461的連接部分的構造。以下，對與實施形態1同樣的構成標註與實施形態1相同的符號並省略說明，僅對與實施形態1的構成不同的部分進行說明。

如圖9所示，馬達單元403的旋轉筒部461在底部463（轉子側連接部），具有朝向軸線方向的另一側突出的突出部463a。突出部463a在使馬達單元403與諧波齒輪減速機單元2組合起來的狀態下，收容於諧波齒輪減速機單元2的凸輪12的旋轉軸貫通孔12a內。

彈性變形構件480位於諧波齒輪減速機單元2的凸輪12的凹部12b（凸輪側連接部）內。即，諧波齒輪減速機單元2具有彈性變形構件480。彈性變形構件480例如是由可彈性變形的樹脂或橡膠等材料構成為圓環狀。在彈性變形構件480中，貫通有將旋轉筒部461的底部463與凸輪12加以緊固的螺栓5。即，旋轉筒部461的底部463與凸輪12經由彈性變形構件480而連接。

再者，彈性變形構件480是旋轉傳遞部，位於所述軸線方向上的轉子460的另一側與凸輪12的連接部分，可在與中心軸X正交的方向上位移，並且可將轉子460的旋轉傳遞至凸輪12。

當馬達單元及諧波齒輪減速機單元的各構成零件具有尺寸誤差等時，存在無法藉由螺栓來對馬達單元及諧波齒輪減速機單元進行緊固的情況。與此相對，如本實施形態，藉由在馬達單元403的旋轉筒部461的底部463與諧波齒輪減速機單元2的凸輪12之間配置彈性變形構件480，可藉由彈性變形構件480的彈性變形來吸收所述尺寸誤差等。即，即使在馬達單元403及諧波齒輪減速機單元2的各構成零件具有尺寸誤差等的情況下，亦可利用螺栓5將旋轉筒部461與凸輪12加以連接。

因此，可容易地將馬達單元403與諧波齒輪減速機單元2加以連接。因此，在馬達單元403與諧波齒輪減速機單元2的連接部分無需高尺寸精度，故而可提高動力單元401的生產率。

而且，藉由在轉子460與凸輪12的連接部分設置彈性變形構件480，可抑制馬達單元403的芯振動傳遞至諧波齒輪減速機單元2。

＜實施形態6＞ 圖10中，放大地表示實施形態6的動力單元501中的諧波齒輪減速機單元502的凸輪512與馬達單元503的旋轉筒部561的連接部分。實施形態6的動力單元501與實施形態1的動力單元1的不同點在於諧波齒輪減速機單元502的凸輪512與馬達單元503的旋轉筒部561的連接部分的構造。以下，對與實施形態1同樣的構成標註與實施形態1相同的符號並省略說明，僅對與實施形態1的構成不同的部分進行說明。

如圖10所示，諧波齒輪減速機單元502的凸輪512呈板狀，且自軸線方向觀察時在中央部分，具有朝向所述軸線方向上的一側突出的突出部512a。馬達單元503的旋轉筒部561的底部563（轉子側連接部）自軸線方向觀察時在中央部分，具有在開口部分的周緣部分與凸輪512的突出部512a相嵌合的貫通孔563a。

在凸輪512及旋轉筒部561的底部563，分別具有收容銷581的銷貫通孔512b、銷貫通孔563b。滾針軸承（needle roller bearing）582位於構成凸輪512的銷貫通孔512b（凸輪側連接部）的內表面與銷581之間。即，銷貫通孔512b的直徑是可配置銷581及滾針軸承582的直徑。

由此，可利用滾針軸承582在徑向上支撐將馬達單元503的旋轉筒部561與諧波齒輪減速機單元502的凸輪512加以連接的銷581。因此，即使在馬達單元503及諧波齒輪減速機單元502的各構成零件具有尺寸誤差等的情況下，亦可經由滾針軸承582，相對於構成凸輪512的銷貫通孔512b的內表面而支撐銷581。

而且，藉由所述構成，可利用銷581，將諧波齒輪減速機單元502的凸輪512，可與馬達單元503的旋轉筒部561一同旋轉地加以連接。

再者，利用銷581及滾針軸承582，構成旋轉傳遞部580。即，動力單元501具有旋轉傳遞部580，所述旋轉傳遞部580位於所述軸線方向上的轉子560的另一側與凸輪512的連接部分，可在與中心軸X正交的方向上位移，並且可將轉子560的旋轉傳遞至凸輪512。

