专利名称：带旋转检测器的减速装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及附设有旋转检测器的减速装置。
背景技术：
例如，在专利文献1中公开有如图7所示的带旋转检测器的减速装置G0。该减速装置GO是被称为所谓的偏心摆动内啮合式的装置，作为减速机构部具备第1轴14，与输入轴12同轴，且配置成围绕该输入轴12 ;第2轴16，与该第1轴14同轴，且配置成围绕该第1轴14 ;以及轴承18及20，介于第1轴14和第2轴16之间，且组装成第1轴14和第2轴16的一方旋转自如地支承在另一方；另外，还具备减速机构22，该减速机构22在固定第1轴14和第2轴16的一方时，输入到输入轴12的旋转被减速而从第1轴14或第2轴16的另一方输出。 在该减速装置G0中，具备旋转检测器24，该旋转检测器24介于第1轴14和第2
轴16之间，检测相对于该第1轴14和第2轴16的一方的另一方的旋转信息。 旋转检测器24为圆筒形，包括在外周面24a通过磁记录位置信息的增值型的编码
板26、检测该编码板26的位置信息并将该位置信息变为电信号输出的检测部28、处理检测
部28输出的电信号的电子装置30。另外，编码板26具有非磁性体例如铝和涂布在非磁性
体的外周并记录了位置信息的磁性体，并且构成为记录了位置信息的磁性体不直接接触在
第1轴14。 专利文献1 :日本特开2001-99245号公报 但是，上述的减速装置GO根据回避与输入轴的干涉或对应于减速装置的空心结构的要求，旋转检测器24也不得不使用具有空心结构等特殊结构的装置，其结果存在旋转检测器本身的成本变得非常高的问题。
发明内容
本发明是为了消除如这样的过去的问题而完成的，其课题是，提供可使用低成本的(例如通用的)旋转检测器的带旋转检测器的减速装置。 本发明在具备检测输出轴的旋转的功能的带旋转检测器的减速装置中，具备与上述输出轴平行配置的辅助旋转轴、将上述输出轴的旋转传递到该辅助旋转轴的旋转传递机构以及检测上述辅助旋转轴的旋转的旋转检测器，通过该旋转检测器检测上述辅助旋转轴的旋转，来检测上述输出轴的旋转，由此解决上述课题。 在本发明中，与减速装置的输出轴平行配置辅助旋转轴，从输出轴向辅助旋转轴传递旋转，通过由旋转检测器检测辅助旋转轴的旋转而检测减速装置的输出轴的旋转。因此，例如，即使将输入轴配置成与输出轴同轴的情况或设为空心结构的情况等，也不需要使用空心等特殊结构的旋转检测器，例如可以使用廉价的通用品，所以能够实现低成本化。而且，可以根据用途使用高精度的通用品，此时可以进一步提高检测精度。
发明效果 根据本发明，可以以低成本检测减速装置的输出轴的旋转。
图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的带旋转检测器的减速装置的剖面图。 图2是上述减速装置的侧视图。 图3是表示本发明的其它实施方式的一例所涉及的带旋转检测器的减速装置的剖面图。 图4是上述减速装置的侧视图。 图5是表示本发明的再一其它实施方式的一例所涉及的带旋转检测器的减速装置的剖面图。 图6是表示图5的主要部分的放大剖面图。 图7是表示以往的带旋转检测器的减速装置的一例的剖面图。 图中Gl-带旋转检测器的减速装置，32-摆动内啮合行星齿轮结构的减速部，Hl 、
H2-中空部，36-输入轴，48-输出块(输出轴)，D-旋转检测系统，58-辅助旋转轴，60-旋
转传递机构，62-编码器(旋转检测器)，64-第1带轮，66-第2带轮，68-带，74-带轮罩，
76-编码器壳，78-轴承。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的一例详细地进行说明。 在图1及图2表示本发明的实施方式所涉及的带旋转检测器的减速装置的一例。
