减速器一体型致动器制造技术

在具备谐波减速器（１４）与电动机（７）及旋转位置检出器（２６）的减速器一体型致动器中，以杯状之旋转轭（１２）构成转子（１１），同时将永久磁铁（１３）固装于旋转轭（１２）之外周，圆花键（１５）是丝绒礼帽状地形成，并将凸缘部（１５ａ）固定在致动器框（２）之一方的端部，又经由旋转轭（１２）的内周与空隙对向配置圆筒部（１５ｂ）。在输出轴（５）与旋转轴（６）间，设置在柔性花键（１６）的内周侧与输出轴（５）连结的杯状壳（１８），在与支撑旋转轴（６）的轴承（２１）之间设置给与预压的弹性构件（２５）。由此，可提供一种可缩短致动器的轴向长度，不会与小型，轻量化相反地可大驱动扭矩之廉价的减速器一体型致动器。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种可缩短整体致动器的轴向长度，同时不会与小型，轻量化相反地可增大驱动扭矩的廉价的减速器一体型致动器。
技术介绍
以往被使用于机器人或工作机械等，一体化谐波减速器与电动机的致动器，成为如图3所示。图3是表示以往的减速器一体型致动器的侧剖面图。在图中，30是致动器，31a是负载侧托架，31b、31c、31d是致动器框，31e是反负载侧托架，32是输出轴，33是旋转轴，34是电动机，35是定子，36是定子铁心，37是电枢绕组，38是转子，39是轭，40是永久磁铁，41是谐波减速器，42是圆花键，43是柔性花键，44是波产生器，45、46、47、48及49是轴承，50、51是弹性构件，52是旋转位置检出器，53是旋转盘，54是固定开缝，55是发光元件，56是受光元件L0是表示致动器30的轴向长度。此种减速器一体型致动器30是成为从负载侧朝反负载侧，依谐波减速器41，电动机34，旋转位置检出器52的顺序朝轴向串列地连结的构造。又，此等装置是分别被固定在中空圆筒状的致动器框31b、31c、31d的内侧，两端部藉著负载侧托架31a及反负载侧托架31e被覆盖。其中，谐波减速器41是由被固定于致动器框31b的内周，同时呈环状具内齿的圆花键42，及装设于圆花键42之内侧，且被连结于输出轴32，同时具有杯形状，外齿的有可挠性的柔性花键43，及经由轴承47被装设于柔性花键43的内侧，且被连结于旋转轴33，同时呈椭圆形状的波产生器44所构成。又，轴承45、46支撑输出轴32，同时藉著弹性构件50给予预压。轴承48、49是支撑旋转轴33，同时藉著弹性构件51给与预压。又，电动机34具备嵌合于旋转轴33的轭39，及成为磁极的永久磁铁40所构成的转子38，同时具备由与转子38的外周侧经由空隙相对向设置的定子铁心36，及在定子铁心36发生旋转磁场的电枢绕组37的定子35所构成。旋转位置检出部52是由成为固定于旋转轴33的旋转部的旋转盘53，及成为相对向于该旋转部的旋转位置检出器的固定部的固定开缝54，及发光元件55，及受光元件56所形成的光学型编码器所构成。来自发光元件55的光投光至旋转盘53时，经由固定开缝54，受光元件56重复受光与不受光，而将受光与不受光检出作为导通与断开的电气信号。然后，成为藉着未图示的运算回路来运算转子的角度。以下，说明动作。在定子35的电枢绕组37藉著未图示的驱动电路施行通电时，则在转子38的永久磁铁40发生驱动扭矩，藉著该驱动扭矩使转子38高速旋转。之后，藉著与转子的旋转轴33结合的波产生器44施行旋转，使柔性花键43经由轴承47被挠曲成椭圆形状，而在波产生器44的椭圆长轴方向的两端位置与圆花键42相啮合。此时，相对旋转发生在柔性花键43与圆花键42之间，而从柔性花键43大幅度被减速的旋转力被传动至输出轴32后被输出。然而在以往技术，由于串列排列地连结谐波减速器，电动机及旋转位置检出部，因此特别是结合谐波减速器与电动机之间，或是电动机与旋转位置检出器之间时的轴向长度变长，同时配置在轴向的旋转位置检出器的空间变大，而在谋求致动器小型，轻量化上成为问题。又，由于谐波减速器，电动机及旋转位置检出部是分别固定于三具致动器框，因此会增加零件件数且也增加装配工时数，有增加成本的问题。又，除了要求谋求致动器的小型，轻量化之外，还有要求提高致动器的扭矩性能，此乃必须增大安装转子的永久磁铁的位置的外径，或增大转子的驱动扭矩。然而，在以往技术的构件中，若增大转子的外径时。由于定子及致动器框的外径也变大，因此，整体电动机使体积或重量变大，有与致动器的小型，轻量化与高扭矩化相反的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而创作的，其目的是在于提供一种可缩短致动器的轴向长度，不会与小型，轻量化相反地可大驱动扭矩的廉价的减速器一体型致动器。为了解决上述问题，本专利技术是作成如下的构成。