带电动机的减速机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带电动机的减速机。
【背景技术】
[0002]以往公知一种具有电动机和减速机并将从电动机获得的动力减速输出的带电动机的减速机。图7为示意性地示出了以往的带电动机的减速机IX的结构的图。图7的带电动机的减速机IX具有电动机20X、减速机构30X、以及按减速后的转速进行旋转的输出部40X。其中，在图7的例子中，电动机20X、减速机构30X以及输出部40X在沿电动机20X的中心轴线9X的方向(轴向)上排列。因此，带电动机的减速机IX的轴向尺寸变长。因此，具有图7这种结构的带电动机的减速机IX不适合用于如作业机器人或辅助服的关节部分、旋转台、轮内分度盘等对轴向尺寸具有严格限制的用途。
[0003]为了抑制带电动机的减速机的轴向尺寸，例如可考虑在旋转轴线的周围设置电动机，并将减速机构呈同心圆状配置在所述电动机的外周侧。这样一来，由于电动机与减速机构配置于同一轴向位置，因此能够在轴向上将带电动机的减速机整体薄型化。关于以往的将减速机构配置在电动机的外周侧的带电动机的减速机，例如有在日本实开昭60-166259号公报中记载的带电动机的减速机。
[0004]在日本实开昭60-166259号公报中公开了将作为减速机的谐波齿轮配置在外转子型马达的外侧的结构。但是，在该公报的结构中，需要利用与该公报的第一图所示的构成部件不同的部件(装置外的部件)来支承马达的定子轭和可动刚性齿轮。因此，仅依靠该公报的第一图所示的构成部件，无法作为独立的组件处理。并且，由于另外需要用于支承定子轭以及可动刚性齿轮的部件，因此在实际使用时，还需要这一部分的轴向厚度。
[0005]并且，在日本实开昭60-166259号公报的结构中，没有转子轭的支承轴。因此，转子轭借助波发生器被刚性齿轮支承。在这种结构中，转子轭的旋转姿态不稳定。因此，有可能存在有齿线倾斜、节圆变化，无法得到正常的齿接触，从而容易产生噪声和振动的问题。并且，还可能存在有容易损伤齿轮的问题。
[0006]本发明的目的是提供一种轴向尺寸短、能够作为独立的组件处理、且振动以及噪声小的带电动机的减速机。
【发明内容】
[0007]本申请所例示的一实施方式涉及一种带电动机的减速机，所述带电动机的减速机具有:外壳；产生相对于外壳的旋转运动的电动机；减速传递从电动机获得的旋转运动的减速机构；按减速后的转速进行旋转的输出部；将外壳或固定于外壳的部件与电动机的旋转部能够旋转地连接的第一轴承；以及将外壳与输出部能够旋转地连接的第二轴承，旋转部具有转子磁铁，在垂直于电动机的旋转轴线的同一平面上排列第一轴承、转子磁铁、减速机构的齿轮组以及第二轴承。
[0008]优选从所述旋转轴线朝向径向外侧依次排列所述第一轴承、所述转子磁铁、所述减速机构的齿轮组以及所述第二轴承。
[0009]优选在比所述电动机的定子靠径向外侧的位置配置所述转子磁铁。
[0010]优选在比所述电动机的定子靠径向内侧的位置配置所述转子磁铁。
[0011 ] 优选所述减速机构具有:
[0012]凸轮，所述凸轮具有离所述旋转轴线的距离不固定的外周面且与所述电动机的所述旋转部一同旋转；
[0013]挠性外齿齿轮，所述挠性外齿齿轮随所述凸轮的旋转而变形；
[0014]第三轴承，所述第三轴承介于所述凸轮与所述挠性外齿齿轮之间；
[0015]固定内齿齿轮，所述固定内齿齿轮相对于所述外壳相对静止；以及
[0016]可动内齿齿轮，所述可动内齿齿轮与所述输出部一同旋转，
[0017]所述挠性外齿齿轮与所述固定内齿齿轮以及可动内齿齿轮彼此啮合，
[0018]所述挠性外齿齿轮与所述可动内齿齿轮因齿数不同而相对旋转。
[0019]优选所述挠性外齿齿轮只由带有多个外齿的筒状部构成。
[0020]优选所述减速机构具有:
[0021]凸轮，所述凸轮具有离所述旋转轴线的距离不固定的外周面且与所述电动机的所述旋转部一同旋转；
[0022]挠性外齿齿轮，所述挠性外齿齿轮随所述凸轮的旋转而变形；
[0023]第三轴承，所述第三轴承介于所述凸轮与所述挠性外齿齿轮之间；以及
[0024]固定内齿齿轮，所述固定内齿齿轮相对于所述外壳相对静止，
[0025]所述输出部与所述挠性外齿齿轮一同旋转，
[0026]所述挠性外齿齿轮与所述固定内齿齿轮彼此啮合，
[0027]所述挠性外齿齿轮与所述固定内齿齿轮因齿数不同而相对旋转。
[0028]优选所述第三轴承具有内圈、外圈以及介于所述内圈与所述外圈之间的多个球体，所述外圈与所述挠性外齿齿轮为单一部件。
[0029]优选所述第三轴承具有内圈、外圈以及介于所述内圈与所述外圈之间的多个球体，所述内圈与所述凸轮为单一部件。
[0030]优选所述多个球体具有:
[0031]第一球体组，所述第一球体组在第一轴向位置排列成环状；以及
[0032]第二球体组，所述第二球体组在与所述第一轴向位置不同的第二轴向位置排列成环状。
[0033]优选所述第二轴承为交叉滚子轴承。
[0034]优选所述外壳具有将所述旋转轴线的周围包围的圆筒部，
[0035]在所述圆筒部固定有所述电动机的定子。
[0036]优选还具有检测器，所述检测器检测所述输出部相对于所述外壳的转速，
[0037]所述检测器配置在设置于所述外壳的凹部或贯通孔内。
[0038]根据本申请所例示的一实施方式，在垂直于电动机的旋转轴线的同一平面上排列第一轴承、转子磁铁、减速机构的齿轮组以及第二轴承。由此能够在轴向上将带电动机的减速机薄型化。并且，带电动机的减速机内的所有部件直接或间接地被外壳支承。因此，能够将带电动机的减速机作为独立的组件处理。并且由于在径向内侧和径向外侧具有两个轴承，因此电动机的旋转部、减速机构以及输出部的旋转姿态稳定。因此能够在驱动时减小振动以及噪声并能够抑制齿轮损伤。
[0039]参照附图，通过以下的本发明优选实施方式的详细说明，可以更清楚地理解本发明的上述及其他要素、特征、步骤、特点和优点。
【附图说明】
[0040]图1为所例示的一实施方式所涉及的带电动机的减速机的示意图。
[0041]图2为第二实施方式所涉及的带电动机的减速机的纵向剖视图。
[0042]图3为第二实施方式所涉及的带电动机的减速机的横向剖视图。
[0043]图4为第三实施方式所涉及的带电动机的减速机的纵向剖视图。
[0044]图5为第四实施方式所涉及的带电动机的减速机的纵向剖视图。
[0045]图6为第五实施方式所涉及的带电动机的减速机的纵向剖视图。
[0046]图7为以往的带电动机的减速机的示意图。
【具体实施方式】
[0047]以下，参照附图对本发明所例示的一实施方式进行说明。另外，在本申请中，分别将与电动机的旋转轴线平行的方向称为“轴向”，将与旋转轴线正交的方向称为“径向”，将沿以旋转轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。但是，上述的“平行的方向”还包括大致平行的方向。并且，“正交的方向”还包括大致正交的方向。
[0048]图1为示意性地示出了本发明的一实施方式所涉及的带电动机的减速机1A的图。如图1所示，该带电动机的减速机1A具有外壳10A、电动机20A、减速机构30A、输出部40A、第一轴承71A以及第二轴承72A。在图1中，只对外壳10A施加网点。
[0049]电动机20A为产生相对于外壳10A的旋转运动的构件。如果驱动电动机20A，则电动机20A的旋转部25A以旋转轴线9A为中心旋转。外壳10A或固定于外壳10A的部件与电动机20A的旋转部25A被第一轴承71A能够旋转地连接。
[0050]减速机构30A将从电动机20A获得的旋转运动减速并传递到输出部40A。输出部40A按减速后的转速以旋转轴线9A为中心旋转。并且，外壳10A与输出部40A被第二轴承72A能够旋转地连接。
[0051 ] 在该带电动机的减速机1A中，在垂直于电动机20A的旋转轴线9A的同一平面90A上排列第一轴承71A、包含于电动机20A的旋转部25A的转子磁铁、减速机构30A的齿轮组以及第二轴承72A。也就是说，第一轴承71A、电动机20A的转子磁铁、减速机构30A的齿轮组以及第二轴承72A各自的至少一部分位于同一平面90A内。因此，与这些多个构件的一部分配置在离开同一平面90A的位置的情况相比，能够在轴向上使带电动机的减速机1A薄型化。
[0052]并且，在该带电动机的减速机1A中，包括电动机20A、减速机构30A以及输出部40A的所有构件直接或间接地被外壳10A支承。因此，不必通过外部的部件来支承带电动机的减速机1A内的一部分构件。因此，能够将带电动机的减速机1A作为独立的组件来处理。
[0053]并且，在该带电动机的减速机1A中，在第一轴承71A与第二轴承72A之间支承有电动机20A的旋转部25A、减速机构30A以及输出部40A。由此，电动机20A的旋转部25A、减速机构30A以及输出部40A的旋转姿态稳定。其结果是，能够在带电动机的减速机1A驱动时减小振动以及噪声。并且，能够抑制包含于减速机构30A的齿轮组因啮合而彼此损伤。
[0054]图2为本发明的第二实施方式所涉及的带电动机的减速机1的纵向剖视图。图3为从图2的A-A位置观察到的带电动机的减速机1的横向剖视图。该带电动机的减速机1为将从电动机20获得的第一转速的旋转运动转换成比第一转速低的第二转速的旋转运动并使输出部40旋转的装置。带电动机的减速机1例如被组装到作业机器人的臂部的关节部分，用于实现臂部的屈