该减速装置Gl是具有所谓的摆动内啮合行星齿轮结构的减速部(减速机构部)32的装置，是在该减速部32的半径方向中央部具有沿轴向贯通的中空部H1的空心式减速装置。 该减速装置Gl具备具有该中空部Hl的输入轴36、与该输入轴36 —体形成的偏心体38A、38B、通过滚子40A和40B摆动旋转自如地组装在该偏心体38A、38B的外周的外齿轮42A、42B、该外齿轮42A、42B内啮合的内齿轮44。
外齿轮42A、42B和内齿轮44具有极少的齿数差(例如1)。 内齿轮44与第2外壳46B—体化而被固定。并且，外齿轮42A、42B的自转成分通过内销45从与该内销45 —体的输出块48取出。输入轴36通过一对轴承54、55被支承在第1外壳46A及输出块48。 输出块48通过交叉滚子56支承在第3、第4外壳46C、46D。输出块48与对象机械的连接是未图示的螺栓经由第1带轮64拧入到输出块48的螺栓孔48A而进行。
在此，对用于检测减速装置G1的输出块(输出轴)48的旋转(具体而言是旋转角度、旋转方向)的旋转检测系统D详细地进行说明。 该旋转检测系统D具备作为代替输出块(输出轴)48的被检测对象与输出块48平行配置的辅助旋转轴58 ;将输出块48的旋转传递到辅助旋转轴58的旋转传递机构60 ;
4以及检测辅助旋转轴58的旋转的其本身是公知的编码器(旋转检测器)62。 旋转传递机构60是由第1带轮(与输出轴一体旋转的旋转体)64、第2带轮(与
辅助旋转轴一体旋转的旋转部件)66、及将第1带轮64的旋转传递到第2带轮66的带68
构成的摩擦传动机构。 第1带轮64通过螺栓70与输出块48安装在同轴上。第1带轮64为在其半径方向中央部具有沿轴向贯通的中空部H2的空心式带轮，该第1带轮64的中空部H2与上述的减速装置的中空部H1接连。 在该减速装置Gl中，辅助旋转轴58与输出块48平行配置。第2带轮66通过螺栓72 —体安装在辅助旋转轴58，带68可传递动力地连接在上述第1带轮64和第2带轮66之间。 在遮盖第1、第2带轮64、66的带轮罩74 —体安装有编码器壳76。在编码器壳76中，通过轴承78、80以悬臂状态旋转自如地支承有辅助旋转轴58。 在该实施方式中第2带轮66的有效直径(带68挂上的部分的直径，即节圆直径)d2小于第1带轮64的有效直径dl。 S卩，该旋转传递机构60具有加速输出块48的旋转而传递到辅助旋转轴58的功能。编码器壳76设定成以该辅助旋转轴58为中心的最大半径部d3大于第2带轮66的最大半径d4。
另夕卜，附图标记51 53是油封。 接着，对该带旋转检测器的减速装置Gl的作用进行说明。 如果输入轴36旋转，则与该输入轴36 —体形成的偏心体38A、38B旋转。如果偏心体38A、38B旋转，则通过滚子40A、40B组装在该偏心体38A、38B的外周的外齿轮42A、42B摆动旋转。在该实施方式中，内齿轮44通过与第2外壳46B—体化而被固定。因此，外齿轮42A、42B的自由的旋转被限制，该外齿轮42A、42B几乎仅进行摆动。结果，随着偏心体38A、38B的旋转而产生外齿轮42A、42B和内齿轮44的啮合位置逐渐偏移的现象。因为内齿轮44和外齿轮42A、42B的齿数差设定为极少(例如1)，所以终究输入轴36每旋转1圈，外齿轮42A、42B相对于内齿轮44相位仅偏移(自转)与该齿数差相对应的量。
该外齿轮42A、42B的自转成分通过内销45作为输出块48的旋转被取出。
