TWI504111B - Rotating motor and rotating equipment - Google Patents

Description

旋轉電機及旋轉設備

本發明有關用於旋轉台裝置等的驅動源的旋轉電機以及包括該旋轉電機的旋轉設備。

在現有技術中，例如在機床領域中，已經使用包括旋轉電機和減速裝置的旋轉設備作為用於旋轉台裝置的驅動源，採用該旋轉台裝置作為工作臺(參見日本實開平03-126545)。根據該旋轉設備，旋轉電機的轉子經由安裝凸緣借助螺栓連接到減速裝置的輸入軸。此外，減速裝置的輸入軸設置有滾子齒式凸輪。然後，將設置到輸出軸的外周的凸輪隨動件順序地接合至滾子齒式凸輪，從而使得輸入軸的旋轉減速並且將輸入軸的旋轉傳輸至輸出軸。輸入軸和輸出軸以可旋轉的方式設置在殼體內，使得每個軸的方向是正交的並且位置關係是偏的。

在旋轉電機中，轉子和定子需要以高精度來定位，以確保彼此之間的同軸度。

此時，根據現有技術的旋轉設備，旋轉電機的轉子經由安裝凸緣連接到減速裝置的輸入軸。另一方面，支承輸入軸的軸承經由軸承套筒被固定到減速裝置的殼體。旋轉 電機的定子經由支承板被固定到該殼體。因此，該結構被設計成使得在轉子和定子之間存在許多構件。結果，出現難以獲得旋轉電機的轉子和定子之間的同軸度的問題。此外，出現需要大量的時間和勞動力來組裝旋轉設備的問題。

因此，本發明的目的在於提供一種旋轉電機，該旋轉電機使得可以在轉子和定子之間獲得同軸度並且有效地組裝旋轉設備，本發明的目的還在於提供包括該旋轉電機的旋轉設備。

為了實現上述目的，本發明的一個方面公開了一種旋轉電機，該旋轉電機一體地形成有具有輸入軸和輸出軸的減速裝置，並且該旋轉電機將磁場和電樞中的一方用作轉子並且將該磁場和電樞中的另一方用作定子，前述旋轉電機包括：旋轉軸，前述轉子被固定到該旋轉軸上，並且該旋轉軸同軸連接到前述減速裝置的前述輸入軸；以及軸承支承構件，前述軸承支承構件構造成支承軸承，前述軸承可旋轉地支承前述減速裝置的前述輸入軸，其中，前述定子被設置到前述軸承支承構件。

較佳是，前述軸承支承構件被設置到前述減速裝置的殼體的通孔，前述殼體包括供前述輸入軸插入通過的前述通孔，並且構造成能夠沿與前述輸入軸的軸向方向正交的方向分割開。

此外，較佳是，前述軸承支承構件包括：支承部，前述支承部具有嵌合部，前述軸承被嵌合到前述嵌合部，並且前述支承部的外徑小於前述通孔的內徑；以及凸緣部，前述凸緣部的外徑大於前述通孔的內徑。

此外，較佳是，前述軸承支承構件包括嵌合連接部，前述嵌合連接部嵌合連接到前述定子。

此外，較佳是，前述旋轉電機還包括磁軛按壓器，前述磁軛按壓器以可拆卸的方式連接到前述旋轉軸並且防止前述轉子的磁軛沿前述旋轉軸的軸向方向移位。

此外，較佳是，前述旋轉電機還一體地包括：馬達電磁部，前述馬達電磁部具有前述轉子和前述旋轉軸；以及制動器部，前述制動器部構造成制動連接至前述旋轉軸的與前述減速裝置相對的那一側的制動器軸，前述制動器部佈置成鄰近於前述馬達電磁部的與前述減速裝置相對的那一側；其中，前述制動器部一體地包括磁軛按壓部，前述磁軛按壓部被以可拆卸的方式連接到前述旋轉軸並且防止前述轉子的磁軛沿前述旋轉軸的軸向方向移位。

此外，較佳是，前述制動器軸還一體地包括用於制動前述制動器軸的制動器盤部。

此外，較佳是，前述轉子包括：磁軛，前述磁軛被固定到前述旋轉軸的外周；以及磁體，前述磁體被設置到前述磁軛，並且其中，前述磁軛一體地包括磁軛按壓部，前述磁軛按壓部被構造成防止前述磁軛沿前述旋轉軸的軸向方向移位。

此外，較佳是，前述旋轉電機還包括：馬達電磁部，前述馬達電磁部具有前述轉子和前述旋轉軸；以及制動器部，前述制動器部構造成制動連接到前述旋轉軸的與前述減速裝置相對的那一側的制動器軸部，前述制動器部佈置成鄰近於前述馬達電磁部的與前述減速裝置相對的那一側，並且其中，前述磁軛還一體地包括前述制動器軸部。

此外，較佳是，前述旋轉電機還包括位於前述輸入軸和前述旋轉軸之間的臺階部，前述轉子抵靠該臺階部。

為了實現上述目的，本發明的另一方面還公開了一種旋轉設備，前述旋轉設備一體地包括減速裝置和旋轉電機，在前述減速裝置中，輸入軸和輸出軸平行地設置，前述旋轉電機使得磁場和電樞中的一方用作轉子並且使得前述磁場和前述電樞中的另一方用作定子，其中，前述旋轉電機包括：旋轉軸，前述轉子被固定到該旋轉軸，並且該旋轉軸同軸連接到前述減速裝置的前述輸入軸；以及軸承支承構件，前述軸承支承構件構造成支承軸承，前述軸承可旋轉地支承前述減速裝置的前述輸入軸，並且其中，前述定子被設置到前述軸承支承構件。

根據本發明，可能獲得轉子和定子之間的同軸度並且有效地組裝旋轉設備。

以下參照附圖描述本公開內容的實施方式。

首先，將利用圖1和圖2描述本公開內容的實施方式的旋轉設備的總體構造。圖1是示出根據本公開內容的實施方式的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖。圖2是從編碼器部側所看的側視圖，示出了根據本公開內容的實施方式的旋轉設備的總體構造。

