驅動裝置制造方法
【專利摘要】一種驅動裝置，其具有齒輪單元和軸向間隙型電動機。齒輪單元具有輸入軸和被驅動構件。輸入軸支承于支承構件。輸入軸卡合于被驅動構件。兩個軸向間隙型電動機以相面對的方式安裝于輸入軸。
【專利說明】驅動裝置【技術領域】
[0001]本發(fā)明基于2011年10月27日提出申請的日本特許出愿第2011-235929號主張優(yōu)先權。該申請的全部內容作為參照被援引到本說明書中。本發(fā)明涉及一種具有齒輪單元和軸向間隙型電動機的驅動裝置。
【背景技術】
[0002]公知有一種具有支承于支承構件的輸入軸和卡合于該輸入軸的被驅動構件的驅動構件。在國際公開W02009/081793號中公開有該驅動裝置的一例。在以下的說明中，國際公開W02009/081793號被稱為專利文獻1。專利文獻1的驅動裝置利用薄型的扁平電動機驅動輸入軸。

【發(fā)明內容】

[0003]在專利文獻1的技術中，是利用徑向間隙型電動機驅動輸入軸。薄型的徑向間隙型電動機難以獲得較大扭矩。因此，在利用薄型電動機的情況下，優(yōu)選利用軸向間隙型電動機。然而，軸向間隙型電動機在轉子和定子之間產生有吸引力，因此輸入軸將受到軸向的力。當對輸入軸施加使輸入軸在軸向上偏移的力時，將會妨礙輸入軸的順暢旋轉。本說明書在具有軸向間隙型電動機的驅動裝置中，提供一種具有不妨礙輸入軸的順暢旋轉的新結構的驅動裝置。
[0004]本說明書所公開的驅動裝置具有齒輪單元和軸向間隙型電動機。齒輪單元具有輸入軸和被驅動構件。輸入軸支承于支承構件。輸入軸卡合于被驅動構件。在該驅動裝置中，兩個軸向間隙型電動機以相面對的方式安裝于輸入軸。根據(jù)該驅動裝置，兩個軸向間隙型電動機所產生的吸引力相平衡，因此輸入軸順暢地旋轉。
[0005]本說明書所公開的技術是能夠在具有軸向間隙型電動機的驅動裝置中實現(xiàn)一種使作用于輸入軸的力在軸向達到平衡的驅動裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1表示第1實施例的驅動裝置的剖視圖。
[0007]圖2表示在第1實施例的驅動裝置中從支承構件拆下了外殼的狀態(tài)的齒輪單元的俯視圖。
[0008]圖3表示在第1實施例的驅動裝置中從支承構件拆下來的外殼的俯視圖。
[0009]圖4是表示第2實施例的驅動裝置的剖視圖。
【具體實施方式】
[0010]下面，記載有本說明書所公開的幾個技術特征。此外，以下所記載的事項都各自具有技術上的有用性。
[0011 ] 在本說明書所公開的驅動裝置中，輸入軸可以從被驅動構件向被驅動構件的軸向兩側延伸。而且，軸向間隙型電動機可以分別配置在輸入軸的兩端。電動機的吸引力沿彼此相反方向作用于輸入軸的兩端。因此，輸入軸能夠更順暢地旋轉。
[0012]在本說明書所公開的驅動裝置中，多個輸入軸可以沿支承構件的周向以等間隔配置。在該情況下，可以將兩個軸向間隙型電動機以相面對的方式只安裝于多個輸入軸中的I個輸入軸。或者，可以將兩個軸向間隙型電動機以相面對的方式分別安裝于多個輸入軸。在任何情況下，都能夠使被驅動構件的動作穩(wěn)定。在后一種情況下，能夠向驅動構件傳遞較大的扭矩。
[0013](實施例)
[0014]在以下實施例中，對于多個曲軸卡合于外齒輪、并且在各曲軸上安裝有軸向間隙型電動機的齒輪傳動裝置進行說明。本說明書所公開的技術也能夠應用于多個曲軸卡合于內齒輪、并且在各曲軸上安裝有軸向間隙型電動機的齒輪傳動裝置。此外，也能夠應用于多個曲軸卡合于外齒輪或內齒輪、并且在多個曲軸中的I個曲軸上安裝有軸向間隙型電動機的齒輪傳動裝置。