输出块48的旋转按原样成为第1带轮64的旋转，通过带68传递到第2带轮66。如果第2带轮66旋转，则辅助旋转轴58旋转且编码器62检测该旋转。第2带轮66的有效直径d2小于第1带轮64的有效直径dl，所以输出块48的旋转被加速而传递到辅助旋转轴58。并且，辅助旋转轴58与减速装置Gl的本体部分的外壳46 (46A 46D)分离而设置在编码器壳76内。另外，在该实施方式中通过可吸收输出块48旋转的振动的带68传递到辅助旋转轴58。由此，即使外齿轮42A、42B以高速摆动，也不易受到该振动等的影响，而且由于被加速，输出块48的极小的旋转不均匀等也可以通过编码器62以将它放大的形式准确地拾取。而且，因为是由带68(摩擦传动机构)进行的旋转传递，所以与由齿轮传动时相比，径向尺寸被縮短，并且几乎没有间隙(back lash)，所以可以提高检测精度。
因为辅助旋转轴58的直径配合最普遍的编码器62的最普遍的被测定轴的直径而设定，所以例如可以使用低成本且高精度的通用的编码器。进而，因为辅助旋转轴58以从编码器壳76悬臂的状态被支承，第2带轮66组装在该悬臂状态的辅助旋转轴58，所以可以将减速装置Gl的轴向长度比第1、第2带轮64、66向载荷侧(对象机械侧)的延长抑制在
并且，因为编码器壳76的以辅助旋转轴为中心的最大半径部d3设定为小于带轮罩74的以第2带轮66为中心的最小半径部d5，所以即使存在编码器62，也可以将减速装置G1半径方向的突出量抑制在最小。 另外，因为使编码器62从减速部32的轴心偏移(与以往同轴设置相比)，即使万一减速装置Gl的润滑剂泄漏，也不易对(回避油的)编码器62造成坏影响。
接着，利用图3、图4表示本发明的其它实施方式的一例。 在该例子中，为了在上述的减速装置Gl连接马达Ml，将减速装置Gl的上述第1外壳46A(图1)取代为可以收容平行轴齿轮组90的形状的第5、第6外壳46E、46F。 S卩，该减速装置G2是在上述减速装置G1追加平行轴齿轮组(前级减速部)90及马达M1的装置。
马达M1安装在第6外壳46F。从马达Ml的轴向看，该马达Ml和编码器壳76大部分重叠(参照图4)。根据该构成，(假如即使不存在编码器62)可以在原来成为死空间的空间组装编码器62，所以可以通过编码器62的存在尽量防止装置向径向变大。
在马达Ml的马达轴92中通过键94安装有正小齿轮96。并且，在上述输入轴36中，通过螺栓98安装有可以与该正小齿轮96啮合的正齿轮100。马达M1的马达轴92的旋转通过正小齿轮96、正齿轮100输入到上述输入轴36。 另外，在减速装置Gl的中空部Hl和第1带轮64的中空部H2配设有保护管102。保护管102的一端部(在图示的例中反载荷侧端部)102A通过螺栓103固定在减速装置G2的第6外壳46F，另一端部侧(在图示的例中相当于第1带轮64的中空部H2的内周的位置)的外周配置有油封104。由此，例如与图1的减速装置G1相比，可以省略油封53，并且，油封104(与油封52相比)设置在低速的第1带轮64的内周64A和固定状态的保护管102之间，所以可以减小旋转损耗，并且可以延长油封104本身的寿命。而且，由于封相对转速小，所以密封性也提高。该结构是很好地利用了附加的保护管102及第1带轮64的内周的结构。并且，在中空部H1、H2配设有保护管102，所以即使在该中空部H1、H2例如通过配线等时，也可以有效地防止该配线的损伤。 而且，与辅助旋转轴58 —体旋转的第2带轮67的最大半径d7小于编码器壳76的最大半径d3。通用的编码器壳76大多大小确定。 一方面，第2带轮67的最大半径d7对带轮罩75的以辅助轴为中心的最小半径d6的尺寸给予很大的影响。