驱动单元的制作方法

本实用新型涉及驱动单元。

背景技术：

以往公知有具有弹性体的制动装置。例如，在日本实开昭50-41486号公报中公开了一对制动片通过弹性装置的弹性力来制动旋转部件的制动装置。

在日本实开昭50-41486号公报所记载的制动装置中，压缩螺旋弹簧将一对制动片朝向旋转部件的外径面按压，来制动并使转子轴的旋转停止。然而，在这种制动装置中，难以将包括制动装置和旋转体的单元小型化。

技术实现要素：

本实用新型鉴于上述问题，目的在于将具有马达部和制动部的驱动单元小型化。

本实用新型的例示的一实施方式所涉及的驱动单元具有：马达部，其具有能够绕上下延伸的中心轴线旋转的转子部以及配置在比转子部靠径向内侧的位置的定子部；基底部，其支承定子部且配置在比转子部靠轴向下侧的位置并朝向与中心轴线正交的方向扩展；以及制动部，其被基底部直接地或间接地支承。转子部具有：筒状部；以及固定于筒状部的内侧的转子磁铁。基底部具有朝向轴向上侧延伸的第一突起部，制动部具有：第一可动子，其被支承为能够相对于第一突起部摆动；第二可动子，其被支承为能够相对于第一突起部摆动；以及致动器单元，其与第一可动子和第二可动子这两方连接。第一可动子的至少一部分的轴向高度、第二可动子的至少一部分的轴向高度与转子磁铁的轴向高度相同。第一可动子和第二可动子这两方与筒状部的外表面抵接。

致动器单元具有：磁性体，其与第一可动子固定在一起；螺线管单元，其与第二可动子固定在一起；以及弹性部件，其配置在第一可动子与第二可动子之间。

螺线管单元的至少一部分的径向位置与弹性部件的至少一部分的径向位置重叠。

磁性体的至少一部分的周向位置与弹性部件的至少一部分的周向位置重叠。

螺线管单元的至少一部分、磁性体的至少一部分以及弹性部件的至少一部分的轴向高度相同。

基底部具有朝向轴向上侧延伸的第二突起部，第一可动子和第二可动子分别与第二突起部隔着间隙相向。

俯视时，第二突起部的至少一部分与经过第一突起部的中心和中心轴线的第一假想线重叠。

基底部具有朝向轴向上侧延伸的台座部，台座部的上表面与螺线管单元能够滑动地抵接。

基底部具有朝向轴向上侧延伸的台座部，台座部的上表面与第二可动子能够滑动地抵接。

第二可动子的上表面与螺线管单元的下表面固定在一起。

第一可动子和第二可动子各自具有接触部件，接触部件与筒状部的外表面抵接。

俯视时，接触部件只配置在比中心轴线靠第一突起部侧的位置。

第一可动子和第二可动子各自具有朝向径向外侧延伸的可动子突起部。

转子部具有朝向轴向下侧开口的有盖圆筒状的转子保持架，转子保持架包括筒状部，且在转子保持架形成有在轴向上贯通的转子保持架贯通孔。

还具有单元罩，其固定于基底部且将马达部和制动部包在内部。

在单元罩形成有将单元罩的内外连通的单元罩贯通孔，单元罩具有封闭单元罩贯通孔的过滤器。

根据本实用新型的例示的一实施方式，能够将具有马达部和制动部的驱动单元小型化。

参照附图并通过以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的上述以及其他特征、要素、步骤、特点和优点会变得更加清楚。

附图说明

图1为减速装置的立体图。

图2为示出第一实施方式的驱动单元的一部分的平面图。

图3为第一实施方式的驱动单元中的马达部的纵剖视图。

图4为示出第一实施方式的驱动单元的一部分的平面图。

图5为示出第一实施方式的驱动单元的一部分的放大平面图。

图6为示出第一实施方式的驱动单元的一部分的主视图。

图7为示出第二实施方式的驱动单元的一部分的主视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的例示的一实施方式所涉及的驱动单元进行说明。在以下的说明中，将中心轴线J的延伸的方向作为轴向。并且，将轴向上侧简称为上侧，将轴向下侧简称为下侧。另外，所谓轴向、上侧以及下侧只是为了说明而使用的名称，并不限定实际的位置关系和方向。并且，只要不特殊要求，将与中心轴线J平行的方向简称为“轴向”，将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线J为中心的周向简称为“周向”。另外，在以下的说明中，为了方便起见，存在省略剖面中的剖面线的情况。