[0015]此外，本說明書所公開的技術也能夠應用于I個曲軸卡合于外齒輪的齒輪傳動裝置。即，本說明書所公開的技術希望被注意的是:只要是利用軸向間隙型電動機驅動輸入軸這種類型的驅動裝置，就能夠應用于各種類型的驅動裝置。此外，內齒輪和外齒輪中的一種齒輪一邊偏心旋轉一邊繞著另一種齒輪旋轉的齒輪傳動裝置有時被稱為擺線減速器。
[0016]在以下實施例中，對曲軸自齒輪架的軸線偏置的方式的齒輪傳動裝置進行說明。然而，本說明書所公開的技術也能夠應用于曲軸的軸線與齒輪架的軸線同軸的齒輪傳動裝置。
[0017](第I實施例)
[0018]圖1所示的驅動裝置100具有齒輪單元7和兩個軸向間隙型電動機22、52。齒輪單元7是外齒輪26 —邊與內齒輪28嚙合一邊偏心旋轉的齒輪傳動裝置。齒輪單元7具有兩個外齒輪26。在齒輪單元7中，齒輪架8根據(jù)外齒輪26的齒數(shù)和內齒輪28的齒數(shù)之差而進行旋轉。內齒輪28由殼體2和配置于殼體2的內周的多個內齒銷30構成。
[0019]齒輪單元7具有殼體2、齒輪架8、曲軸32以及外齒輪26。齒輪架8相當于支承構件，曲軸32相當于輸入軸，外齒輪26相當于被驅動構件。齒輪架8具有第I板件8a和第2板件Sc。在第I板件8a和第2板件Sc之間存在間隙。柱狀部Sb從第I板件8a向第2板件8c延伸。柱狀部8b與第2板件8c固定在一起。柱狀部8b穿過外齒輪26的通孔60。外齒輪26配置在第I板件8a和第2板件8c之間。齒輪架8借助一對角接觸球軸承4與殼體2同軸地支承于殼體2。軸線54相當于齒輪架8的軸線。軸線54也相當于內齒輪28 (殼體2)的軸線。
[0020]油封6配置于殼體2和齒輪架8之間。第I電動機外殼50和第2電動機外殼20固定于齒輪架8的軸線54方向的兩端。在齒輪架8、第I電動機外殼50以及第2電動機外殼20的中央形成有通孔。在這些通孔內嵌入有圓柱軸56。其結果，驅動裝置100具有沿著軸線54的通孔12。
[0021]曲軸32借助一對軸承23支承于齒輪架8。軸承23是圓錐滾子軸承。曲軸32在自軸線54偏置的位置與軸線54平行地延伸。曲軸32具有兩個偏心體24。兩個偏心體24分別卡合于外齒輪26。兩個偏心體24相對于曲軸32的軸線35向彼此相反的方向偏心。曲軸32自偏心體24向軸線35方向的兩側延伸。換言之，曲軸32自外齒輪26向外齒輪26的軸向的兩側延伸。
[0022]第I軸向間隙型電動機52和第2軸向間隙型電動機22安裝于曲軸32的各端部。此外，編碼器18安裝于曲軸32的一側的端部。在軸線35方向上、在編碼器18的外側，在第2電動機外殼20上形成有通孔，在該通孔上安裝有蓋19。
[0023]第I軸向間隙型電動機52和第2軸向間隙型電動機22以相面對的方式配置。第I軸向間隙型電動機52的相位角與第2軸向間隙型電動機22的相位角一致。因此，曲軸32進行順暢的旋轉。在后面有詳細描述，齒輪單元7具有3個曲軸32。3個曲軸32繞著軸線54以等間隔配置。換言之，3個曲軸32沿著齒輪架8的周向以等間隔配置。
[0024]3個曲軸32分別安裝有第I軸向間隙型電動機52和第2軸向間隙型電動機22。安裝于3個曲軸32的軸向間隙型電動機52、22的相位角全部一致。因為所有的軸向間隙型電動機的相位角一致，能夠通過I個電動機驅動器(省略圖示)控制所有的軸向間隙型電動機。編碼器18安裝于3個曲軸32中的I個曲軸32。在其他兩個曲軸32安裝有制動器(省略圖示)。