如圖1所示，旋轉設備1一體地包括減速裝置200和作為旋轉電機的馬達100。馬達100包括馬達電磁部110和編碼器部120。減速裝置200被佈置在馬達電磁部110和編碼器部120之間。

馬達電磁部110包括轉子111和定子113。轉子111與旋轉軸101被同軸地固定。定子113被固定到馬達框架112，使得定子113沿徑向方向定位成與該轉子111的外周面相對。旋轉軸101與減速裝置200的輸入軸211一體地形成為單根軸。

轉子111包括磁軛114以及磁體115。轉子111從旋轉軸101的與減速裝置200相對的那一側(負載的相對側；圖1中的右側)被插入，並且被黏合並固定到旋轉軸101的外周。在插入時，形成在輸入軸211和旋轉軸101之間的臺階部101a起到轉子111的抵接面的作用。磁軛按壓器103被設置到旋轉軸101的軸端部。該磁軛按壓器103形成為端部封閉的筒狀。磁軛按壓器103借助螺栓固定成使得其覆蓋旋轉軸101的軸端部。磁軛按壓器103朝向減速裝置200側(負載側；圖1中的左側)預壓磁軛 114，從而防止磁軛114沿旋轉軸101的軸向方向移位。

定子113包括：層壓芯1131；線軸1132；線圈線1133；線圈線1133的線連接基板1135；以及輸入端子1136。層壓芯1131插入通過線軸1132。線圈線1133圍繞線軸1132捲繞。輸入端子1136被連接到線連接基板1135。線軸1132由諸如樹脂之類的絕緣材料製成，以便將層壓芯1131和線圈線1133電絕緣。層壓芯1131、線軸1132、線圈線1133、線連接基板1135以及輸入端子1136使用樹脂1134模製而成。托架116在與減速裝置200相對的那一側設置到定子113。此外，蓋102在與減速裝置200相對的那一側設置到托架116。

編碼器部120被佈置成與馬達電磁部110相對，而將減速裝置200夾在該編碼器部120和馬達電磁部110之間。編碼器部120例如包括光學或磁性編碼器121以及覆蓋該編碼器121的編碼器蓋122。編碼器121檢測旋轉軸101的旋轉角度等。

接著，將描述減速裝置200。減速裝置200是所謂的滾子齒式減速裝置。減速裝置200包括輸入軸211、輸出軸221以及殼體201。滾子齒式凸輪212被設置到輸入軸211。與滾子齒式凸輪212順序地接合的凸輪隨動件222被設置到輸出軸221的外周。輸入軸211和輸出軸221被佈置在殼體201的內部，使得每個軸的軸向方向大致正交，並且位置關係是偏的。

輸入軸211由佈置在兩個軸向側的軸承213相對於殼 體201以可旋轉的方式支承。滾子齒式凸輪212一體設置到輸入軸211。在該滾子齒式凸輪212上形成螺旋狀錐形肋214。根據錐形肋214的旋轉角度均勻地提供軸向位移。此外，如上所述，輸入軸211與馬達100的旋轉軸101一體地形成為單根軸。

輸出軸221是中空軸。輸出軸221借助佈置在兩個軸向側的軸承(未示出)相對於殼體201以可旋轉的方式支承。沿著周向方向在輸出軸221的外周面上以預定間隔徑向地設置多個凸輪隨動件222。這些凸輪隨動件222中相鄰佈置的兩個凸輪隨動件隨著滾子齒式凸輪212的旋轉而被朝向錐形肋214的兩個側面順序地預壓並且接觸該錐形肋214的兩個側面。通過這種佈置，輸入軸211的旋轉減速並且被傳輸到輸出軸221。

如圖2所示，殼體201具有這樣的結構，該結構能夠沿與輸入軸211的軸向方向正交的方向(即，輸出軸221的軸向方向；圖2中的水準方向)分割開。殼體201包括兩個殼體部，即第一殼體部201u和第二殼體部201d。第一殼體部201u和第二殼體部201d由螺栓207(參考圖1)連接。此外，殼體201包括通孔202，輸入軸211插入通過該通孔。軸承213被設置到通孔202的位於編碼器部120側的通孔202a。油封203和油封保持件204在軸端側(圖1中的左側)被設置到軸承213。油封保持件204支承油封203並且向軸承213提供預壓。此外，通孔202a的軸端側在殼體201的表面上開口。編碼器蓋122被固定 到該開口206上的預定位置。

軸承支承構件140被設置到通孔202的位於馬達電磁部110側的通孔202b。軸承支承構件140支承並且預壓軸承213。注意，在軸承213是不需要被預壓的軸承(例如，圓柱滾子軸承)的情況下，軸承支承構件140支承軸承213而不施加預壓。通孔202b的軸端側(圖1中的右側)直徑增加並且在殼體201的表面上開口。馬達電磁部110經由軸承支承構件140被定位並且固定在該開口205上的預定位置。

接著，將利用圖3來描述軸承支承構件140。圖3A是圖1所示的旋轉設備的縱向剖視圖內的軸承支承構件附近的區域的局部放大圖，並且圖3B是對應於圖3A中的線IIIB-IIIB的剖視圖。

如圖3A和圖3B所示，軸承支承構件140是在中心包括通孔141的圓形構件，輸入軸211插入通過該通孔141。該軸承支承構件140包括支承部142和凸緣部143。支承部142的外徑小於前述殼體201的位於馬達電磁部110側的通孔202b的內徑。凸緣部143的外徑大於通孔202b的內徑。在軸承支承構件140被固定到殼體201的通孔202b的情況下，支承部142被插入到通孔202b內。此外，凸緣部143被設置在通孔202b的外部，在該實施例中被設置在開口205的內部。此時，支承部142的外徑小於通孔202b的內徑，從而在支承部142的外周與通孔202b的內周之間形成間隙S。

通孔141的減速裝置200側(圖3A中的左側)直徑增大並且在軸承支承構件140的位於減速裝置200側(圖3A中的左側)的表面上開口。開口144用作供嵌合軸承213的嵌合部。當軸承213被嵌合到開口144時，支承部142支承該軸承213。注意，在通孔141和開口144之間由於孔徑差而形成臺階部145，並且該臺階部145預壓軸承213。