这样将第2带轮67的最大半径d7设定为小于编码器壳76的最大半径d3(即，例如使用的编码器壳76小时，配合于此将第2带轮67的最大半径d7设定为比其更小)，从而作为结果可以使带轮罩75的以辅助轴为中心的最小半径d6小于编码器壳76的最大半径d3(或者可以使最小半径d6不太大于最大半径d3)，可以将装置整体的径向尺寸抑制得小。 另外，在上述实施方式中，采用了在减速装置G1(G2)的中央部分存在输入轴36，并且外齿轮42A、42B通过形成在该输入轴36的外周的偏心体38A、38B而摆动的类型的内啮合行星齿轮机构的减速装置Gl (G2)，但是在本发明中，减速装置的具体结构没有特别限定。并且，对于用于将动力从马达输入到减速装置的结构，不特别限于上述实施方式的构成。 例如，在如图5、图6所示的构成的减速装置中，可以适用本发明。另外，图6是图5的主要部分放大图。
6
在该图5、图6所示的例中，马达M2的马达轴110的输出通过连接器112传递到小齿轮轴114。小齿轮轴114通过一对轴承116、 118支承在连接箱120。在小齿轮轴114的前端直切出有正小齿轮122。正小齿轮122与正齿轮124啮合。该正齿轮124延设有具有中空部H3的筒部126，在该筒部126的外周的一部分形成有齿数小于该正齿轮124的中央齿轮128。在中央齿轮128同时啮合有3个(在图5、图6中仅图示其中的一个)分配齿轮130，并且3根偏心体轴(在图6中仅图示其中的一个)132同时地被驱动。
在各偏心体轴132 —体形成有偏心体134A、 134B，通过各偏心体轴132的各偏心体134A、134B以同相位旋转来摆动外齿轮136A、136B。在该例中，因为固定有内齿轮138，所以外齿轮136A、136B在各偏心体轴132每旋转1圈时摆动1次，仅自转与外齿轮136A、136B和内齿轮138的齿数差相当的量。该自转作为该3根偏心体轴132以减速装置G2的轴心03为中心的公转从支座140取出。S卩，在该减速装置G2中支座140相当于输出部件。
第1带轮142构成为通过螺栓144固定在支座140，辅助旋转轴150通过与上述实施方式相同的第2带轮146及带148旋转，编码器152检测该辅助旋转轴150的旋转。
"与第1带轮142的输出部件的支座140相同的旋转"一"通过带148进行的传递"一"第2带轮146的旋转"一"辅助旋转轴150的旋转"一"编码器153中的旋转检测"为止的结构及作用与上述的实施方式相同。 在该实施方式中，减速机构部设为大直径的空心结构，但因为编码器152检测小
直径的辅助旋转轴150的旋转即可，所以可以使用通用的低成本且高精度的编码器152。 另外，在上述实施方式中使用的第1带轮、带、第2带轮、辅助旋转轴、编码器、及该
编码器的壳体中，大多的零件在更换组装于各种减速装置的输出轴时能够共用。 这样，根据本发明，例如即使在与输出轴同轴配置输入轴时或设为空心结构时等，
也不必使用空心等特殊结构的旋转检测器，例如可以使用廉价的通用品，所以可以实现低
成本化。而且，可以根据用途使用高精度的通用品，此时可以进一步提高检测精度。 另外，上述实施方式都是，从马达的轴向看时，该马达与旋转检测器的至少一部分
重叠，有效利用由减速装置和马达形成的死空间，但改变构思，也可以设为从马达的轴向看
时，该马达和旋转检测器完全不重叠。编码器等旋转检测器为精细的零件，所以相对来说出
故障的频度高，由此通过采用这种结构，可以得到旋转检测器的更换变得容易的优点。 另外，图5的例子不是这样的(没有重叠的结构)，但是由于确保了旋转检测器的