因此，藉由本實施形態的構成，即使在馬達單元503及諧波齒輪減速機單元502的各構成零件具有尺寸誤差等的情況下，亦可將凸輪512相對於旋轉筒部561可與旋轉筒部561一同旋轉地加以連接。因此，在馬達單元503與諧波齒輪減速機單元502的連接部分無需高尺寸精度，故而可提高動力單元的生產率。

而且，藉由在轉子560與凸輪512的連接部分上設置旋轉傳遞部580，可抑制馬達單元503的芯振動傳遞至諧波齒輪減速機單元502。

（其他實施形態） 以上，已說明本發明的實施形態，但所述實施形態僅為用以實施本發明的例示。因此，並不限定於所述實施形態，可在不脫離其主旨的範圍內對所述實施形態進行適當變形而實施。

在所述各實施形態中，已說明轉子與凸輪的連接部分的構造。然而，只要是可將轉子的旋轉傳遞至凸輪的構成，便不限定於所述各實施形態的構成。

在所述各實施形態中，馬達單元是外轉子型的馬達。然而，馬達單元亦可為轉子在圓筒狀的定子的內方旋轉的內轉子型（inner roller type）的馬達。

在所述各實施形態中，馬達單元是徑向縫隙型的馬達。然而，馬達單元亦可為軸向縫隙（axial gap）型的馬達等具有其他構成的馬達。 [產業上的可利用性]