油封203在與減速裝置200相對的那一側(圖3A中的右側)被設置到通孔141。該油封203由油封保持件部146支承，該油封保持件部146以圓形形狀設置到凸緣部143的沿直徑方向的中央。

在凸緣部143上，在沿周向方向的多個位置(在該實施例中為8個位置)處形成螺栓孔147，螺栓208被插入通過螺栓孔147以便固定軸承支承構件140。螺栓孔147的直徑被形成為大於螺栓208，從而在每個螺栓孔147內的螺栓208的周圍形成間隙。螺栓208被插入通過形成於凸緣部143上的螺栓孔147，並且被連接到殼體201。通過這種佈置，軸承支承構件140被固定到殼體201的通孔202b。

此外，凸緣部143包括凸部148(嵌合連接部)，該凸部在直徑方向上的外周側形成為與油封保持件部146同軸的圓形形狀。注意，嵌合連接部不局限於凸部形狀，也可以是凹部形狀。該凸部148被形成為朝向與減速裝置200相對的那一側(圖3A中的右側)突出。凸部148的 內周面與馬達電磁部110的定子113的樹脂1134的外周面互鎖，從而使得凸部148與樹脂1134嵌合連接。通過該佈置，定子113被設置到軸承支承構件140。此時，馬達框架112的端部抵靠凸部148，從而該凸部148在嵌合連接過程中用作抵接面。該嵌合連接過程使得軸承支承構件140和定子113被同軸地定位。注意，在該嵌合連接過程之後，凸部148和樹脂1134然後通過黏合固定。

現在將描述由上述的旋轉設備1所實現的優點。

如上所述，馬達100包括軸承支承構件140，該軸承支承構件140支承構造成以可旋轉的方式支承減速裝置200的輸入軸211的軸承213並且預壓該軸承213。定子113被設置到該軸承支承構件140。此時，減速裝置200的輸入軸211和馬達100的旋轉軸101被一體地形成並且同軸。結果，轉子111和定子113實質上由作為單個構件的軸承支承構件140定位。通過該佈置，改進了旋轉電機100的轉子111和定子113的同軸度。此外，軸承支承構件140部分地用作定子113的安裝構件、軸承213的支承構件以及預壓構件，由此減少構件數量並且允許旋轉設備1的有效組裝。

此外，具體地，根據該實施方式，減速裝置200的殼體201能夠沿與輸入軸211的軸向方向正交的方向分割開地構造。通過這種構造，如圖3B的實施例中所示，在兩個殼體部201u和201d之間有時會發生尺寸差。在這種情況下，該尺寸差可能導致在馬達電磁部110側的通孔202b 處在殼體部的交接部分出現臺階209。在這種情況下，當該結構例如是軸承嵌合到通孔202b內的普通結構時，因為通孔202b的內徑和軸承的外徑大致匹配，因此使得難以將軸承嵌合到通孔202b內。結果，需要用於移除通孔202b的臺階209的切削操作，這進一步需要旋轉設備組裝的時間和勞動力。

相對地，根據該實施方式的旋轉設備1，將軸承支承構件140在支承軸承213的狀態下設置到殼體201的通孔202b。此時，軸承支承構件140的支承部142的外徑小於通孔202b的內徑，從而在支承部142的外周與通孔202b的內周之間形成間隙S。通過該佈置，即使在如上所述在通孔202b處出現臺階209的情況下，如圖3B所示，由於間隙S而允許存在該臺階209。因此，在由此允許臺階209的情況下，軸承213能夠被設置在通孔202b內。結果，不再需要用於移除臺階209的切削操作等，由此使得可以將軸承213簡單地安裝到殼體201上。這使得可以有效地執行旋轉設備1的組裝作業。此外，通過允許支承部142的外徑和通孔202b的內徑之間的尺寸差的相對裕度，能夠可靠地設置軸承213，即使當在通孔202b處出現的臺階209是大的時也是如此。

此外，根據軸承支承構件140的凸緣部143，螺栓孔147的直徑被形成為大於螺栓208。因此，在每個螺栓孔147內在螺栓208的周圍形成間隙。借助螺栓孔147的該間隙以及支承部142的外周與通孔202b的內周之間的間 隙S，軸承支承構件140能夠相對於殼體201被固定在任何位置。也就是說，軸承支承構件140能夠沿輸入軸211的軸向方向的垂直面方向以與前述間隙相當的量移動其位置而被固定。因此，即使在通孔202b的中心位置因殼體部201u和201d的尺寸差而從輸入軸211的軸線位置偏移時，也可以固定軸承213同時保持處於與輸入軸211同軸的位置。

此外，具體地，根據該實施方式，軸承支承構件140包括支承部142和凸緣部143。支承部142包括開口144，軸承213嵌合到該開口144，並且支承部142的外徑被構造成小於通孔202b的內徑。通過該佈置，當軸承支承構件140被固定到殼體201時，能夠在支承部142的外周與通孔202b的內周之間可靠地形成間隙S。接著，軸承213能夠被設置在通孔202b內同時形成間隙S。另一方面，凸緣部143的外徑被構造成大於通孔202b的內徑。通過該佈置，利用定位在通孔202b外部的凸緣部143借助螺栓擰緊來能將軸承支承構件140可靠地固定到殼體201。

此外，具體地，根據該實施方式，軸承支承構件140的凸緣部143包括凸部148，該凸部148嵌合在馬達100的定子113的樹脂1134中並且連接到該樹脂1134。通過該佈置，當馬達100在旋轉設備1的組裝期間被安裝到減速裝置200時，凸部148和定子113被嵌合連接到一起。通過該佈置，定子113被定位在預定位置並且被容易地安 裝到軸承支承構件140。因此，不再需要定位馬達100的作業，且因此改進組裝的操作性。