＜第一实施方式＞

以下，记载了本实用新型的例示的第一实施方式所涉及的驱动单元1。图1为减速装置100的立体图。减速装置100具有驱动单元1和减速器6。

图2为从驱动单元1拆掉单元罩4的情况的平面图。驱动单元1具有马达部2、基底部3以及制动部5。

＜马达部＞

图3为驱动单元1中的马达部2的纵剖视图。参照图2以及图3，马达部2具有转子部21和定子部22。转子部21具有朝向轴向下侧开口的有盖圆筒状的转子保持架211。转子保持架211固定于沿中心轴线J配置的轴216。转子保持架211包括筒状部212。在筒状部212的内侧固定有转子磁铁214。即，转子部21具有筒状部212和固定于筒状部212的内侧的转子磁铁214。

定子部22配置在比转子部21靠径向内侧的位置。定子部22具有：筒状的轴承保持架221，其与中心轴线J大致同轴延伸；以及轴承23，其固定于轴承保持架221内。轴承23将轴216支承为能够相对于定子部22旋转。即，转子部21能够绕上下延伸的中心轴线J旋转。轴承23由一对球轴承构成。但是，轴承23也可以由其他轴承部件构成，例如也可以是滑动轴承等。

在轴承保持架221的外表面配置有定子铁芯222。定子铁芯222具有环状的铁芯背部223以及从铁芯背部223朝向径向外侧延伸的多个齿224。在多个齿224上卷绕线圈线，从而形成线圈。多个齿224的外端在径向上与转子磁铁214隔着间隙相向。

在定子铁芯222的轴向下侧配置有电路板225。在电路板225连接有一根引线，并通过连接器35与外部电源连接。电路板225与线圈线电连接，并通过电路板225从外部电源给线圈提供电流。

在转子保持架211形成有在轴向上贯通的转子保持架贯通孔215。由此，在驱动马达部2时，能够将在定子部22产生的热量通过转子保持架贯通孔215向马达部2的外侧排出。并且，通过形成转子保持架贯通孔215，能够将转子保持架211轻量化。因此，能够提高马达部2的驱动效率。在本实施方式中，转子保持架贯通孔215在周向上等间隔形成多个。但是，转子保持架贯通孔215的配置不限定于本实施方式的配置，也可以是其他配置。并且，转子保持架贯通孔215的形状和大小还能结合所要求的散热效果和转子保持架211的重量适当地选择。

如图3所示，驱动单元1具有单元罩4。单元罩4固定于基底部3，且将马达部2和制动部5包在内部。由此，能够抑制垃圾和水分等侵入到驱动单元1内。

在单元罩4形成有将单元罩4的内外连通的单元罩贯通孔41。并且，单元罩4具有封闭单元罩贯通孔41的过滤器42。过滤器42具有能够使空气通过，而使垃圾和水分等不能通过的特性。由此，能够将在驱动单元1内产生的热量通过过滤器42向驱动单元1的外侧排出，且能够抑制垃圾和水分等侵入到驱动单元1内。

优选过滤器42的至少一部分与转子保持架贯通孔215的至少一部分在俯视时以重叠的方式配置。由此，在定子部22产生的热量经由转子保持架贯通孔215和过滤器42，高效地向驱动单元1的外侧排出。

＜基底部＞

基底部3朝向与中心轴线J大致正交的方向扩展。基底部3具有板状部31。板状部31为朝向与中心轴线J大致正交的方向扩展的板状的部位。基底部3支承定子部22且配置在比转子部21靠轴向下侧的位置。基底3通过螺钉与定子部22的一部分固定。但是，基底部3与定子部22也可以通过其他方法固定。

参照图2，基底部3具有朝向轴向上侧延伸的第一突起部32。第一突起部32为固定在形成于板状部31的凹部的圆柱状的部件。在本实施方式中，第一突起部32为铁制的部件，且通过插入粘接固定在形成于板状部31的凹部。但是，第一突起部32也可以由其他材料形成，且可以通过其他固定方法与板状部31固定。并且，第一突起部32还可以是与基底部3一体的部件，且为从基底部3朝向轴向上侧延伸的部位。