轴向的拔出空间，从而旋转检测器的更换是容易的。 而且，在上述实施方式中，全都示出具有空心式的减速机构部的减速装置的例子，但本发明并非仅可以适用于具有空心式的减速机构部的减速装置，也可以适用于不存在空心部的减速装置。而且，也可以是输入轴和输出轴同轴的减速装置。 减速装置的减速机构部的结构也不限于上述实施方式所涉及的构成，可以是例如单纯行星齿轮结构的减速机构部，并且，也可以是所谓的挠性啮合式的行星齿轮结构的减速机构部。 而且，在上述实施方式中，作为旋转传递机构采用了具有带轮及带的摩擦传递机构，但也可以采用使用齿轮机构的旋转传递机构。此时，例如就图l(图3、图5的情况也相同)的例子而言，代替油封51，将罩(74)的端部向半径方向内侧延长，配置密封该延长部和齿轮的轴向端面的油封即可。由此，可以良好地润滑齿轮的齿部。通过齿轮机构构成旋转传递机构时，由于可以将该旋转传递机构的轴向长度设为极小，所以更能縮短装置整体的轴向长度。 在检测减速装置的输出轴的转速时，不必准备例如存在大直径的空心部的特殊的旋转检测器，所以若适用于机器人或工作机器的封闭控制等，则特别优选。
权利要求
一种带旋转检测器的减速装置，具备检测输出轴的旋转的功能，其特征在于，具备与上述输出轴平行配置的辅助旋转轴；将上述输出轴的旋转传递到该辅助旋转轴的旋转传递机构；以及检测上述辅助旋转轴的旋转的旋转检测器；通过由该旋转检测器检测上述辅助旋转轴的旋转，检测上述输出轴的旋转。
2. 如权利要求1所述的带旋转检测器的减速装置，其特征在于，上述旋转传递机构具有安装在上述输出轴的第1带轮、安装在上述辅助旋转轴的第2 带轮以及连接该第1带轮和第2带轮的带。
3. 如权利要求2所述的带旋转检测器的减速装置，其特征在于， 上述第2带轮的有效直径小于上述第1带轮的有效直径。
4. 如权利要求1 3中的任一项所述的带旋转检测器的减速装置，其特征在于， 上述辅助旋转轴通过配置在上述旋转检测器的壳体侧的轴承而被悬臂支承。
5. 如权利要求1 4中的任一项所述的带旋转检测器的减速装置，其特征在于， 上述旋转传递机构具备与上述辅助旋转轴一体旋转的旋转部件，该旋转部件的最大半径小于上述旋转检测器的最大半径。
6. 如权利要求1 5中的任一项所述的带旋转检测器的减速装置，其特征在于， 上述减速装置的减速机构部为在其半径方向中央部具有沿轴向贯通的中空部的空心式减速机构部，并且与上述输出轴一体旋转的上述旋转传递机构的旋转体为具有在其半径方向中央部沿轴向贯通的中空部的空心式旋转体，遍及上述减速装置的上述中空部及上述旋转体的中空部配置保护管，并且， 该保护管的一部分固定在上述减速装置的外壳上，并且在该保护管的另一部分与上述旋转体的上述中空部的内周之间配置有密封该减速装置的润滑剂的油封。
7. 如权利要求1 6中的任一项所述的带旋转检测器的减速装置，其特征在于， 上述减速装置具备向减速机构部供给驱动力的马达，该减速机构部为在其半径方向中央部具有沿轴向贯通的中空部的空心式减速机构部，上述马达的轴心从该减速机构部的中空部的轴心偏移，从上述马达的轴向观察时，该马达和上述旋转检测器的至少一部分重叠。
全文摘要
本发明提供一种带旋转检测器的减速装置，以高精度且低成本检测减速装置的输出轴旋转。在具备检测输出块(输出轴)(48)的旋转的功能的带旋转检测器的减速装置(G1)中，具备与输出块(输出轴)(48)平行配置的辅助旋转轴(58)；将输出块(48)的旋转传递到该辅助旋转轴(58)的旋转传递机构(60)；检测辅助旋转轴(58)的旋转的编码器(旋转检测器)(62)，通过由该编码器(62)检测辅助旋转轴(58)的旋转，检测输出块(48)的旋转。
文档编号G01D5/12GK101725688SQ200910179790
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月19日 优先权日2008年10月24日
发明者志津庆刚, 芳贺卓 申请人:住友重机械工业株式会社