[0025]第I軸向間隙型電動機52由第I轉子44和第I定子46構成。第I轉子44安裝于曲軸32。如圖2所示，3個曲軸32分別安裝有第I轉子44。3個曲軸32繞著軸線54以等間隔配置。同樣，3個第I轉子44繞著軸線54以等間隔配置。在各第I轉子44交替地配置有永磁體44N和永磁體44S。永磁體44N固定于板件44a的表面,且N極朝向外側(也參照圖1)。永磁體44S固定于板件44a的表面，且S極朝向外側。第I轉子44與曲軸32所成的角度對于所有的第I轉子44來說都是相等的。換言之，N極和S極相對于曲軸32的位置對于所有的第I轉子44來說都是相同的。曲軸32和第I轉子44借助具有多個槽的花鍵結合起來。
[0026]如圖3所示，3個第I定子46安裝于第I電動機外殼50。3個第I定子46繞著軸線54以等間隔配置。各第I定子46的中心與各曲軸32的軸線35 —致(也參照圖1)。第I定子46具有供U相電流流動的繞組46U、供V相電流流動的繞組46V以及供W相電流流動的繞組46W。繞組46U、46V以及46W卷繞于定子芯46a。定子芯46a由壓粉磁芯形成。第I定子46與第I電動機外殼50所成的角度對于所有的第I定子46來說都是相等的。換言之，繞組46U、46V以及46W相對于曲軸32的軸線35的安裝位置(旋轉角度)對于所有的第I定子46來說都是相同的。通過利用粘接劑將定子芯46a固定于第I電動機外殼50，而將第I定子46安裝于第I電動機外殼50。此外,在圖1中，表不有繞組46U、46V,未表不出繞組46W。
[0027]如圖1所示，第2軸向間隙型電動機22由第2轉子14和第2定子16構成。第2轉子14具有N極朝向外側的永磁體14N和S極朝向外側的永磁體14S。永磁體14N、14S固定于板件14a的表面。第2定子16具有供U相電流流動的繞組16U、供V相電流流動的繞組16V以及供W相電流流動的繞組16W。繞組16U、16V以及16W卷繞于定子芯16a。在圖1中，表示有繞組16U、16V，未表示出繞組16W。
[0028]第2軸向間隙型電動機22的結構與第I軸向間隙型電動機52的結構實質上是相同的。因此，省略對第2軸向間隙型電動機22的詳細說明。此外，從軸線35的方向觀察軸向間隙型電動機22、52時,永磁體14N和永磁體44N以重疊的方式配置。同樣，永磁體14S和永磁體44S以重疊的方式配置。還有，繞組16U和繞組46U以重疊的方式配置、繞組16V和繞組46V以重疊的方式配置、繞組16W和繞組46W以重疊的方式配置。
[0029]當曲軸32旋轉時，偏心體24繞著軸線35偏心旋轉。伴隨著偏心體24的偏心旋轉，外齒輪26 —邊與內齒輪28嚙合一邊繞軸線54偏心旋轉。外齒輪26的齒數(shù)與內齒輪28的齒數(shù)(內齒銷30的數(shù)量)不同。因此，當外齒輪26偏心旋轉時，齒輪架8根據(jù)外齒輪26和內齒輪28的齒數(shù)差而相對于內齒輪28(殼體2)進行旋轉。
[0030]說明驅動裝置100的特征。在以下的說明中，對于第I軸向間隙型電動機52和第2軸向間隙型電動機22共同的特征，只對第I軸向間隙型電動機52的特征進行說明，并省略對第2軸向間隙型電動機22的說明。如上所述，第I轉子44固定于曲軸32，第I定子46固定于第I電動機外殼50。第I電動機外殼50能夠自用于支承曲軸32的齒輪架8拆卸下來。因此，能夠分別進行把第I轉子44固定于曲軸32的作業(yè)和把第I定子46固定于第I電動機外殼50的作業(yè)。曲軸32支承于齒輪架8，因此，可以說第I轉子44相對于齒輪架8進行定位。
