摩擦动力传递减速装置以及带减速机的马达的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种摩擦动力传递减速装置以及带减速机的马达。
【背景技术】
[0002]以往，齿轮传递机构作为减速机和增速机被利用，该齿轮传递机构具有使齿数不同的多个齿轮进行啮合的构造。在齿轮传递机构中，为了使齿轮平稳地旋转，在齿轮之间的啮合部设置有机械的间隙(背隙)。然而，背隙可能会成为使旋转运动的传递精度下降的主要原因。因此，具有背隙的齿轮传递机构不适用于需要高精度的运动传递的精密加工机和3D测量装置等。并且，在齿轮传递机构中，背隙成为产生振动和噪音的原因。
[0003]因此，摩擦动力传递机构作为不使用齿轮传递机构的减速机和增速机被利用。在摩擦动力传递机构中，使用精密的辊子来代替齿轮，并通过高压使其传导面接触，从而利用通过滚动运动形成的高粘度油膜的抗剪切力(摩擦力)。由此，不会使输入侧的辊子与输出侧的辊子之间存在机械的间隙，能够传递旋转动力。其结果是，与齿轮传递机构相比，在摩擦动力传递机构中，能够降低振动和噪音。并且，与齿轮传递机构相比，在摩擦动力传递机构中容易实现高精度的运动传递。关于以往的摩擦动力传递机构，例如在日本特开2010-14268号公报中有所公开。
[0004]如上所述，摩擦动力传递机构容易实现高精度的运动传递。因此，被搭载在机器人手臂等需要精密的位置控制的设备上。然而，在机器人手臂中，作为动作对象的手臂与障碍物接触的情况下，存在摩擦动力传递机构的输入侧的辊子与输出侧的辊子之间产生滑动的情况。若产生滑动，则存在如下顾虑:输入轴与输出轴的旋转同步发生偏差，从而不能够正确地进行手臂的位置控制。因此，需要迅速地检测滑动，并停止向输入轴提供动力。
[0005]并且，即使在不需要机器人手臂那种高精度的位置控制的电动轮椅等中，在作为输出端的轮胎与障碍物接触的情况下，也存在摩擦动力传递机构的输入侧的辊子与输出侧的辊子之间产生滑动的情况。若在产生着滑动的状态下继续向输入轴提供动力，则会存在辊子磨损的顾虑。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种在摩擦动力传递减速装置中进行迅速的滑动检测的技术。
[0007]本申请例示的一实施方式为一种摩擦动力传递减速装置，其在旋转输入轴与旋转输出轴之间进行摩擦动力传递，其减速比为L，所述摩擦动力传递减速装置具有:旋转输入检测单元，其将所述旋转输入轴的旋转位置信息转换成输入轴脉冲信号；旋转输出检测单元，其将所述旋转输出轴的旋转位置信息转换成输出轴脉冲信号；以及摩擦滑动检测单元，所述旋转输入检测单元在所述旋转输入轴每旋转1/M圈时输出1个脉冲的所述输入轴脉冲信号，所述旋转输出检测单元在所述旋转输出轴每旋转1/N圈时输出1个脉冲的所述输出轴脉冲信号，在所述输出轴脉冲信号的输出次数为η次的期间内，在所述输入轴脉冲信号的输出次数大于等于在nLM/N的向下取整函数的基础上加1的数的情况下，所述摩擦滑动检测单元输出停止信号，M、N以及η均为自然数。
[0008]优选所述摩擦滑动检测单元具有计数器和比较仪，所述计数器在每被输入所述输入轴脉冲信号时递增输入计数值，并在每被输入η次所述输出轴脉冲信号时将所述输入计数值复位为0，所述比较仪被输入所述输入计数值，当所述输入计数值大于等于在nLM/N的向下取整函数的基础上加1的数的情况下输出所述停止信号。