此外，在組裝作業期間，輸入軸211被插入通過由軸承支承構件140支承的軸承213，並且軸承支承構件140被安裝到輸入軸211。接著，軸承支承構件140的凸部148與馬達100的定子113被嵌合連接到一起，從而將定子113安裝到軸承支承構件140。此時，當軸承支承構件140被最初安裝到輸入軸211時，軸承支承構件140和輸入軸211彼此同軸。此外，當軸承支承構件140的凸部148和馬達100的定子113被隨後嵌合連接到一起時，軸承支承構件140和定子113彼此同軸。此外，減速裝置200的輸入軸211和馬達100的旋轉軸101被一體地形成且因此是同軸的。結果，當馬達100被安裝到減速裝置200時，轉子111和定子113被定位成使得它們經由軸承支承構件140而彼此同軸。這使得可以改進旋轉設備1的組裝精度。

此外，馬達100的定子113被直接嵌合在軸承支承構件140中並且連接到軸承支承構件140。通過該佈置，例如與馬達100的托架被安裝到軸承支承構件140的構造相比，不再需要托架。這使得可以減小馬達100的尺寸(也就是說，減小旋轉設備1的尺寸)。

注意，本發明不局限於上述公開的實施方式，並且在不偏離本發明的精神和範圍的情況下可以形成各種變形例。以下逐一描述這些變形例。

(1)當軸承支承構件也被設置到編碼器部側

根據上述實施方式，雖然僅馬達電磁部110側的軸承213由軸承支承構件140支承，但是本發明並不如此限制。也就是說，允許採用這樣的構造，在該構造中，編碼器部120側的軸承213也由軸承支承構件支承。

圖4是示出了根據該變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖。在圖4中，與圖1中相同的部分被賦予相同的附圖標記，並且適當地省略對這些部分的說明。如圖4所示，在旋轉設備1A的減速裝置200A中，構造成以支承軸承213的軸承支承構件150還在編碼器部120側被固定到通孔202a。

與軸承支承構件140類似，軸承支承構件150是在其中心包括通孔151的圓形構件，輸入軸211被插入通過該通孔151。該軸承支承構件150包括支承部152和凸緣部153。支承部152的外徑小於殼體201的位於編碼器部120側的通孔202a的內徑。凸緣部153的外徑大於通孔202a的內徑。在軸承支承構件150被固定到殼體201的通孔202a的情況下，支承部152被插入通孔202a內。此外，凸緣部153被設置在通孔202a的外部，在該實施例中，被設置在開口206內。此時，支承部152的外徑小於通孔202a的內徑，從而在支承部152的外周與通孔202a的內周之間形成間隙S。

通孔151的減速裝置200A側(圖4中的右側)直徑 增加並且在軸承支承構件150的位於減速裝置200A側的表面上開口。開口154用作嵌合部，軸承213被嵌合到該嵌合部。在通孔151和開口154之間由於孔徑差而形成臺階部155。該臺階部155向軸承213施加預壓。油封203在與減速裝置200A相對的那一側(圖4中的左側)被設置到通孔151。

與軸承支承構件140類似，在凸緣部153上，在沿周向方向的多個位置處形成螺栓孔157，螺栓208被插入通過螺栓孔157以便固定軸承支承構件150。螺栓孔157的直徑被形成為大於螺栓208，從而在每個螺栓孔157內的螺栓208的周圍形成間隙。螺栓208被插入通過形成於凸緣部153上的螺栓孔157，並且被連接到殼體201。通過該佈置，軸承支承構件150被固定到殼體201的通孔202a。

編碼器蓋122在與減速裝置200A相對的那一側被設置到軸承支承構件150。注意，旋轉設備1A的除了上述構件以外的全部其他構件按照與前述實施方式的旋轉設備1的構件相同的方式構造而成。

同樣在該變形例中，實現與前述實施方式相同的效果。此外，即使當在編碼器部120側的通孔202a處出現臺階的情況下，軸承213也能夠被設置在通孔202a中同時因間隙S而允許存在臺階。

(2)當減速裝置還包括制動器部並且制動器軸和磁軛按 壓器一體形成時

圖5是示出了根據該變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖。在圖5中，與圖1等中的部分相同的部分被賦予相同的附圖標記，並且適當地省略對這些部分的說明。如圖5所示，在該變形例的旋轉設備1C中，馬達100C包括馬達電磁部110、編碼器部120和制動器部130。馬達電磁部110和制動器部130被相鄰地佈置。

制動器部130是斷電致動式電磁制動器，該電磁制動器在與減速裝置200相對的那一側(圖5中的右側)制動旋轉軸101。制動器部130在與減速裝置200相對的那一側被鄰近於馬達電磁部110佈置。該制動器部130包括制動器軸139、制動器盤131、磁場鐵芯133以及電樞134。制動器軸139在與減速裝置200相對的那一側連接到旋轉軸101。制動器盤131借助黏合或固定螺釘(未示出)等被固定到制動器軸139的外周部。磁場鐵芯133容納勵磁線圈132以及彈簧(未示出)。電樞134被佈置在減速裝置200側(圖5中的左側)，使得該電樞134面向磁場鐵芯133。借助螺栓138經由軸環137將制動器部130固定到托架116。制動器部130經由導線被連接到輸入端子1136。

被容納在磁場鐵芯133內的彈簧啟動偏壓力，該偏壓力朝向減速裝置200側按壓電樞134。電樞134由適當的磁性材料(例如，鋼)形成為盤形。電樞134僅在磁場鐵芯133和制動器盤131之間沿軸向方向(圖5中的水準方 向)可動地佈置。摩擦材料135在與減速裝置200相對的那一側被設置到制動器盤131的側表面。

制動器軸139借助螺栓105可拆卸地連接到旋轉軸101。螺栓105沿軸向方向插入通過制動器軸139，並且連接到旋轉軸101的端部。此外，制動器軸139在軸向端側(圖5中的左端側)一體地包括磁軛按壓部1391。磁軛按壓部1391防止馬達電磁部110的轉子111的磁軛114在旋轉軸101的軸向方向上移位。磁軛按壓部1391形成為筒狀並且被固定成使其覆蓋旋轉軸101的端部。