[0031]簡潔地來說明驅動裝置100的特征，將用于安裝第I轉子44的部件(齒輪架8)和用于安裝第I定子46的部件(第I電動機外殼50)形成為可裝卸的獨立的部件。第I轉子44通過安裝于齒輪架8來進行定位。第I定子46通過安裝于第I電動機外殼50來進行定位。從而能夠容易地進行第I轉子44相對于齒輪架8的定位作業(yè)和第I定子46相對于第I電動機外殼50的定位作業(yè)。當將第I電動機外殼50安裝于齒輪架8時,在所有的第I軸向間隙型電動機52中，第I轉子44相對于第I定子46的相位角一致。
[0032]例如，在將轉子和定子這兩者相對于齒輪架定位的情況下，需要轉子相對于定子的相位角一致，并且定子固定于齒輪架。這樣的作業(yè)較困難。因此，通常情況下，首先在將轉子臨時固定于曲軸的狀態(tài)下，將定子固定于齒輪架。接著，通入電流并在轉子的相位角一致的狀態(tài)下，將轉子固定于曲軸。本說明書所公開的技術是通過將用于安裝轉子的部件和用于安裝定子的部件形成為可裝卸的獨立的部件，能夠以簡單的方法制造驅動裝置。
[0033]說明驅動裝置100的其他特征。如上所述，第I軸向間隙型電動機52和第2軸向間隙型電動機22以相面對的方式配置。在使用軸向間隙型電動機的情況下，轉子和定子之間作用有吸引力。當向曲軸32只安裝I個軸向間隙型電動機時，軸線35方向的力作用于曲軸32。通過將兩個軸向間隙型電動機52、22以相面對的方式配置于曲軸32，兩個軸向間隙型電動機52、22的吸引力被抵消。具體而言，兩個軸向間隙型電動機52、22的吸引力在曲軸32的兩端沿著彼此相反的方向作用于曲軸32。施加于曲軸32的力的平衡變良好，曲軸32順暢地旋轉。
[0034]第I軸向間隙型電動機52和第2軸向間隙型電動機22配置于曲軸32的兩端。換言之，第I軸向間隙型電動機52相對于外齒輪26而言配置于與第2軸向間隙型電動機22相反的一側。更詳細而言，在軸線35方向上，軸向間隙型電動機52、22在一對軸承(圓錐滾子軸承)23的外側固定于曲軸32。在曲軸32支承于齒輪架8的狀態(tài)下，能夠將第I轉子44(第2轉子14)固定于曲軸32。
[0035]此外，通過將軸向間隙型電動機52、22固定于曲軸32的兩端，而能夠使第I定子46和第2定子16位于軸線35的兩端。通過將軸向間隙型電動機52、22配置于曲軸32的兩端，利用第I電動機外殼50和第2電動機外殼20能夠簡單地使第I轉子44(第2轉子14)相對于第I定子46(第2定子16)的相位角一致。
[0036]第I軸向間隙型電動機52的位置與第2軸向間隙型電動機22的位置也能夠如下那樣地表示。第I軸向間隙型電動機52配置于曲軸32的一端，第2軸向間隙型電動機22配置于曲軸32的另一端。第I轉子44和第2轉子14配置于第I定子46和第2定子16之間。在第I轉子44和第2轉子14之間配置有外齒輪26。第I轉子44相對于第2定子14而言配置于與第2定子16相反的一側。第I定子46相對于第I轉子44而言配置于與第2轉子14相反的一側。
[0037](第2實施例)
[0038]參照圖4，說明驅動裝置(齒輪傳動裝置)200。驅動裝置200是驅動裝置100的變形例。對于驅動裝置200而言，與驅動裝置100相同的部件標注相同的附圖標記或者后兩位相同的附圖標記，從而省略說明。
[0039]在驅動裝置200中，第I軸向間隙型電動機52和第2軸向間隙型電動機22相對于外齒輪26而言在同一側固定于曲軸32。更具體而言，第I軸向間隙型電動機52配置于曲軸32的一端。此外，第2軸向間隙型電動機22配置于外齒輪26和第I軸向間隙型電動機52之間。在曲軸32的另一端安裝有制動器217。驅動裝置200也具有3個曲軸32。制動器217安裝于3個曲軸32中的兩個曲軸32。在另一個曲軸32安裝有編碼器(省略圖示)O