[0009]优选所述摩擦滑动检测单元具有计数器，所述计数器在每被输入所述输入轴脉冲信号时递减输入计数值，并在每被输入η次所述输出轴脉冲信号时将所述输入计数值复位为在nLM/N的向下取整函数的基础上加自然数m的值，所述摩擦滑动检测单元在所述输入计数值小于等于m-Ι的情况下输出所述停止信号，所述摩擦滑动检测单元具有比较仪，所述比较仪在每被输入所述输入轴脉冲信号时递减计数值，并在每被输入所述输出轴脉冲信号时将所述计数值复位为nLM/N的向下取整函数，且在所述计数值不足0的情况下输出所述停止信号。
[0010]优选具有N兰Μ的关系。
[0011 ] 优选具有Ν兰LM的关系。
[0012]优选自然数η为η = 1。
[0013]优选所述旋转输出检测单元为设置于所述旋转输出轴的周围的编码器。
[0014]优选摩擦动力传递减速装置具有:外壳；太阳辊，其被所述外壳支承为能够旋转，并与所述输入轴一同以中心轴线为中心旋转；多个行星辊，它们辊配置在所述太阳辊的径向外侧，并分别以行星轴线为中心旋转；多个行星轴，它们分别将多个所述行星辊支承为能够旋转；行星架，其被所述外壳支承为能够旋转，并以所述中心轴线为中心旋转；以及环状的内环，其被配置在多个所述行星辊的径向外侧，并被固定于所述外壳，在所述行星架上固定有多个所述行星轴的端部，所述太阳辊与各个所述行星辊分别隔着牵引油接触，各个所述行星辊与所述内环的内周面隔着牵引油接触，所述内环的内周面在接触点处将所述行星辊朝向径向内侧按压，各个所述行星辊分别在接触点处将所述太阳辊朝向径向内侧按压，所述旋转输出轴与所述行星架一同以所述中心轴线为中心旋转。
[0015]一种具有所述摩擦动力传递减速装置的马达，优选所述马达具有:静止部，其具有电枢；以及旋转部，其与所述旋转输入轴连接，并与所述旋转输入轴一同旋转。
[0016]优选所述马达具有:静止部，其具有电枢；以及旋转部，其与所述旋转输入轴连接，并与所述旋转输入轴一同旋转，所述旋转部具有与所述电枢在径向上对置的磁铁，所述旋转输入检测单元包括磁铁位置检测元件、反电动势检测单元、或电流纹波检测单元中的任意一个，其中，所述磁铁位置检测元件设置于所述静止部，并检测所述磁铁的位置，所述反电动势检测单元检测因所述电枢引起的反电动势，所述电流纹波检测单元检测流经所述电枢的电枢电流中含有的电流纹波。
[0017]优选所述马达具有:静止部，其具有电枢；以及旋转部，其与所述旋转输入轴连接，并与所述旋转输入轴一同旋转。
[0018]优选所述马达具有:静止部，其具有电枢；以及旋转部，其与所述旋转输入轴连接，并与所述旋转输入轴一同旋转，所述旋转部具有与所述电枢在径向上对置的磁铁，所述旋转输入检测单元包括磁铁位置检测元件、反电动势检测单元、或电流纹波检测单元中的任意一个，所述磁铁位置检测元件设置于所述静止部，并检测所述磁铁的位置，所述反电动势检测单元检测因所述电枢引起的反电动势，所述电流纹波检测单元检测流经所述电枢的电枢电流中含有的电流纹波。
[0019]优选所述马达还具有向所述电枢提供驱动电流的电路板，所述电路板具有所述摩擦滑动检测单元。