構成制動器部130的每個裝置均被容納在制動器蓋136內。此外，前述蓋102在與減速裝置200相對的那一側被設置到制動器蓋136。

現在將描述具有如上所述的構造的制動器部130的操作。

在勵磁線圈132未被激勵的狀態下(相當於斷電狀態)，由制動器部130執行制動。也就是說，在斷電狀態下，電樞134由彈簧按壓，從而使電樞134朝向減速裝置200側移動並且接觸摩擦材料135。結果，制動器盤131被抑制，從而制動制動器軸139和旋轉軸101的旋轉。另一方面，在勵磁線圈132被激勵的狀態下(相當於通電狀態)，不由制動器部130來執行制動。也就是說，在通電狀態下，勵磁線圈132朝向與減速裝置200相對的那一側在電樞134上施加磁性吸引力。通過該佈置，電樞134抵抗彈簧的偏壓力並且朝向與減速裝置200相對的那一側移 動。結果，電樞134從摩擦材料135分離並且從上述制動被釋放，從而使得制動器軸139和旋轉軸101能夠旋轉。

注意，旋轉設備1C的除了上述構件以外的全部其他構件按照與前述實施方式的旋轉設備1的構件相同的方式構造而成。

根據上述變形例，制動器軸139包括磁軛按壓部1391。通過該佈置，可以防止磁軛114脫出旋轉軸101並且改進馬達100C的可靠性(也就是說，改進旋轉設備1C的可靠性)。此外，制動器軸139一體地包括磁軛按壓部1391。結果，與包括分離地包括構件的情況相比，可以減少構件的數量並且降低成本。此外，雖然當這些構件被分離地設置時需要對中和連接的作業，但是當這些構件被一體形成時不再需要這些作業。因此可以減少組裝所需的工時數並且實現有效的組裝。此外，制動器軸139能夠從旋轉軸101拆下。借助該佈置，在馬達100C中不需要制動器部130的情況下，僅磁軛按壓器(例如，圖1所示的磁軛按壓器103)被連接到旋轉軸101，而不是連接到制動器軸139。通過該佈置，可以靈活地應對。因此，這使得可以防止磁軛114脫出旋轉軸101並且獲得能夠根據制動器的需要而改變軸長度的馬達100C(旋轉設備1C)。

(3)當制動器軸、磁軛按壓器和制動器盤一體地形成時

圖6是示出根據變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖。在圖6中，與圖5等中的部分相同的部分被賦予 相同的附圖標記，且適當地省略對這些部分的說明。如圖6所示，在該變形例的旋轉設備1D中，馬達100D的制動器部130包括制動器軸139D。此外，該制動器軸139D一體地包括位於軸端側(圖6中的左端側)的磁軛按壓部1391。此外，該制動器軸139D一體地包括位於其外周側的制動器盤部1392，該制動器盤部1392用於制動制動器軸139D。摩擦材料135在與減速裝置200相對的那一側被設置到制動器盤部1392的側表面。此外，制動器軸139D借助螺栓105被可拆卸地連接到旋轉軸101。

注意，旋轉設備1D的除了上述構件以外的全部其他構件按照與前述變形例(2)的旋轉設備1C的構件相同的方式構造而成。

此外，根據上述的該變形例，制動器軸139D一體地包括用於制動制動器軸139D的制動器盤部1392。通過該佈置，與構件被分離地包括的情況相比，可以減少構件的數量並且降低成本。此外，雖然在這些構件被分離地設置時需要對中和連接的作業，但是當這些構件被一體形成時不再需要這些作業。這使得可以減少組裝所需的工時數並且實現有效組裝。此外，在制動器軸和制動器盤被分離地設置的情況下，在制動器軸和制動器盤中需要形成鍵和鍵槽，以防止制動器盤在旋轉方向上移位。在這種情況下，鍵和鍵槽是不平衡元件，從而導致軸振動的風險。根據該實施方式，由於一體形成的結構而不再需要鍵和鍵槽，從而使得可以省除不平衡的元件並且抑制軸振動。此外，由 於與這些構件被分離地設置的情況相比可以進一步增加同軸度，因此這還使得可以抑制軸振動。

(4)當磁軛和磁軛按壓器被一體地形成時

雖然前述實施方式描述了磁軛114和磁軛按壓器103被分離地設置的情形，但是這些構件可以被一體地形成。

圖7是示出了根據該變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖。在圖7中，與圖1等中的部分相同的部分被賦予相同的附圖標記，並且適當地省略對這些部分的說明。如圖7所示，在旋轉設備1E的馬達100E中，轉子111的磁軛114E一體地包括磁軛按壓部1141。磁軛按壓部1141防止磁軛114E在旋轉軸101的軸向方向上移位。通過借助螺栓104將磁軛按壓部1141連接到旋轉軸101，而將磁軛114E固定。注意，旋轉設備1E的除了上述構件以外的全部其他構件按照與上述實施方式的旋轉設備1的構件相同的方式構造而成。

根據該變形例，磁軛114E一體地包括磁軛按壓部1141，並且磁軛按壓部1141借助螺栓104固定到旋轉軸101。通過該佈置，可以防止磁軛114E脫出旋轉軸101並且改進馬達100E的可靠性(也就是說，旋轉設備1E的可靠性)。此外，由於磁軛114E一體地包括磁軛按壓部1141，因此與這些構件被分離地設置的情況相比，可以減少構件數量以及降低成本。此外，雖然當這些構件被分離地設置時需要對中和連接的作業，但是當這些構件一體形 成時不再需要這些作業。這使得可以減少組裝所需的工時數並且實現有效組裝。

(5)當磁軛、磁軛按壓器和制動器軸一體形成時

圖8是示出了根據變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖。在圖8中，與圖7等中的部分相同的部分被賦予相同的附圖標記，並且適當地省略對這些部分的說明。如圖8所示，在該變形例的旋轉設備1F中，馬達100F包括馬達電磁部110、編碼器部120和制動器部130。在馬達100F中，轉子111的磁軛114F一體地包括磁軛按壓部1141。此外，磁軛114F一體地包括制動器軸部1142。螺栓105沿軸向方向插入通過制動器軸部1142並且連接到旋轉軸101的端部。通過借助螺栓105將制動器軸部1142連接到旋轉軸101，而將磁軛114F和磁軛按壓部1141固定。注意，旋轉設備1F的除了上述構件以外的全部其他構件按照與前述變形例(2)相同的方式構造而成。

