專利名稱：齒輪傳動電動機組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在電動機的前表面安裝有減速器的齒輪傳動電動機組件，尤其涉 及將用于檢測減速器的輸出軸的旋轉角度等的旋轉狀態的輸出軸傳感器配置于電動機的 后側的齒輪傳動電動機組件的改進。
背景技術：
在工業機器人、機床等要求高定位精度的驅動部分采用通過傳遞精度高的減速器 來輸出電動機的輸出旋轉的齒輪傳動電動機組件。像專利文獻1所公開的那樣，作為這種 齒輪傳動電動機組件，已知有如下構成配置于電動機前側的減速器的輸出軸旋轉通過以 貫穿中空電動機軸的中空部的狀態配置的旋轉傳遞軸取出到電動機后側，利用配置于電動 機后側的角度傳感器來檢測減速器輸出軸的旋轉角度。另外，在專利文獻2、專利文獻3中公開了如下結構在齒輪傳動電動機組件中，包 括沿軸線方向貫穿中心并延伸的套管，該套管的前端與減速器的旋轉輸出構件連結。專利文獻1 日本專利特開2006-271189號公報專利文獻2 日本專利特開2006-144971號公報專利文獻3 日本專利特開2002-243000號公報發明的公開發明所要解決的技術問題在電動機前側的減速器的輸出旋轉通過旋轉傳遞軸被取出至電動機后側的現有 的齒輪傳動電動機組件中，旋轉傳遞軸被支持成其前端連結固定于減速器的旋轉輸出構件 的懸臂狀態。因此，角度傳感器配置于旋轉傳遞軸的后端側的部分、即自由端側的部分。當 旋轉傳遞軸的安裝精度差時，該旋轉傳遞軸的自由端側的部分伴隨旋轉會產生很大的軸振 擺。由于這種軸振擺，會有使角度傳感器的檢測精度降低等不良情況發生的可能性。此外，由于旋轉傳遞軸是與扭矩傳遞等無關的構件，因此一般采用薄壁的套管。因 此，在減速器輸出軸的力矩荷載(moment load)、其他的外力下容易變形。一旦旋轉傳遞軸 變形，則會有使角度傳感器的檢測精度降低等不良情況發生的可能性。解決技術問題所采用的技術方案為解決上述技術問題，本發明的齒輪傳動電動機組件的特征在于，具有中空電動機，該中空電動機包括中空電動機軸；減速器，該減速器以同軸狀態安裝于上述中空電動機的前側；旋轉傳遞軸，該旋轉傳遞軸以同軸狀態將上述中空電動機軸的中空部貫穿并延 伸；電動機軸傳感器，該電動機軸傳感器檢測上述中空電動機軸的旋轉狀態；輸出軸傳感器，該輸出軸傳感器為了檢測上述減速器的旋轉輸出構件的旋轉狀 態，配置于從上述中空電動機軸的后端開口朝后方突出的上述旋轉傳遞軸的后端部分；粘接劑，該粘接劑將上述旋轉傳遞軸的前端固定于上述減速器的上述旋轉輸出構件；以及軸承，該軸承在上述輸出軸傳感器的相鄰位置上，將上述旋轉傳遞軸的上述后端 部分以自由旋轉的狀態支承，上述粘接劑為在固化后具有規定柔軟性或彈性的粘接劑。 在本發明的齒輪傳動電動機組件中，用于將減速器的輸出旋轉在配置于電動機后 側的輸出軸傳感器側取出的旋轉傳遞軸被以雙懸臂狀態支承。即，旋轉傳遞軸的前端被粘 接劑固定于減速旋轉輸出構件，其后端部分被軸承支承。因此，與懸臂狀態時相比，能抑制 旋轉傳遞軸的后端部分的軸振擺。此外，粘接劑由于具有規定的柔軟性或彈性，因此通過粘 接劑的變形，能將旋轉傳遞軸以無軸振擺的狀態配置于減速旋轉輸出構件與軸承之間。而 且，在輸出軸傳感器的相鄰位置上，旋轉傳遞軸被軸承支承。因此，能防止因旋轉傳遞軸的 安裝誤差、作用于旋轉傳遞軸上的外力等而使旋轉傳遞軸的后端部分隨著旋轉發生軸振擺 這樣的不良情況，能高精度地進行減速旋轉輸出構件的旋轉角度位置等的檢測。在此，作為上述軸承，能采用滑動軸承或滾動軸承。此外，能將上述減速器作為中空減速器，并采用將該中空減速器的中空部以同軸 狀態與上述中空電動機的上述中空部連通的結構。此時，上述旋轉傳遞軸能配置成貫穿上 述中空減速器的上述中空部和上述中空電動機的上述中空部的狀態。而且，當為中空型的齒輪傳動電動機組件時，上述旋轉傳遞軸為中空軸即可。