本發明可用於安裝在馬達單元上的諧波齒輪減速機單元。

1、101、201、301、401、501‧‧‧動力單元

2、102、202、302、402、502‧‧‧諧波齒輪減速機單元

3、103、203、303、403、503‧‧‧馬達單元

4、5、6、55‧‧‧螺栓

11‧‧‧外殼

11a、63c‧‧‧螺孔

12、112、212、512‧‧‧凸輪

12a‧‧‧旋轉軸貫通孔（貫通孔）

12b‧‧‧凹部

12c‧‧‧凹部底面

12d‧‧‧凹部側面

12e‧‧‧螺栓貫通孔

12f‧‧‧凸輪側連接部

13‧‧‧可撓性軸承

14‧‧‧外齒齒輪

14a‧‧‧圓筒部

14b、51c‧‧‧凸緣部

14c‧‧‧厚壁部

14d、163a、563a‧‧‧貫通孔

15‧‧‧內齒齒輪

16‧‧‧交叉滾柱軸承

20‧‧‧連接環

31‧‧‧外齒

32‧‧‧內齒

51‧‧‧馬達外殼

51a‧‧‧馬達外殼側壁

51b‧‧‧馬達外殼底部

52‧‧‧旋轉軸

53‧‧‧軸承（馬達軸承）

54‧‧‧支撐構件

54a‧‧‧固定部

54b‧‧‧定子支撐部

54c、112b、263c‧‧‧旋轉軸貫通孔

56、57‧‧‧軸承

60、260、360、460、560‧‧‧轉子

61、161、261、361、461、561‧‧‧旋轉筒部

62‧‧‧筒部

63、163、263、363、463、563‧‧‧底部（轉子側連接部）

63a‧‧‧第1突出部

63b‧‧‧第2突出部

65‧‧‧轉子磁鐵

70‧‧‧定子

71‧‧‧定子芯

72‧‧‧定子線圈

112a、463a、512a‧‧‧突出部

212a‧‧‧齒輪部貫通孔

212b‧‧‧凸輪側齒部（凸輪側連接部）

263a‧‧‧齒輪部（轉子側連接部）

263b‧‧‧馬達側齒部

280、580‧‧‧旋轉傳遞部

312‧‧‧凸輪（凸輪側連接部）

380‧‧‧十字滑塊聯結器（旋轉傳遞部）

480‧‧‧彈性變形構件（旋轉傳遞部）

512b‧‧‧銷貫通孔（凸輪側連接部）

563b‧‧‧銷貫通孔

581‧‧‧銷

582‧‧‧滾針軸承

S‧‧‧空間

X‧‧‧軸線

圖1是表示實施形態1的動力單元的概略構成的剖面圖。 圖2是表示馬達單元的概略構成的剖面圖。 圖3是表示諧波齒輪減速機單元的概略構成的剖面圖。 圖4是自軸線方向上的一側觀察外齒齒輪、內齒齒輪及凸輪的圖。 圖5是放大地表示實施形態2的動力單元中，馬達單元與諧波齒輪減速機單元的連接部分的剖面圖。 圖6是放大地表示實施形態3的動力單元中，馬達單元與諧波齒輪減速機單元的連接部分的剖面圖。 圖7是自軸線方向觀察馬達單元的旋轉筒部的突出部與諧波齒輪減速機單元的凸輪的連接部分的圖。 圖8是放大地表示實施形態4的動力單元中，馬達單元與諧波齒輪減速機單元的連接部分的剖面圖。 圖9是放大地表示實施形態5的動力單元中，馬達單元與諧波齒輪減速機單元的連接部分的剖面圖。 圖10是放大地表示實施形態6的動力單元中，馬達單元與諧波齒輪減速機單元的連接部分的剖面圖。

Claims (8)

1. 一種諧波齒輪減速機單元，相對於馬達能夠旋轉地連接於轉子，所述馬達包括以中心軸為中心旋轉的所述轉子及與所述轉子相對向的定子，所述諧波齒輪減速機單元包括： 筒狀的外殼，沿所述中心軸的軸線方向延伸； 環狀的內齒齒輪，能夠相對於所述外殼相對旋轉地位於所述外殼的徑向內方，在內周側具有內齒； 可撓性的環狀的外齒齒輪，位於所述內齒齒輪的徑向內方，並且將所述軸線方向上的一側固定在所述外殼上，在外周側具有與所述內齒咬合的外齒； 橢圓狀的凸輪，位於所述外齒齒輪的徑向內方，並且與所述軸線方向上的所述轉子的另一側連接，與所述轉子一同旋轉；以及 可撓性軸承，位於所述外齒齒輪與所述凸輪之間，對所述外齒齒輪與所述凸輪能夠相對旋轉地進行支撐，並且對應於與所述轉子一同旋轉的所述凸輪的旋轉，使所述外齒齒輪朝向徑向外方變形；且 所述凸輪具有凸輪側連接部，所述凸輪側連接部能夠使所述軸線方向上的所述轉子的另一側連接於所述軸線方向上的所述凸輪的一側， 所述凸輪位於所述軸線方向上的所述外齒齒輪的另一側且所述外齒齒輪之中設置有所述外齒的部分的徑向內方。
2. 如申請專利範圍第1項所述的諧波齒輪減速機單元，其中 所述凸輪側連接部具有凹部，所述凹部是在所述軸線方向上的一側朝向另一側凹陷，並且收容所述軸線方向上的所述轉子的另一側的至少一部分且能夠連接所述至少一部分。
3. 如申請專利範圍第2項所述的諧波齒輪減速機單元，其中 所述凹部包括： 底面；以及 側面，自所述底面向所述軸線方向的一方延伸；且 所述底面及所述側面與所述軸線方向上的所述轉子的另一側的至少一部分相接觸。
4. 如申請專利範圍第1項所述的諧波齒輪減速機單元，其中進而包括： 旋轉傳遞部，位於所述軸線方向上的所述轉子的另一側與所述凸輪的連接部分，能夠在與所述中心軸正交的方向上位移且能夠將所述轉子的旋轉傳遞至所述凸輪。
5. 一種動力單元，包括： 馬達，包含以中心軸為中心旋轉的轉子及與所述轉子相對向的定子；以及如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的諧波齒輪減速機單元；且 所述轉子包括： 筒部，沿所述中心軸的軸線方向延伸且包圍所述定子；以及 轉子側連接部，位於所述軸線方向上的另一側，使至少一部分連接於所述諧波齒輪減速機單元的所述凸輪的所述凸輪側連接部。
6. 如申請專利範圍第5項所述的動力單元，其中 所述轉子側連接部具有突出部，所述突出部是自所述筒部向所述軸線方向的另一方突出，位於設置在所述凸輪的所述軸線方向上的一側的凹部內。
7. 如申請專利範圍第5項或第6項所述的動力單元，其中 所述馬達進而包括： 馬達外殼，在內部收容有所述轉子及所述定子；以及 馬達軸承，位於所述馬達外殼與所述轉子之間，相對於所述馬達外殼能夠旋轉地支撐所述轉子。
8. 如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所述的動力單元，其中 所述筒部自所述軸線方向觀察時，位於與所述可撓性軸承重合的位置上。