基底部3具有朝向轴向上侧延伸的第二突起部33。第二突起部33为与基底部3一体且从板状部31向轴向上侧延伸的部位。但是，第二突起部33也可以是与基底部3分体的部件。

基底部3具有朝向轴向上侧延伸的台座部34。台座部34为与基底部3一体且从板状部31朝向轴向上侧延伸的部位。但是，台座部34也可以是与基底部3分体的部件。台座部的上表面341为朝向与轴向正交的方向扩展的面。

＜制动部＞

制动部5具有第一可动子51、第二可动子52以及致动器单元54。制动部5被基底部3直接或间接地支承。具体地说，第一可动子51被支承为能够相对于第一突起部32摆动。第二可动子52被支承为能够相对于第二突起部33摆动。即，第一可动子51的端部和第二可动子52的端部分别被支承为能够相对于第一突起部32摆动。由此，第一可动子51和第二可动子52能够以第一突起部32为支点，分别独立地朝向与轴向正交的方向摆动。第一可动子51与第二可动子52为不同的形状。由此，能够根据所要求的驱动单元的特性、尺寸以及重量，将第一可动子51与第二可动子52的至少一方设为最合适的形状。但是，第一可动子51与第二可动子52也可以是相同的形状。由此，能够利用相同的模具来成型第一可动子51和第二可动子52，因此能够降低驱动单元1的制造成本。

如图3所示，第一可动子51的至少一部分的轴向高度、第二可动子52的至少一部分的轴向高度与转子磁铁214的轴向高度相同。由此，同转子磁铁214与第一可动子51和第二可动子52的至少一方不在轴向上重叠的情况相比，能够降低驱动单元1的轴向高度。

致动器单元54与第一可动子51和第二可动子52这两方连接。致动器单元54具有磁性体541、螺线管单元542以及弹性部件544。磁性体541与第一可动子51固定在一起。螺线管单元542与第二可动子52固定在一起。弹性部件544配置在第一可动子51与第二可动子52之间。由此，能够利用在弹性部件541与螺线管单元542之间产生的磁吸引力，实现后述的驱动机构。在本实施方式中，磁性体541、螺线管542以及弹性部件544均为一个。由此，例如与使用多个弹性部件构成致动器单元54的情况相比，能够减少零件的个数，从而能够削减组装工时。

磁性体541为铁制的圆柱状部件。磁性体541的长度方向的一侧固定于第一可动子51。磁性体541的长度方向的另一侧的至少一部分在俯视时与螺线管单元542的至少一部分重叠。但是，磁性体541的材料也可是其他磁性体金属，且磁性体541与第一可动子51的固定方法和固定位置以及磁性体541与螺线管单元542的位置关系也可以是其他方式。

螺线管单元542通过在铁制的壳体中容纳螺线管而构成。在壳体的侧面形成有在与轴向正交的方向上贯通的贯通孔。磁性体541的一部分穿过贯通孔延伸到螺线管单元542的壳体内，且以与壳体内的螺线管大致同轴的方式配置。但是，螺线管单元542的结构不必限定于本实施方式，只要能够在磁性体541与螺线管单元542之间产生磁吸引力即可。

弹性部件544为螺旋弹簧。弹性部件544与磁性体541大致同轴配置。弹性部件544的长度方向的两端分别与第一可动子51和第二可动子52接触。在本实施方式中，弹性部件544既不固定于第一可动子51，也不固定于螺线管单元542。但是，弹性部件544也可以固定于第一可动子51与螺线管单元542中的任一方。并且，弹性部件544也可以不与第二可动子52抵接，而与螺线管单元542抵接。

螺线管单元542的至少一部分的径向位置与弹性部件541的至少一部分的径向位置重叠。由此，同螺线管单元542与弹性部件541的径向位置不同的情况相比，能够将驱动单元1的径向尺寸小型化。

磁性体541与弹性部件544大致同轴配置。因此，磁性体541的至少一部分的周向位置与弹性部件544的至少一部分的周向位置重叠。由此，同磁性体541与弹性部件544不同轴配置的情况相比，能够将制动部5的径向尺寸和周向尺寸小型化。