根據上述變形例，磁軛114F一體地包括磁軛按壓部1141和制動器軸部1142。通過該佈置，與這些構件被分離地包括的情況相比，可以減少構件的數量以及降低成本。此外，雖然在這些構件被分離地設置時需要對中和連接的作業，但是在這些構件被一體形成時不再需要這些作業。這使得可以減少組裝所需的工時數並且實現有效的組裝。此外，採用一體形成的磁軛114F、磁軛按壓部1141和制動器軸部1142，與這些構件被分離地設置的情況相比， 能夠使得同軸度更高。借助該佈置，可以抑制軸振動。

(6)當使用輸入軸和輸出軸被平行地設置的減速裝置時

雖然上文描述了使用滾子齒式減速裝置的情形，其中輸入軸和輸出軸的軸向方向大致正交，但是本發明並不局限於此。也就是說，本發明允許使用輸入軸和輸出軸被平行地設置的減速裝置。在該變形例中，將作為實施例來描述行星減速裝置被用作其中輸入軸和輸出軸被平行地設置的減速裝置的情況。

圖9是示出了根據該變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖。在圖9中，與圖1等中的部分相同的部分被賦予相同的附圖標記，並且適當地省略對這些部分的說明。如圖9所示，減速裝置200G包括殼體201G、太陽輥的輸入軸211G、座圈231、多個行星輥232、輸出軸221G和軸承234。輸入軸211G與馬達100G的旋轉軸101同軸並且與該旋轉軸101一體地形成。座圈231被固定到殼體201G。多個行星輥232在座圈231和輸入軸211G之間沿周向方向等間隔地設置。輸出軸221G借助多個行星輥232的行星輥軸233旋轉。軸承234可旋轉地支承輸出軸221G。

輸入軸211G和輸出軸221G被同軸地設置。此外，軸承支承構件140支承軸承213，該軸承213可旋轉地支承減速裝置200G的輸入軸211G。此外，軸承支承構件140向軸承213施加預壓。注意，旋轉設備1G的除了上 述構件以外的全部其他構件按照與前述實施方式的旋轉設備1中的構件相同的方式構造而成。此外，根據所示的實施例，馬達100G僅包括馬達電磁部110。然而，馬達100G可包括編碼器部120和制動器部130。根據也具有這種構造的該變形例，能夠實現與前述實施方式相同的效果。

注意，雖然該變形例描述了行星減速裝置的情形，但是本發明允許使用其他類型的減速裝置，例如諧波減速裝置或擺線減速裝置。

(7)其他

雖然以上描述了減速裝置的殼體被分割為兩個的情形，但是本發明並不局限於此。也就是說，殼體不必要具有分離構造並且能夠一體地形成，只要該構造實現轉子和定子之間的同軸度以及有效的組裝即可。此外，在設置有分離構造的情況下，本發明不局限於殼體被分割為兩個的構造，而允許採用殼體被分割為三個或更多個的構造。

此外，根據圖1至圖8，馬達電磁部110和編碼器部120被分離地設置在減速裝置200的兩側。然而，本發明並不局限於此，而允許本公開內容的實施方式應用於具有這樣的構造的馬達，在該構造中，馬達電磁部110和編碼器部120被設置在減速裝置200的一側。此外，在這種情況下，還允許制動器部130被設置在減速裝置200的另一側的構造或者未設置有制動器部130的構造。此外，馬達 電磁部110、制動器部130和編碼器部120全部設置在減速裝置200的一側的構造也是可行的。同樣在這些變形例中，實現與前述實施方式相同的效果。

雖然以上已描述了馬達100包括作為轉子的磁場和作為定子的電樞的情形，其中前述磁場包括磁軛114和磁體115，前述電樞包括線軸117等，但是本發明並不局限於此。相反，馬達可以提供作為定子設置到馬達框架的磁場和作為轉子設置到旋轉軸的電樞，該磁場包括磁軛和磁體，前述電樞包括線軸等。同樣在這種情況下，實現與前述實施方式相同的效果。

此外，除了上述的實施例，還可以適當地結合上述實施方式和各變形例的技術。

雖然在本文沒有單獨描述其他實施例，但是在不偏離本發明的精神和範圍的情況下能夠進行各種變化和修改。

1‧‧‧旋轉設備

1A~G‧‧‧旋轉設備

100‧‧‧馬達(旋轉電機)

100C~G‧‧‧馬達(旋轉電機)

101‧‧‧旋轉軸

101a‧‧‧臺階部

102‧‧‧蓋

103‧‧‧磁軛按壓器

104‧‧‧螺栓

105‧‧‧螺栓

110‧‧‧馬達電磁部

111‧‧‧轉子

112‧‧‧馬達框架

113‧‧‧定子

114‧‧‧磁軛

114E‧‧‧磁軛

114F‧‧‧磁軛

115‧‧‧磁體

116‧‧‧托架

117‧‧‧線軸

120‧‧‧編碼器部

121‧‧‧編碼器

122‧‧‧編碼器蓋

130‧‧‧制動器部

131‧‧‧制動器盤

132‧‧‧勵磁線圈

133‧‧‧磁場鐵芯

134‧‧‧電樞

135‧‧‧摩擦材料

136‧‧‧制動器蓋

137‧‧‧軸環

138‧‧‧螺栓

139‧‧‧制動器軸

139D‧‧‧制動器軸

140‧‧‧軸承支承構件

141‧‧‧通孔

142‧‧‧支承部

143‧‧‧凸緣部

143‧‧‧緣部

144‧‧‧開口(嵌合部)

145‧‧‧臺階部

146‧‧‧油封保持件部

147‧‧‧螺栓孔

148‧‧‧凸部(嵌合連接部)