[0040]如上所述，在驅動裝置200中，兩個軸向間隙型電動機配置于曲軸32的軸線35方向的一側。其結果，能夠確保在曲軸32的另一端用于安裝大徑的制動器217的空間。此外，在驅動裝置200中也使第I軸向間隙型電動機52和第2軸向間隙型電動機22相面對。兩個軸向間隙型電動機22、52的吸引力沿著彼此相反的方向作用于曲軸32。第I軸向間隙型電動機52的吸引力和第2軸向間隙型電動機22的吸引力相抵消。于是，曲軸32能夠順暢地旋轉。
[0041]在驅動裝置200中，第I轉子44和第2轉子14 一體化。更詳細而言，永磁體44N、44S固定于板件34的一側的表面，永磁體14N、14S固定于板件34的另一側的表面(相反一側的表面)。由永磁體44N、44S和板件34形成第I轉子44，由永磁體14N、14S和板件34形成第2轉子14。即，第I轉子44和第2轉子14利用了通用的板件34。
[0042]在驅動裝置200中，第I定子46固定于第I電動機凸緣250，第2定子16固定于齒輪架208。在將第I電動機凸緣250固定在了齒輪架208時，以第I定子46的繞組46U和第2定子16的繞組16U、第I定子46的繞組46V和第2定子16的繞組16V以及第I定子46的繞組46W(未圖示)和第2定子16的繞組16W(未圖示)分別相對的方式將第2定子16固定于齒輪架208。
[0043]以下記載有實施例的注意事項。為了將定子芯固定于電動機凸緣，能夠使用硬化性樹脂、螺栓等代替粘接劑?；蛘?，也可以利用樹脂將定子芯和電動機凸緣一體形成。
[0044]在第1、2實施例中，在各曲軸上，使兩個軸向間隙型電動機的轉子彼此相面對。也可以使兩個軸向間隙型電動機的定子彼此相面對。即，也可以將兩個定子配置于兩個轉子之間。
[0045]以上詳細地說明了本發(fā)明的具體例，但這些只不過是例示，不用于限定權利要求的保護范圍。在權利要求書所記載的技術中包含對以上所例示的具體例進行各種變形、變更而成的技術方案。本說明書或者附圖中說明的技術特征單獨發(fā)揮技術上的有用性或通過各種組合來發(fā)揮技術上的有用性，并不限定于申請時的權利要求項所記載的組合。另外，本說明書或附圖所例示的技術能夠同時實現(xiàn)多個目的，實現(xiàn)其中之一的目的的技術本身具有技術上的有用性。
【權利要求】
1.一種驅動裝置，其具有齒輪單元和軸向間隙型電動機，該驅動裝置的特征在于， 齒輪單元具有: 輸入軸，其支承于支承構件； 被驅動構件，其與輸入軸卡合， 兩個軸向間隙型電動機以相面對的方式安裝于輸入軸。
2.根據(jù)權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于， 輸入軸向被驅動構件的軸向的兩側延伸，在輸入軸的兩端分別配置有軸向間隙型電動機。
3.根據(jù)權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于， 輸入軸向被驅動構件的軸向的兩側延伸，在輸入軸的一端配置有兩個軸向間隙型電動機。
4.根據(jù)權利要求3所述的驅動裝置，其特征在于， 在輸入軸的另一端安裝有制動器。
5.根據(jù)權利要求1?4中任一項所述的驅動裝置，其特征在于， 該驅動裝置具有多個輸入軸。
6.根據(jù)權利要求5所述的驅動裝置，其特征在于， 在每個輸入軸安裝有相面對的兩個軸向間隙型電動機。
【文檔編號】H02K7/116GK103891109SQ201280052833
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權日:2011年10月27日
【發(fā)明者】東高仁, 水橋弘希 申請人:納博特斯克有限公司