＜制动机构＞

接下来，参照图2、图4以及图5对驱动单元1的制动机构进行说明。图4为示出第一实施方式的驱动单元1的一部分的平面图，图5为示出第一实施方式的驱动单元1的一部分的放大平面图。在此，图2以及图5示出了马达部2未驱动，而被制动部5制动的状态。另一方面，图4示出了马达部2驱动，而未被制动部5制动的状态。

首先，对图2的状态进行说明。在图2中，弹性部件544在长度方向上以比无负荷中的长度短的状态被保持。更为具体地说，弹性部件544为螺旋弹簧，且呈螺旋弹簧的长度方向的长度比螺旋弹簧的自然长度短的状态。并且，电流不通过螺线管单元542内的螺线管，从而不在磁性体541与螺线管单元542之间产生磁吸引力。因此，弹性部件544将第一可动子51朝向纸面右侧按压，并将第二可动子朝向纸面左侧按压。另外，在弹性部件544由螺旋弹簧以外的部件构成的情况下，只要采用能够实现如下这种机构的结构和装置即可：弹性部件544将第一可动子51朝向纸面右侧按压，并将第二可动子52朝向纸面左侧按压。

另一方面，第一可动子51与第二可动子52分别被支承为能够相对于第一突起部32摆动。因此，第一可动子51通过被弹性部件544按压，从而以第一突起部32为支点在径向上从转子保持架211的外侧朝向径向内侧摆动，并与筒状部的外表面213接触。第二可动子52通过被弹性部件544按压，而以第一突起部32为支点在径向上从转子保持架211的外侧向径向内侧摆动，并与筒状部的外表面213接触。即，第一可动子51与所述第二可动子52这两方与筒状部的外表面213抵接。由此，能够制动马达部2的旋转。在本实施方式中，第一可动子51和第二可动子52通过从径向外侧按压外转子型的转子部21来制动转子部21的旋转。由此，与按压内转子型的转子部的情况相比，由于能够在离开中心轴线J的部位按压转子部21，因此能够增大用于制动转子部21的力矩，且能够更为高效地减少转子部21在中心轴线J方向上的角运动量。

在本实施方式中，在不给马达部2提供用于驱动的电流的情况下，也不给螺线管单元542提供电流。因此，在马达部2不旋转时实现上述的制动机构，因此能够以可靠性更高的状态制动马达部2的旋转。

第一可动子51和第二可动子52各自具有接触部件。接触部件与筒状部的外表面213抵接。接触部件由第一接触部C1和第二接触部件C2构成。更为具体地说，第一可动子51具有第一接触部C1，第二可动子52具有第二接触部件C2。第一接触部C1和第二接触部件C2各自与筒状部的外表面213抵接。由此，与第一可动子51和第二可动子52不具有接触部件的情况相比，能够更可靠地制动马达部2的旋转。另外，接触部件优选为橡胶制的部件。由此，能够通过便宜的材料增大在第一可动子51以及第二可动子52与筒状部的外表面213之间作用的摩擦力，因此能够低成本地提高制动功能。但是，接触部件也可以由其他材料形成。

接下来，对图4的状态进行说明。在图4中，通过给马达部2提供驱动用的电流，从而转子部21通过因电流而在线圈产生的磁场与转子磁铁214之间作用的磁力而旋转。另一方面，在给马达部2提供电流时，电流还提供给螺线管单元542。此时，电流还流向配置在螺线管单元542的内部的螺线管，从而在螺线管的内部产生磁场。因此，在磁性体541与螺线管单元542之间产生磁吸引力，从而以图2的状态为基准彼此吸引。与此同时，与磁性体541固定在一起的第一可动子51朝向纸面左侧摆动，与螺线管单元542固定在一起的第二可动子52朝向纸面右侧摆动。

第一可动子51和第二可动子52随着上述的摆动，以第一突起部32为支点，分别从筒状部的外表面213向径向外侧摆动，并离开筒状部的外表面213。并且，通过第一可动子51的纸面左侧面的一部分与第二突起部33的纸面右侧面抵接，第二可动子52的纸面右侧面的一部分与第二突起部33的纸面左侧面抵接，从而第一可动子51和第二可动子52的摆动停止。由此，马达部2处于不与制动部5抵接的状态，从而马达部2变为能够旋转。

