旋转致动器的制作方法

本发明涉及包括马达及减速器的旋转致动器，特别涉及中心轴线方向上的尺寸较小的扁平结构的旋转致动器。

背景技术：

专利文献1、2中提出了扁平结构的旋转致动器。这些文献中记载的旋转致动器(附带有减速器的马达)由扁平的外转子型马达和与其相邻配置的扁平的行星齿轮减速器构成。

专利文献1中，马达旋转轴和减速器输出轴呈同轴地配置，马达旋转轴由一对滚动轴承支撑，减速器输出轴由圆筒状的滑动轴承支撑。专利文献2中，在马达旋转轴的轴前端部的外周面形成有行星齿轮减速器的太阳齿轮。马达旋轴由一对滚珠轴承支撑，位于其减速器侧的轴前端部由1个滚珠轴承支撑。

另外，专利文献2中，作为旋转输出部件的减速器的托架借助多个推力轴承而被支撑于固定侧的马达底座及齿轮底座。由此，由固定侧的部件来接受施加于托架的推力。

专利文献

专利文献1：日本特开2004－129374号公报

专利文献2：日本特开2012－36910号公报

技术实现要素：

如专利文献1、2所示，旋转致动器中，在马达侧，旋转轴被在中心轴线方向上相邻配置的一对轴承支撑。如果能够减少旋转轴的轴承的个数，则能够减小马达部分的中心轴线方向上的尺寸，有利于旋转致动器的扁平化。

另外，如专利文献2所示，配置有多个推力轴承，以便接受作用于旋转输出部件的推力。如果能够通过小型且紧凑的轴承机构支撑推力，则有利于旋转致动器的扁平化。

进而，旋转致动器中，组装有密封机构，以使润滑油不会从减速器流出到外部。如果能够通过小型且紧凑的密封机构来防止润滑油流出，则有利于旋转致动器的扁平化。

本发明的课题鉴于以上各方面提供一种使用了内转子型马达的扁平的旋转致动器。

为了解决上述的课题，本发明的旋转致动器的特征在于，其包括：

第一固定部件及第二固定部件，所述第一固定部件及第二固定部件在中心轴线方向上隔开规定的间隔地彼此固定；

空间，所述空间形成在所述第一、第二固定部件之间；

旋转轴，所述旋转轴在所述中心轴线方向上贯穿所述第一固定部件，轴前端部延伸至所述第二固定部件；

第一轴承，所述第一轴承安装于所述第一固定部件与所述旋转轴之间，以能够使所述旋转轴相对于所述第一固定部件自由旋转的方式支撑所述旋转轴；

第二轴承，所述第二轴承安装于所述第二固定部件与所述旋转轴的轴前端部之间，以能够使所述旋转轴相对于所述第二固定部件自由旋转的方式支撑所述旋转轴；

马达转子，所述马达转子固定于所述旋转轴的从所述第一固定部件向与所述第二固定部件相反侧突出的轴后端部；

马达定子，所述马达定子固定于所述第一固定部件的与所述第二固定部件相反侧的部位，以一定的缝隙包围所述马达转子的外周；

旋转输出部件，所述旋转输出部件包围所述第二固定部件的外周；

第三轴承，所述第三轴承安装于所述第二固定部件与所述旋转输出部件之间，以能够使所述旋转输出部件相对于所述第二固定部件自由旋转的方式支撑所述旋转输出部件；以及

减速机构，所述减速机构安装于所述第一固定部件及所述第二固定部件之间，使所述旋转轴的旋转减速而传递给所述旋转输出部件。

本发明的旋转致动器中，第一、第二固定部件在中心轴线方向上隔开规定的间隔地彼此固定，在第一固定部件的与第二固定部件相反侧装配有马达构成零件(马达转子、马达定子)，在第一、第二固定部件之间安装有减速机构。在彼此固定的第一、第二固定部件的中心部分通过的旋转轴借助第一、第二轴承而被支撑于这些第一、第二固定部件。旋转轴由在中心轴线方向上远离的马达侧的部分和减速器侧的部分这2点被支撑。另外，第一、第二固定部件彼此固定，能够以较大的支撑力支撑旋转轴。因此，不需要在马达侧使用多个轴承支撑旋转轴，从而能够减小旋转致动器的中心轴线方向上的尺寸。