另一方面，作為上述減速器，能采用包括如下部件的波動齒輪減速器剛性內齒 輪；配置于該剛性內齒輪的內側的撓性外齒輪；以及將該撓性外齒輪撓曲成非圓形從而與 上述剛性內齒輪部分嚙合并且使這兩個齒輪的嚙合位置在圓周方向移動的波動發生器。此 時，一般而言，上述撓性外齒輪作為上述旋轉輸出構件。發明效果在本發明的齒輪傳動電動機組件中，為將配置于電動機前側的減速器的輸出旋轉 在電動機后側取出而配置的旋轉傳遞軸的后端部分在輸出軸傳感器的相鄰位置上被軸承 支承。此外，利用在固化后具有柔軟性或彈性的粘接劑使旋轉傳遞軸的前端粘接固定于減 速器的旋轉輸出構件。因此，能抑制因旋轉傳遞軸的安裝誤差、外力影響等而引起的旋轉傳 遞軸的后端部分的軸振擺，通過輸出軸傳感器能高精度地檢測減速器的旋轉輸出構件的旋 轉角度等。
圖1是應用了本發明的齒輪傳動電動機的概念圖。圖2是表示應用了本發明的齒輪傳動電動機的實施方式的概略縱剖圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對應用了本發明的齒輪傳動電動機組件的實施方式進行說明。首先，參照圖1對本實施方式的齒輪傳動電動機組件的結構進行說明。齒輪傳動 電動機組件1具有中空電動機3，該中空電動機3包括中空電動機軸2 ；減速器4，該減速 器4以同軸狀態安裝于上述中空電動機3的前側；以及傳感器部5，該傳感器部5配置于中 空電動機3的后側。作為減速器4，能采用波動齒輪減速器，但也可以是其他種類的減速器。
在中空電動機3的中空電動機軸2的中空部2a，為將減速器4的輸出旋轉在電動 機后側取出而配置的旋轉傳遞軸6以自由旋轉的狀態和同軸狀態貫穿、延伸。該旋轉傳遞 軸6的前端部分6a以同軸狀態固定于輸出減速器4的減速旋轉的旋轉輸出構件7。旋轉傳 遞軸6能成為中實軸或中空軸。中空電動機軸2的后端部分2b延伸到傳感器部5內。從上述中空電動機軸2的后端開口 2c開始，旋轉傳遞軸6的后端部分6b朝傳感器部5內突出。中空電動機軸2的 后端部分2b配置有電動機軸傳感器8，旋轉傳遞軸6的后端部分6b配置有輸出軸傳感器 9。例如，電動機軸傳感器8和輸出軸傳感器9為旋轉編碼器(rotary encoder)。當然，也 可以采用其他形態的傳感器。旋轉傳遞軸6的前端部分6a利用在固化后具有柔軟性或彈性的粘接劑11來粘接 固定于減速器4的旋轉輸出構件7。旋轉傳遞軸6的后端部分6b在與輸出軸傳感器9的后 側相鄰的位置上，通過軸承12，以自由旋轉的狀態被傳感器蓋體13支承。作為軸承12，能 采用滑動軸承、球軸承等滾動軸承、其他形式的軸承。接著，參照圖2對本實施方式的齒輪傳動電動機組件1的具體構成例進行說明。該 圖所示的齒輪傳動電動機組件1為中空型的齒輪傳動電動機組件，在中空電動機3的筒狀 外殼21的前側部分的內側組裝有中空型的波動齒輪減速器4。波動齒輪減速器4包括圓環狀的剛性內齒輪41，該剛性內齒輪41嵌入固定于形 成于筒狀外殼21內周面的分割壁22的內周面；杯狀的撓性外齒輪42，該撓性外齒輪42配 置于剛性內齒輪41的內側；以及橢圓形輪廓的波動發生器43，該波動發生器43嵌入撓性 外齒輪42的內側。在本例中，波動發生器43與中空電動機軸2—體形成。撓性外齒輪42 的杯底部分一體形成有圓筒狀的凸起部44，該圓筒狀的凸起部44以同軸狀態固接有旋轉 輸出用圓盤45。這些撓性外齒輪42和旋轉輸出用圓盤45為波動齒輪減速器4的旋轉輸出 構件。旋轉輸出用圓盤45通過交叉滾柱軸承23 (cross roller bearing)，被筒狀外殼21 的前端側的內周面以自由旋轉的狀態支承。旋轉傳遞軸6為中空軸，其前端部分6a被粘接劑11粘接固定于形成于撓性外齒 輪42的圓筒狀的凸起部44的內表面的圓形臺階部44a。旋轉傳遞軸6的后端部分6b被一 體形成于傳感器蓋體13的圓筒狀的滑動軸承12以自由旋轉的狀態支承。