接下来，对第一可动子51以及第二可动子52与第二突起部33的关系进行详细说明。参照图2以及图5，当马达部2不旋转时，第一可动子51和第二可动子52分别与第二突起部33隔着间隙相向。更为具体地说，间隙包括第一间隙D1和第二间隙D2。即，在与轴向正交的方向上，第一可动子51与第二突起部33隔着第一间隙D1相向，第二可动子52与第二突起部33隔着第二间隙D2相向。

接下来，参照图4，在马达部2旋转时，第一可动子51和第二可动子52分别与第二突起部33抵接。由此，通过适当调整第一间隙D1和第二间隙D2，能够将第一可动子51和第二可动子52的可动范围调整到优选的范围内。另外，在本实施方式中，第一间隙D1与第二间隙D2的和等于产生磁吸引力从而致动器单元54驱动时的磁性体541与螺线管单元542的相对的位移。

参照图4，第一假想线L1为经过第一突起部32的中心和中心轴线J的假想线。如图4所示，在俯视时，磁性体541的至少一部分与第一假想线L1重叠。由此，能够尽可能地使第一接触部C1按压筒状部的外表面213的力和第二接触部件C2按压筒状部的外表面213的力均等。即，能够通过将第一可动子51和第二可动子52承受来自弹性部件544的力的作用点以中心轴线J为基准，配置在与作为第一可动子51和第二可动子52的摆动的支点的第一突起部32对称的方向上，从而能够将第一可动子51与第二可动子52作用到筒状部的外表面213的力以第一假想线L1为基准尽可能地接近线对称。因此，制动转子部21的旋转时的精度提高。

并且，如图4所示，在俯视时，第二突起部33的至少一部分与第一假想线L1重叠。由此，能够将第一可动子51的周向长度与第二可动子52的周向长度尽可能地设置为相等。因此，能够以第一假想线L1为基准，尽可能地使施加到第一可动子51的应力与施加到第二可动子52的应力均等。即，因此能够抑制对第一可动子51与第二可动子52中的任一个施加大的应力。

并且，参照图5，第一间隙D1与第二间隙D2距离大致相等。由此，能够使第一可动子51与第二可动子52的可动范围大致相等。因此，相对于第一假想线L1，能够使第一可动子51与筒状部的外表面213抵接的时机同第二可动子52与筒状部的外表面213抵接的时机尽可能地一致，从而能够精确地制动转子部21的旋转。

参照图4，在俯视时，接触部件只配置在比中心轴线J靠第一突起部32侧的位置。更为详细地说，在俯视时，在将经过中心轴线J并与第一假想线L1正交的假想线作为第二假想线L2时，第一接触部C1与第二接触部件C2只配置在比第二假想线L2靠第一突起部32所在的区域。由此，能够使接触部件与筒状部的外表面213接触的位置靠近作为第一可动子51和第二可动子52摆动时的支点的第一突起部32。因此，根据杠杆原理，即使在作用于磁性体541和螺线管单元542的磁吸引力不那么强的情况下，也能够增大接触部件按压筒状部的外表面213的力。而且，优选第一接触部C1与第二接触部件C2相对于第一假想线L1处于对称位置。由此，能够将第一接触部C1与第二接触部件C2按压筒状部的外表面213的力尽可能地相对于第一假想线L1对称。

图6为制动部5和基底部3的侧视图。参照图6，螺线管单元542的至少一部分、磁性体541的至少一部分，弹性部件544的至少一部分的轴向高度相同。即，在轴向上，螺线管542、磁性体541以及弹性部件544具有均重叠的区域。由此，能够降低致动器单元54的轴向高度。

台座部34从基底部3朝向轴向上侧延伸。即，基底部3具有朝向轴向上侧延伸的台座部34。台座部的上表面341大致平坦。台座部的上表面341与第二可动子52的下表面接触。但是，台座部的上表面341与第二可动子52的下表面不固定在一起，而能够相对地滑动。第二可动子52的上表面53与螺线管单元542的下表面543固定在一起。由此，即使在给螺线管单元542施加朝向轴向下方的负荷的情况下，螺线管单元542也在轴向上被第二可动子52支承，第二可动子52也在轴向上被台座部34支承。因此，即使在给螺线管单元542和第二可动子52施加朝向轴向下方的负荷的情况下，也能够可靠性高地支承螺线管单元542和第二可动子52。