本发明中，可以使用行星齿轮机构作为所述减速机构。此时的减速机构包括：

太阳齿轮，所述太阳齿轮形成于所述旋转轴的位于所述第一、第二固定部件之间的轴部分的外周面；

行星齿轮，所述行星齿轮在所述第一、第二固定部件之间以能够自由旋转的方式被支撑于架设在所述第一、第二固定部件之间的行星轴，并与所述太阳齿轮啮合；以及

内齿齿轮，所述内齿齿轮位于所述旋转输出部件与所述第一固定部件之间，固定于所述旋转输出部件，并与所述行星齿轮啮合。

本发明中，为了接受作用于旋转输出部件的推力，优选包括滑动轴承，所述滑动轴承安装于所述旋转输出部件与所述第一固定部件之间，以使所述旋转输出部件被所述第一固定部件从所述中心轴线方向支撑为能够自由旋转。由于滑动轴承与一般的滚动推力轴承相比，属于小型且紧凑型的，所以有利于旋转致动器的扁平化。

此时，优选为，所述滑动轴承在包围所述内齿齿轮的状态下以能够滑动的方式安装于所述旋转输出部件与所述第一固定部件之间的间隙并对该间隙进行密封的滑环。

滑环作为滑动轴承发挥作用，并且，作为用于防止润滑油流出的密封机构发挥作用。与另行配置滑动轴承和密封机构的情形相比，有利于旋转致动器的扁平化。

本发明中，只要在所述第一固定部件的外周缘部分形成向与所述第二固定部件相反侧突出的圆筒部，用端盖封锁该圆筒部的前端开口，并在由端盖封锁的空间内配置马达转子及马达定子即可。

附图说明

图1是应用了本发明的旋转致动器的纵向截面图、马达侧的端面图及减速器侧的端面图。

图2是以图1的II－II线切割时的旋转致动器的横向剖视简图。

具体实施方式

以下，参照附图，对应用了本发明的旋转致动器的实施方式进行说明。

图1(a)是本实施方式所涉及的旋转致动器的纵向截面图，图1(b)是其马达侧的端面图，图1(c)是其减速器侧的端面图。旋转致动器1具备：在其中心轴线1a的方向上呈同轴相邻配置的马达2及减速器3。另外，具备：在减速器3的与马达2相反侧同轴地配置的圆环状的旋转输出板4。

马达2是内转子型马达，其包括：旋转轴5、同轴地固定于该旋转轴5的轴后端部5b的马达转子6、以及以一定的缝隙包围马达转子6的外周而成为同心状态的马达定子7。减速器3是行星齿轮减速器，其包括：形成于旋转轴5的外周面的太阳齿轮8、包围该太阳齿轮8而成为同心状态的圆环状的内齿齿轮9、以及配置于太阳齿轮8和内齿齿轮9之间并与这两个齿轮啮合的行星齿轮10。作为马达轴的旋转轴5的旋转通过减速器3减速，从旋转输出板4输出。

图2是以图1(a)的II－II线切割旋转致动器1时的横向剖视简图。参照图1、图2，对旋转致动器1的内部结构详细地进行说明。

旋转致动器1包括作为第一固定部件的第一固定圆板11和作为第二固定部件的第二固定圆板12。第一固定圆板11具备将马达2和减速器3之间分隔开的圆板状的隔板部分11a。另外，在隔板部分11a的外周缘部形成有：沿着中心轴线1a的方向向与减速器3相反侧突出的作为定子磁轭发挥作用的圆筒部11b。在隔板部分11a的中心部分形成有圆形的中心贯通孔11c。另外，在隔板部分11a形成有：将中心轴线1a作为中心以等角度间隔而向第二固定圆板12侧突出的隔离用的圆柱状突部11d。

第二固定圆板12是直径比第一固定圆板11小的圆板，在其中心部分形成有在第二固定圆板12侧呈开口的圆形的凹部12a。第二固定圆板12以与第一固定圆板11的3处圆柱状突部11d的前端面相重叠的状态并通过自其外侧端面12b侧安装的3根紧固螺栓13而紧固于第一固定圆板11。在第一、第二固定圆板11、12之间通过圆柱状突部11d而形成有一定宽度的间隙。

在以一定间隔紧固的第一、第二固定圆板11、12的中心部分穿插有以中心轴线1a为旋转中心的旋转轴5。旋转轴5贯穿第一固定圆板11的中心贯通孔11c，其轴前端部5a延伸至第二固定圆板12的凹部12a内。旋转轴5的轴后端部5b侧从中心贯通孔11c向与第二固定圆板12相反侧突出。