方案1的专利技术，是一种减速器一体型致动器，属于具备中空圆筒状的致动器框，及固定于上述致动器框，且在内周具有内齿的圆花键，及具有与上述圆花键的内齿相啮合的外齿，且在端面连结致动器的输出轴的圆筒状柔性花键，及装设于上述柔性花键的内周的椭圆状波产生器，及旋转驱动上述波产生器的旋转轴，及具备永久磁铁所构成的磁极的转子及在与上述转子的外周侧经由空隙相对向的定子铁心具备发生磁场的驱框绕组的定子所构成的电动机，及固定于上述旋转轴的旋转位置检出器的旋转部，及相对向于该旋转位置检出器的旋转部的旋转位置检出部的固定部的减速器一体型致动器，其特征为上述转子是构成在中心能贯穿上述旋转轴地一体设置的杯状旋转轭，同时将上述永久磁铁固装于上述旋转轭的外周；上述圆花键是形成丝绒礼帽状，同时将凸缘部固定于上述致动器框的其中一方的端部，并将圆筒部经由上述旋转轭的内周与空隙配置成相对向；在上述输出轴与上述旋转轴之间，具备于上述柔性花键的内周侧与上述输出轴的杯状外壳，及嵌合于上述外壳的内部且支撑上述旋转轴的轴承，及设于上述外壳与上述轴承的轴向的空隙部，将预压给于上述轴承的弹性构件。又，方案2的本专利技术是在方案1所述的减速器一体型致动器中，上述旋转位置检出器的旋转部是由朝与上述旋转轴垂直的一方向被磁化的圆板状角度检出用磁铁所构成；上述旋转位置检出器的固定部是由设于上述旋转位置检出器的旋转部的外周侧的固定环，及至少安装两具于该固定环的周方向的磁性感测器所构成。方案3的专利技术，是一种减速器一体型致动器，属于具备中空圆筒状的致动器框，及固定于上述致动器框，且在内周具有内齿的圆花键，及具有与上述圆花键的内齿相啮合的外齿，且在端面连结致动器的输出轴的圆筒状柔性花键，及装设于上述柔性花键的内周的椭圆状波产生器，及旋转驱动上述波产生器的旋转轴，及具备永久磁铁所构成的磁极的转子及在与上述转子的外周侧经由空隙相对向的定子铁心具备发生磁场的电框绕组的定子所构成的电动机，及固定于上述旋转轴的旋转位置检出器的旋转部，及相对向于该旋转位置检出器的旋转部的旋转位置检出部的固定部的减速器一体型致动器，其特征为上述转子是构成在中心能贯穿上述旋转轴地一体设置的杯状旋转轭，同时将上述永久磁铁固装于上述旋转轭的内周；上述圆花键是形成丝绒礼帽状，同时将凸缘部固定于上述致动器框的其中一方的端部，并将圆筒部配置成固装于上述定子的内周侧；在上述输出轴与上述旋转轴之间，具备于上述柔性花键的内周侧与上述输出轴的杯状外壳，及嵌合于上述外壳的内部且支撑上述旋转轴的轴承，及设于上述外壳与上述轴承的轴向的空隙部，将预压给于上述轴承的弹性构件。又，方案4的本专利技术是在方案3所述的减速器一体型致动器中，上述旋转位置检出器的旋转部是由朝与上述旋转轴垂直的一方向被磁化的圆板状角度检出用磁铁所构成；上述旋转位置检出器的固定部是由设于上述旋转位置检出器的旋转部的外周侧的固定环，及至少安装两具于该固定环的周方向的磁性感测器所构成。附图的简单说明附图说明图1是表示本专利技术的第一实施例的减速器一体型致动器的侧剖面图。图2是表示本专利技术的第一实施例的减速器一体型致动器的侧剖面图。图3是表示以往的减速器一体型致动器的侧剖面图。记号的说明1，30致动器2，31b，31d 致动器框3，31a 负载侧托架4，31e 反负载侧托架5，32输出轴6，33旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减速器一体型致动器，具备：中空圆筒状的致动器框，及固定于上述致动器框，且在内周具有内齿的圆花键，及具有与上述圆花键的内齿相啮合的外齿，且在端面连结致动器的输出轴的圆筒状柔性花键，及装设于上述柔性花键的内周的椭圆状波产生器，及旋转驱动上述波产生器的旋转轴，及具备永久磁铁所构成的磁极的转子及在与上述转子的外周侧经由空隙相对向的定子铁心具备发生磁场的电枢绕组的定子所构成的电动机，及固定于上述旋转轴的旋转位置检出器的旋转部，及相对向于该旋转位置检出器的旋转部的旋转位置检出部的固定部，其特征是： 上述转子是构成在中心能贯穿上述旋转轴地一体设置的杯状旋转轭，并将上述永久磁铁固装于上述旋转轭的外周； 上述圆花键形成丝绒礼帽状，并将凸缘部固定于上述致动器框的其中一方的端部，并将圆筒部经由空隙与上述旋转轭的内周配置成相对向； 在上述输出轴与上述旋转轴之间，具备：于上述柔性花键的内周侧与上述输出轴连结的杯状外壳，及嵌合于上述外壳的内部且支撑上述旋转轴的轴承，及设于上述外壳与上述轴承的轴向的空隙部，将预压给于上述轴承的弹性构件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：玉井真央，宫本恭祐，梅津真弓，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：JP[日本]