150‧‧‧軸承支承構件

151‧‧‧通孔

152‧‧‧支承部

153‧‧‧凸緣部

154‧‧‧開口

155‧‧‧臺階部

157‧‧‧螺栓孔

200‧‧‧減速裝置

200A~G‧‧‧減速裝置

201‧‧‧殼體

201d‧‧‧第二殼體部

201G‧‧‧殼體

201u‧‧‧第一殼體部

202‧‧‧通孔

202a‧‧‧通孔

202b‧‧‧通孔

203‧‧‧油封

204‧‧‧油封保持件

205‧‧‧開口

206‧‧‧開口

207‧‧‧螺栓

208‧‧‧螺栓

209‧‧‧臺階

211‧‧‧輸入軸

211G‧‧‧輸入軸

212‧‧‧凸輪

213‧‧‧軸承

214‧‧‧錐形肋

221‧‧‧輸出軸

221G‧‧‧輸出軸

222‧‧‧凸輪隨動件

231‧‧‧座圈

233‧‧‧行星輥軸

234‧‧‧軸承

1131‧‧‧層壓芯

1132‧‧‧線軸

1133‧‧‧線圈線

1134‧‧‧樹脂

1135‧‧‧線連接基板

1136‧‧‧輸入端子

1141‧‧‧磁軛按壓部

1142‧‧‧制動器軸部

1391‧‧‧磁軛按壓部

1392‧‧‧制動器盤部

圖1是示出了根據本公開內容的實施方式的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖。

圖2是從編碼器部側所看的側視圖，示出了根據本公開內容的實施方式的旋轉設備的總體構造。

圖3A是圖1所示的旋轉設備的縱向剖視圖內的軸承支承構件附近的區域的局部放大圖。

圖3B是沿著圖3A中的線IIIB-IIIB的剖視圖。

圖4是示出了變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖 視圖，其中，編碼器部側還設置有軸承支承構件。

圖5是示出了變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖，其中，減速裝置還包括制動器部，並且制動器軸和磁軛按壓器形成一體結構。

圖6是示出了變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖，其中，制動器軸、磁軛按壓器以及制動器盤形成一體結構。

圖7是示出了變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖，其中，磁軛和磁軛按壓器形成一體結構。

圖8是示出了變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖，其中，磁軛、磁軛按壓器和制動器軸形成一體結構。

圖9是示出了使用減速裝置的變形例的旋轉設備的總體構造的縱向剖視圖，在該減速裝置中，輸入軸和輸出軸平行地設置。

1‧‧‧旋轉設備

100‧‧‧馬達(旋轉電機)

101‧‧‧旋轉軸

102‧‧‧蓋

103‧‧‧磁軛按壓器

104‧‧‧螺栓

110‧‧‧馬達電磁部

111‧‧‧轉子

112‧‧‧馬達框架

113‧‧‧定子

114‧‧‧磁軛

115‧‧‧磁體

116‧‧‧托架

120‧‧‧編碼器部

121‧‧‧編碼器

122‧‧‧編碼器蓋

140‧‧‧支承構件

200‧‧‧減速裝置

201‧‧‧殼體

202‧‧‧通孔

202a‧‧‧通孔

202b‧‧‧通孔

203‧‧‧油封

204‧‧‧油封保持件

205‧‧‧開口

206‧‧‧開口

207‧‧‧螺栓

211‧‧‧輸入軸

212‧‧‧凸輪

213‧‧‧軸承

214‧‧‧錐形肋

221‧‧‧輸出軸

222‧‧‧凸輪隨動件

1131‧‧‧層壓芯

1132‧‧‧線軸

1133‧‧‧線圈線

1134‧‧‧樹脂

1135‧‧‧線連接基板

1136‧‧‧輸入端子

Claims (12)