台座部的上表面341与第二可动子52能够滑动地抵接。由此，当在磁性体541与螺线管单元542之间产生磁吸引力时，第二可动子52与螺线管单元542成为一体，从而能够朝向纸面右侧滑动。另外，台座部的上表面341可以不必大致平坦，也可以是其他形状。此时，只要台座部34的一部分与第二可动子52的一部分能够滑动地抵接即可。

＜第二实施方式＞

图7为示出本实用新型的例示的第二实施方式所涉及的驱动单元1A的一部分的侧视图。在驱动单元1A中，关于与第一实施方式所涉及的驱动单元1相同的结构省略说明。

参照图7，基底部3A具有朝向与轴向正交的方向扩展的平板部31A。台座部34A从平板部31A朝向轴向上侧延伸。台座部的上表面341A为朝向与轴向正交的方向扩展的大致平坦的部位。第二突起部33A从平板部31A朝向轴向上侧延伸。

制动部5A具有第一可动子51A、第二可动子52A以及致动器单元54A。致动器单元54A具有磁性体541A、螺线管单元542A以及弹性部件544A。在磁性体541A与螺线管单元542A之间，通过与第一实施方式的驱动单元1相同的机构产生磁吸引力。

台座部的上表面341A与螺线管单元542A能够滑动地抵接。更为详细地说，台座部的上表面341A与螺线管单元542A的下表面543A能够滑动地抵接。螺线管单元542A的上表面与第二可动子52A的下表面固定在一起。由此，在对第二可动子52A施加朝向轴向下方的负荷时，第二可动子52A在轴向上被螺线管单元542A支承。并且，在对螺线管单元542A施加朝向轴向下方的负荷时，螺线管单元542A在轴向上被台座部34A支承。因此，能够可靠地支承螺线管单元542A和第二可动子52A。而且，当在磁性体541A与螺线管单元542A之间产生磁吸引力时，螺线管单元542A在轴向上被台座部34A支承，且能够朝向与轴向正交的方向滑动。

第一可动子51A与第二可动子52A分别具有朝向径向外侧延伸的可动子突起部。更为具体地说，可动子突起部由第一可动子突起部55A和第二可动子突起部56A构成。即，第一可动子51A具有从第一可动子51A朝向外侧突出的第一可动子突起部55A，第二可动子52A具有从第二可动子52A向外侧突出的第二可动子突起部56A。由此，第一可动子51A和第二可动子52A的刚性提高。因此，即使在对第一可动子51A和第二可动子52A施加负荷时，也能够减小第一可动子51A与第二可动子52A变形，因此制品的信赖性提高。并且，由于第一可动子51A和第二可动子52A的刚性高，从而因应力而造成的变形减小，因此即使在第一可动子51A和第二可动子52A按压筒状部的外表面213时，也能够抑制按压筒状部的外表面213的力变弱。

第二突起部33A的上端位于比磁性体541A靠上侧的位置。并且，第二突起部33A、第一可动子51A以及第二可动子52A具有在轴向上均重叠的区域。由此，在第一可动子51A和第二可动子52A朝向与轴向正交的方向摆动时，与第二突起部33A的侧面抵接，从而能够限制第一可动子51A和第二可动子52A的可动区域。

图1所示的减速装置100具有本申请所涉及的驱动单元1和减速器6。由此，能够将装设于减速装置的驱动单元1小型化。并且，能够将具有上述的驱动单元的减速装置小型化。

另外，上述的第一实施方式以及第二实施方式的驱动单元也可以用于任意的设备中。上述的第一实施方式以及第二实施方式的驱动单元例如能够用于机器人和各种电气设备。

并且，在上述的第一实施方式以及第二实施方式中说明的各结构在不相互矛盾的范围内能够适当地组合。并且，各部件的材料和固定方法在技术方面不矛盾的范围内也能够适当地变更。