在旋转轴5的轴后端部5b的外周面与第一固定圆板11的中心贯通孔11c的圆形内周面之间安装有第一滚动轴承14。在旋转轴5的轴前端部5a的外周面与第二固定圆板12的凹部12a的圆形内周面之间安装有第二滚动轴承15。借助这些第一、第二滚动轴承14、15，旋转轴5以能够自由旋转的状态被彼此紧固的第一、第二固定圆板11、12支撑。

接下来，对马达2进行说明。旋转轴5的轴后端部5b从第一固定圆板11的中心贯通孔11c向与第二固定圆板12相反方向突出规定量。在该轴后端部5b同轴地固定有马达转子6。马达转子6包括：圆盘状的转子磁轭6a和固定于该转子磁轭6a的圆形外周面的转子磁体6b。在转子磁轭6a的中心部分形成有圆筒状的凸部6c。在凸部6c的圆形贯通孔中压入固定有旋转轴5的轴后端部5b。另外，在凸部6c的外周面安装有第一滚动轴承14，借助凸部6c，以旋转轴5的轴后端部5b能够自由旋转的方式支撑旋转轴5的轴后端部5b。

马达定子7配置成：以一定的缝隙且从半径方向的外侧包围转子磁体6b的圆形外周面的状态。马达定子7包括：形成于第一固定圆板11的圆筒部11b(定子磁轭)、从圆筒部11b以一定的角度间隔向半径方向的内侧突出的多个凸极7a、以及卷绕于各凸极7a的各相驱动线圈7b。

在圆筒部11b的圆环状端面固定有圆盘状的马达端盖16。马达转子6及马达定子7位于由第一固定圆板11和马达端盖16包围的空间内。

接下来，对减速器3进行说明。减速器3的太阳齿轮8形成在：位于第一、第二固定圆板11、12之间的旋转轴5的轴部分的外周面。在第一、第二固定圆板11、12之间沿着与中心轴线1a平行的方向架设有3根行星轴17而成为以同心状包围太阳齿轮8的状态。行星轴17配置成在圆周方向上位于圆柱状突部11d之间。各行星轴17以行星齿轮10能够自由旋转的状态支撑行星齿轮10。在行星齿轮10的半径方向的外侧配置有圆环状的内齿齿轮9。内齿齿轮9同轴地固定于在与第一固定圆板11相反侧相邻配置的圆环状的旋转输出板4。

旋转输出板4配置成从外周侧包围第二固定圆板12的状态。在第二固定圆板12的圆形外周面与旋转输出板4的圆形内周面之间安装有第三滚动轴承18。借助该第三滚动轴承18，旋转输出板4以能够自由旋转的状态被第二固定圆板12支撑。

另外，在旋转输出板4与第一固定圆板11之间安装有滑环19。借助滑环19，旋转输出板4从中心轴线1a的方向被第一固定圆板11支撑。另外，滑环19对旋转输出板4与第一固定圆板11之间的间隙进行密封，从而防止润滑油从减速器3流出到外部。

详细而言，在旋转输出板4的外周缘部形成有面对第一固定圆板11的圆环状端面4a。自圆环状端面4a的外周缘形成有朝向第一固定圆板11侧突出的圆筒状突起4b。在第一固定圆板11侧形成有朝向圆环状端面4a突出的圆环状突面11e。

在第一固定圆板11的圆环状突面11e和与其对置的旋转输出板4的圆环状端面4a之间，且在圆筒状突起4b的内侧安装有呈现矩形截面的滑环19。圆环状突面11e与圆筒状突起4b之间存在微小的间隙，该内侧的圆环状突面11e与圆环状端面4a之间的间隙被滑环19密封。

滑环19固定于例如旋转输出板4侧，随着旋转输出板4的旋转，沿着第一固定圆板11的圆环状突面11e进行滑动。因此，优选为，滑环19由低摩擦系数的原料形成，以使与第一固定圆板11的圆环状突面11e之间的滑动阻抗尽可能减小。另外，优选为，由滑动磨损较少且耐磨损性较高的原料形成。可以使用具有这样的低摩擦系数及低磨损性的树脂或者陶瓷。

旋转致动器1中，旋转驱动马达2而使旋转轴5高速旋转。旋转轴5的高速旋转通过减速器3减速，使得作为其输出要素的内齿齿轮9减速旋转。因此，减速旋转从固定于内齿齿轮9的旋转输出板4输出到未图示的负载侧。

应予说明，上述的例子中，使用行星齿轮减速器作为减速器3。作为减速器3，还可以使用摆线减速器(注册商标)、RV减速器等。