在這種結構的齒輪傳動電動機組件1中，中空電動機軸2的旋轉通過波動齒輪減 速器4減速，減速后的輸出旋轉被從旋轉輸出用圓盤45取出。此外，輸出旋轉通過旋轉傳 遞軸6被取出到電動機后側，通過輸出軸傳感器9檢測旋轉輸出構件(42、45)的旋轉角度 位置等。旋轉傳遞軸6的后端部分6b被滑動軸承12以自由旋轉的狀態支承，與其前端相 鄰的位置成為被輸出軸傳感器9檢測的檢測部分。因此，能抑制旋轉傳遞軸6的后端部分 6b的軸振擺，并能高精度地檢測旋轉角度位置等。此外，旋轉傳遞軸6的前端部分6a利用 在固化后具有柔軟性或彈性的粘接劑11來粘接固定于撓性外齒輪42的圓筒狀的凸起部 44。因此，即使在旋轉傳遞軸6上發生安裝誤差時，通過粘接劑的變形，也能以無安裝誤差 的狀態使其被滑動軸承12支承。此外，在旋轉傳遞軸6上作用有外力時，粘接劑11起到緩 沖材的功能，被滑動軸承支承的旋轉傳遞軸6的部分不會作用有不需要的應力，此外，在輸 出軸傳感器所檢測的檢測部分也不會發生軸振擺。因此，能高精度地檢測波動齒輪減速器4的旋轉輸出構件7(42、45)的旋轉角度位置等。
除此之外，在旋轉傳遞軸6的組裝作業中，在能根據粘接劑11的柔軟性或彈性所 帶來的變形而能應對的范圍內進行粘接時的定位即可。因此，與使用在固化后不具有柔軟 性或彈性的粘接劑來粘接固定旋轉傳遞軸6的情況相比，具有使粘接作業變得容易這樣的 優點。
權利要求
一種齒輪傳動電動機組件，其特征在于，具有中空電動機，該中空電動機包括中空電動機軸；減速器，該減速器以同軸狀態安裝于所述中空電動機的前側；旋轉傳遞軸，該旋轉傳遞軸以同軸狀態將所述中空電動機軸的中空部貫穿并延伸；電動機軸傳感器，該電動機軸傳感器檢測所述中空電動機軸的旋轉狀態；輸出軸傳感器，該輸出軸傳感器為了檢測所述減速器的旋轉輸出構件的旋轉狀態，配置于從所述中空電動機軸的后端開口朝后方突出的所述旋轉傳遞軸的后端部分；粘接劑，該粘接劑將所述旋轉傳遞軸的前端固定于所述減速器的所述旋轉輸出構件；以及軸承，該軸承在所述輸出軸傳感器的相鄰位置上，將所述旋轉傳遞軸的所述后端部分以自由旋轉的狀態支承，所述粘接劑為在固化后具有規定柔軟性或彈性的粘接劑。
2.如權利要求1所述的齒輪傳動電動機組件，其特征在于，所述軸承為滑動軸承或滾 動軸承。
3.如權利要求1或2所述的齒輪傳動電動機組件，其特征在于， 所述減速器為中空減速器，所述中空減速器的中空部以同軸狀態與所述中空電動機的所述中空部連通， 所述旋轉傳遞軸將所述中空減速器的所述中空部和所述中空電動機的所述中空部貫 穿并延伸。
4.如權利要求1至3中任一項所述的齒輪傳動電動機組件，其特征在于，所述旋轉傳遞 軸為中空軸。
5.如權利要求1至4中任一項所述的齒輪傳動電動機組件，其特征在于， 所述減速器為包括如下部件的波動齒輪減速器剛性內齒輪；撓性外齒輪，該撓性外齒輪配置于所述剛性內齒輪的內側；以及 波動發生器，該波動發生器將所述撓性外齒輪撓曲成非圓形從而與所述剛性內齒輪局 部嚙合，并且使這兩個齒輪的嚙合位置在圓周方向移動， 所述撓性外齒輪為所述減速旋轉輸出構件。
全文摘要
一種齒輪傳動電動機組件(1)，包括用于將電動機前側的減速器(4)的輸出旋轉取出到電動機后側的輸出軸傳感器(9)的旋轉輸出軸(6)。旋轉傳遞軸(6)的前端部分(6a)利用在固化后具有柔軟性或彈性的粘接劑(11)粘接固定于減速器(4)的旋轉輸出構件(7)，其后端部分(6b)在輸出軸傳感器(9)的相鄰位置上通過軸承(12)被傳感器蓋體(13)以自由旋轉的狀態支承。通過粘接劑(11)的變形和軸承(12)，能將旋轉傳遞軸(6)以無軸振擺的狀態支承。因此，在軸承(12)的相鄰位置上通過輸出軸傳感器(9)能高精度地檢測旋轉輸出構件(7)的旋轉角度位置。
文檔編號H02K7/116GK101868903SQ20098010100
公開日2010年10月20日 申請日期2009年2月3日 優先權日2009年2月3日
發明者金山尚樹 申請人:諧波傳動系統有限公司