[0020]本申请例示的其他实施方式为一种摩擦动力传递减速装置，其在旋转输入轴与旋转输出轴之间进行摩擦动力传递，其减速比为L，所述摩擦动力传递减速装置具有??旋转输入检测单元，其将所述旋转输入轴的旋转位置信息转换成输入轴脉冲信号；旋转输出检测单元，其将所述旋转输出轴的旋转位置信息转换成输出轴脉冲信号；以及摩擦滑动检测单元，所述旋转输入检测单元在所述旋转输入轴每旋转l/Μ圈时输出1个脉冲的所述输入轴脉冲信号，所述旋转输出检测单元在所述旋转输出轴每旋转1/N圈时输出1个脉冲的所述输出轴脉冲信号，在所述输入轴脉冲信号的输出次数为η次的期间内，在所述输出轴脉冲信号的输出次数未达到在nN/ML的向下取整函数的基础上减1的数的情况下，所述摩擦滑动检测单元输出停止信号，M、N以及η均为自然数。
[0021]优选所述摩擦滑动检测单元具有计数器，所述计数器在每被输入所述输入轴脉冲信号时递减输入计数值，并在每被输入η次所述输出轴脉冲信号时将所述输入计数值复位为在nLM/N的向下取整函数的基础上加自然数m的值，所述摩擦滑动检测单元在所述输入计数值小于等于m-Ι的情况下，输出所述停止信号。所述摩擦滑动检测单元具有比较仪，所述比较仪在每被输入所述输入轴脉冲信号时递减计数值，并在每被输入所述输出轴脉冲信号时将所述计数值复位为nLM/N的向下取整函数，且在所述计数值不足0的情况下输出所述停止信号。
[0022]优选具有N兰Μ的关系。
[0023]优选具有Ν兰LM的关系。
[0024]优选自然数η为η = 1。
[0025]优选所述旋转输出检测单元为设置于所述旋转输出轴的周围的编码器。
[0026]优选摩擦动力传递减速装置具有:外壳；太阳辊，其被所述外壳支承为能够旋转，并与所述输入轴一同以中心轴线为中心旋转；多个行星辊，它们配置在所述太阳辊的径向外侧，并分别以行星轴线为中心旋转；多个行星轴，它们分别将多个所述行星辊支承为能够旋转；行星架，其被所述外壳支承为能够旋转，并以所述中心轴线为中心旋转；以及环状的内环，其被配置在多个所述行星辊的径向外侧，并被固定于所述外壳，在所述行星架上固定有多个所述行星轴的端部，所述太阳辊与各个所述行星辊分别隔着牵引油接触，各个所述行星辊与所述内环的内周面隔着牵引油接触，所述内环的内周面在接触点处将所述行星辊朝向径向内侧按压，各个所述行星辊在接触点处将所述太阳辊朝向径向内侧按压，所述旋转输出轴与所述行星架一同以所述中心轴线为中心旋转。
[0027]—种具有所述摩擦动力传递减速装置的马达，优选所述马达具有:静止部，其具有电枢；以及旋转部，其与所述旋转输入轴连接，并与所述旋转输入轴一同旋转。
[0028]优选所述马达具有:静止部，其具有电枢；以及旋转部，其与所述旋转输入轴连接，并与所述旋转输入轴一同旋转，所述旋转部具有与所述电枢在径向上对置的磁铁，所述旋转输入检测单元包括磁铁位置检测元件、反电动势检测单元、或电流纹波检测单元中的任意一个，所述磁铁位置检测元件设置于所述静止部，并检测所述磁铁的位置，所述反电动势检测单元检测因所述电枢引起的反电动势，所述电流纹波检测单元检测流经所述电枢的电枢电流中含有的电流纹波。
[0029]优选所述马达具有:静止部，其具有电枢；以及旋转部，其与所述旋转输入轴连接，并与所述旋转输入轴一同旋转。
[0030]优选所述马达具有:静止部，其具有电枢；以及旋转部，其与所述旋转输入轴连接，并与所述旋转输入轴一同旋转，所述旋转部具有与所述电枢在径向上对置的磁铁，所述旋转输入检测单元包括磁铁位置检测元件、反电动势检测单元、或电流纹波检测单元中的任意一个，所述磁铁位置检测元件设置于所述静止部，并检测所述磁铁的位置，所述反电