1. 一種旋轉電機(100；100G)，該旋轉電機一體地形成有具有輸入軸(211；211G)和輸出軸(221；221G)的減速裝置(200；200A；200G)，並且該旋轉電機將磁場和電樞中的一方用作轉子(111)並且將前述磁場和前述電樞中的另一方用作定子(113)，其特徵在於，前述旋轉電機包括：旋轉軸(101)，前述轉子(111)被固定到該旋轉軸，並且該旋轉軸與前述減速裝置(200；200A；200G)的前述輸入軸(211；211G)同軸連接；軸承支承構件(140)，前述軸承支承構件構造成支承軸承(213)，前述軸承以可旋轉的方式支承前述減速裝置(200；200A；200G)的前述輸入軸(211；211G)；以及磁軛按壓器(103)，前述磁軛按壓器以可拆卸的方式連接到前述旋轉軸(101)並且防止前述轉子(111)的磁軛沿前述旋轉軸(101)的軸向方向移位；前述定子(113)被設置到前述軸承支承構件(140)。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的旋轉電機(100；100G)，其中：前述軸承支承構件(140)被設置到前述減速裝置(200；200A；200G)的殼體(201；201G)的通孔(202b)，前述殼體(201；201G)包括供前述輸入軸 (211；211G)插入通過的前述通孔(202b)，並且構造成能夠沿與前述輸入軸(211；211G)的軸向方向正交的方向分割開。
3. 如申請專利範圍第2項所記載的旋轉電機(100；100G)，其中：前述軸承支承構件(140)包括：支承部(142)，前述支承部具有嵌合部(144)，前述軸承(213)嵌合到前述嵌合部，並且前述支承部(142)的外徑小於前述通孔(202b)的內徑；以及凸緣部(143)，前述凸緣部的外徑大於前述通孔(202b)的內徑。
4. 如申請專利範圍第1項所記載的旋轉電機(100；100G)，其中：前述軸承支承構件(140)還包括嵌合連接部(148)，前述嵌合連接部嵌合連接到前述定子(113)。
5. 一種旋轉電機(100C；100D)，該旋轉電機一體地形成有具有輸入軸(211)和輸出軸(221)的減速裝置(200)，並且該旋轉電機將磁場和電樞中的一方用作轉子(111)並且將前述磁場和前述電樞中的另一方用作定子(113)，其特徵在於，前述旋轉電機包括：旋轉軸(101)，前述轉子(111)被固定到該旋轉軸，並且該旋轉軸與前述減速裝置(200；200A；200G)的前述輸入軸(211；211G)同軸連接；軸承支承構件(140)，前述軸承支承構件構造成支 承軸承(213)，前述軸承以可旋轉的方式支承前述減速裝置(200)的前述輸入軸(211)；馬達電磁部(110)，前述馬達電磁部具有前述轉子(111)和前述旋轉軸(101)；以及制動器部(130)，前述制動器部構造成制動與前述旋轉軸(101)的與前述減速裝置(200)相對的那一側連接的制動器軸(139；139D)，前述制動器部佈置成鄰近於前述馬達電磁部(110)的與前述減速裝置(200)相對的那一側；前述定子(113)被設置到前述軸承支承構件(140)，前述制動器軸(139；139D)一體地包括磁軛按壓部(1391)，前述磁軛按壓部被以可拆卸的方式連接到前述旋轉軸(101)並且防止前述轉子(111)的磁軛(114)沿前述旋轉軸(101)的軸向方向移位。
6. 如申請專利範圍第5項所記載的旋轉電機(100D)，其中：前述制動器軸(139D)還一體地包括用於制動前述制動器軸(139D)的制動器盤部(1392)。
7. 一種旋轉電機(100E；100F)，該旋轉電機一體地形成有具有輸入軸(211)和輸出軸(221)的減速裝置(200)，並且該旋轉電機將磁場和電樞中的一方用作轉子(111)並且將前述磁場和前述電樞中的另一方用作定子(113)，其特徵在於，前述旋轉電機包括： 旋轉軸(101)，前述轉子(111)被固定到該旋轉軸，並且該旋轉軸與前述減速裝置(200)的前述輸入軸(211)同軸連接；以及軸承支承構件(140)，前述軸承支承構件構造成支承軸承(213)，前述軸承以可旋轉的方式支承前述減速裝置(200；200A；200G)的前述輸入軸(211；211G)；前述定子(113)被設置到前述軸承支承構件(140)，前述轉子(111)包括：磁軛(114E；114F)，前述磁軛被固定到前述旋轉軸(101)的外周；以及磁體(115)，前述磁體被設置到前述磁軛(114E；114F)，並且前述磁軛(114E；114F)一體地包括磁軛按壓部(1141)，前述磁軛按壓部被構造成防止前述磁軛(114E；114F)沿前述旋轉軸(101)的軸向方向移位。
8. 如申請專利範圍第7項所記載的旋轉電機(100F)，該旋轉電機還包括：馬達電磁部(110)，前述馬達電磁部具有前述轉子(111)和前述旋轉軸(101)；以及制動器部(130)，前述制動器部構造成制動與前述旋轉軸(101)的與前述減速裝置(200)相對的那一側連接的制動器軸部(1142)，前述制動器部佈置成鄰近於前 述馬達電磁部(110)的與前述減速裝置(200)相對的那一側；並且前述磁軛(114F)還一體地包括前述制動器軸部(1142)。
9. 如申請專利範圍第1項所記載的旋轉電機(100；100G)，該旋轉電機還包括位於前述輸入軸(211；211G)和前述旋轉軸(101)之間的臺階部(101a)，前述轉子(111)抵靠該臺階部。
10. 一種旋轉設備(1G)，前述旋轉設備一體地包括減速裝置(200G)和旋轉電機(100G)，在前述減速裝置中，輸入軸(211G)和輸出軸(221G)平行地設置，前述旋轉電機使得磁場和電樞中的一方用作轉子(111)並且使得前述磁場和前述電樞中的另一方用作定子(113)，前述旋轉設備的特徵在於：前述旋轉電機(100G)包括：旋轉軸(101)，前述轉子(111)被固定到該旋轉軸，並且該旋轉軸與前述減速裝置(200G)的前述輸入軸(211G)同軸連接；軸承支承構件(140)，前述軸承支承構件構造成支承軸承(213)，前述軸承以可自由旋轉的方式支承前述減速裝置的前述輸入軸(211G)，以及磁軛按壓器(103)，前述磁軛按壓器以可拆卸的方式連接到前述旋轉軸(101)並且防止前述轉子(111)的磁軛沿前述旋轉軸(101)的軸向方向移位；並且 前述定子(113)被設置到前述軸承支承構件(140)。
11. 一種旋轉電機(100；100A；100C；100D；100E；100F；100G)，該旋轉電機一體地形成有具有輸入軸(211；211G)和輸出軸(221；221G)的減速裝置(200；200A；200G)，並且該旋轉電機將磁場和電樞中的一方用作轉子(111)並且將前述磁場和前述電樞中的另一方用作定子(113)，其特徵在於，前述旋轉電機包括：旋轉軸(101)，前述轉子(111)被固定到該旋轉軸，並且該旋轉軸與前述減速裝置(200；200A；200G)的前述輸入軸(211；211G)同軸連接；以及軸承支承構件(140)，前述軸承支承構件構造成支承軸承(213)，前述軸承以可旋轉的方式支承前述減速裝置(200；200A；200G)的前述輸入軸(211；211G)；前述定子(113)被設置到前述軸承支承構件(140)，前述軸承支承構件(140)被設置到前述減速裝置(200；200A；200G)的殼體(201；201G)的通孔(202b)且隔著間隙(S)與通孔(202b)對相向，前述殼體(201；201G)包括供前述輸入軸(211；211G)插入通過的前述通孔(202b)，並且構造成能夠沿與前述輸入軸(211；211G)的軸向方向正交的方向分割開。
12. 一種旋轉設備(1G)，前述旋轉設備一體地包括減速裝置(200G)和旋轉電機(100G)，在前述減速裝置中，輸入軸(211G)和輸出軸(221G)平行地設置，前述旋轉電機使得磁場和電樞中的一方用作轉子(111)並且使得前述磁場和前述電樞中的另一方用作定子(113)，前述旋轉設備的特徵在於：前述旋轉電機(100G)包括：旋轉軸(101)，前述轉子(111)被固定到該旋轉軸，並且該旋轉軸與前述減速裝置(200G)的前述輸入軸(211G)同軸連接；以及軸承支承構件(140)，前述軸承支承構件構造成支承軸承(213)，前述軸承以可自由旋轉的方式支承前述減速裝置的前述輸入軸(211G)，並且前述定子(113)被設置到前述軸承支承構件(140)，前述軸承支承構件(140)被設置到前述減速裝置(200G)的殼體(201G)的通孔(202b)且隔著間隙(S)與通孔(202b)對相向，前述殼體(201G)包括供前述輸入軸(211G)插入通過的前述通孔(202b)，並且構造成能夠沿與前述輸入軸(211G)的軸向方向正交的方向分割開。