TW202012811A - 驅動裝置 - Google Patents

Abstract

本發明的驅動裝置包括：剛性內齒齒輪、可撓性外齒齒輪、非真圓狀的凸輪、定子、以及轉子。轉子具有旋轉軸、圓板部、及磁鐵。轉子的旋轉軸***定子的貫穿孔。轉子的圓板部由所述凸輪的軸方向的一側與所述旋轉軸的軸方向的另一側夾持，並與所述凸輪及所述旋轉軸結合。於所述圓板部的一部分固定磁鐵。於軸方向上，剛性內齒齒輪的內齒與可撓性外齒齒輪的外齒的咬合部隔著空間且與圓板部的軸方向的另一側的板面相向。

Description

驅動裝置

本發明是有關於一種驅動裝置。

先前，已知有如下的方式的驅動裝置：藉由電動機來產生作為機械能的旋轉，利用後段的機械式的減速機進行減速，並將減速後的旋轉作為動力而取出。例如，於日本專利第4833028號公報中揭示有此種驅動裝置。

日本專利第4833028號公報中所揭示的致動器於馬達（3）的前端側包括連結成同軸狀態的波動齒輪減速機（5）。波動齒輪減速機（5）包括：圓環狀的剛性內齒齒輪（51）、呈同軸狀地配置於剛性內齒齒輪（51）的內側的可撓性外齒齒輪（52）、以及呈同軸狀地嵌入可撓性外齒齒輪（52）的內側的橢圓形輪郭的波動產生器（53）。於日本專利第4833028號公報的致動器中，藉由所述構成，若作為馬達（3）的旋轉軸的馬達旋轉軸（31）進行旋轉，則伴隨於此，波動產生器（53）受到驅動，可撓性外齒齒輪（52）彎曲變形成橢圓狀，自可撓性外齒齒輪（52）或剛性內齒齒輪（51），對應於兩齒輪的齒數差而輸出經大幅度減速的旋轉。

再者，在馬達（3）與波動齒輪減速機（5）之間配置有前側端蓋（36），配置所述兩齒輪的咬合部的區域與配置馬達（3）的區域藉由前側端蓋（36）來分隔。另外，於前側端蓋（36）的內周面部分安裝固定有馬達定子（33）。另外，於前側端蓋（36）的內周端安裝有軸承（45）。經由該軸承（45），馬達轉子（32）相對於馬達定子（33）以旋轉自如的狀態得到支持。 [專利文獻1]日本專利第4833028號公報

[發明所欲解決之課題]

於如日本專利第4833028號公報中記載的構成的致動器中，所述兩齒輪（51）、（52）的咬合部藉由前側端蓋（36）而與配置馬達（3）的區域隔開。因此，可認為於被填充至兩齒輪的咬合部的潤滑油難以到達配置馬達（3）的區域這一點上有利。但是，若如所述般在配置兩齒輪的咬合部的區域與配置馬達（3）的區域之間設置有前側端蓋（36），則於致動器的軸方向的厚度變大這一點上，不利於軸方向的薄型化。

尤其，於如日本專利第4833028號公報中記載的構成的致動器中，前側端蓋（36）具有於內周端保持軸承（45）的功能，因此難以簡單地將前側端蓋（36）的厚度薄型化。

本發明是鑑於以上的情況而成者，其潛在的目的在於提供一種可使軸方向的厚度變薄，並且謀求輕量化的驅動裝置。 [解決課題之手段]

本發明欲解決的課題如上所述，繼而，對用於解決該課題的方法進行說明。

於本發明的觀點中，提供以下的構成的驅動裝置。即，該驅動裝置包括：外殼、馬達外殼、圓環狀的剛性內齒齒輪、可撓性的環狀的可撓性外齒齒輪、非真圓狀的凸輪、圓板狀的定子、以及轉子。所述外殼具有於軸方向上延長的筒狀部。所述馬達外殼具有於同軸上連接於所述外殼的所述軸方向的一側的馬達筒狀部。所述剛性內齒齒輪以無法相對於所述外殼的內周面旋轉的方式固定於所述外殼的所述內周面，且所述剛性內齒齒輪於內周部具有內齒。所述可撓性外齒齒輪配置於所述剛性內齒齒輪的徑向內側，於所述軸方向的所述一側的外周部具有齒數與所述內齒不同的外齒，於所述軸方向的所述另一側具有能夠安裝輸出構件的安裝部。所述凸輪配置於所述可撓性外齒齒輪的徑向內側，藉由進行旋轉來使所述可撓性外齒齒輪的所述外周部於徑向上彎曲變形，而使所述內齒與所述外齒部分地咬合。所述定子以無法相對於所述馬達外殼旋轉的方式固定於所述馬達外殼，且所述定子於軸心部具有貫穿孔。所述轉子以能夠相對於所述定子旋轉的方式得到支持。所述轉子具有旋轉軸、圓板部、以及磁鐵。所述旋轉軸***所述定子的所述貫穿孔。所述圓板部於同軸上連接於所述旋轉軸的所述軸方向的所述另一側，所述軸方向的所述另一側的板面與所述凸輪的所述軸方向的所述一側結合。所述磁鐵固定於所述圓板部的所述軸方向的所述一側。而且，所述內齒與所述外齒的咬合部於所述軸方向上隔著空間且與所述圓板部的所述軸方向的所述另一側的板面相向。 [發明的效果]

根據本發明的觀點，提供一種可使軸方向的厚度變薄，並且謀求輕量化的驅動裝置。

以下，一面參照圖式，一面對本申請案的例示性的實施方式進行說明。再者，於本申請案中，將與作為驅動裝置的轉子的旋轉中心的中心軸C平行的方向稱為「軸方向」，將與轉子的中心軸C垂直的方向稱為「徑向」，將沿著以轉子的中心軸C為中心的圓弧的方向稱為「圓周方向」來進行說明。

＜1.第一實施方式＞ 以下，參照圖1及圖2，對第一實施方式的驅動裝置100進行說明。圖1是表示本實施方式的驅動裝置100的構成的縱剖面圖。圖2是圖1中的II-II線剖面圖，表示咬合部的情況。但是，於圖2中，省略***剛性內齒齒輪30的緊固構件、及配置為較該剛性內齒齒輪30更靠近徑向外側的構件。

驅動裝置100包括：外殼10、馬達外殼20、圓環狀的剛性內齒齒輪30、可撓性的環狀的可撓性外齒齒輪40、具有非真圓狀的外周面的凸輪50、定子60、轉子70、以及輸出構件80。將外殼10與馬達外殼20合併而成者形成本實施方式的「外殼」。定子60及轉子70形成驅動裝置100的所謂的電動機的部分。剛性內齒齒輪30、可撓性外齒齒輪40、及凸輪50形成驅動裝置100的所謂的減速機的部分。

於本實施方式的驅動裝置100中，可藉由電動機的部分來產生作為機械能的旋轉，利用後段的減速機的部分進行減速，並將減速後的旋轉作為動力而取出。驅動裝置100可用於公知的各種用途，例如若應用於操作員幹力氣活時穿戴的輔助服（assist suit）的關節部，則適宜。於驅動裝置100的後述的安裝部42，安裝有用於朝外部取出減速後的旋轉的輸出構件80。

外殼10於徑向內側大致收容驅動裝置100的減速機的部分。外殼10具有筒狀部11與連接部12。本實施方式的筒狀部11是於軸方向上延長的圓筒狀。連接部12是圓環形狀的板狀的部分。連接部12自筒狀部11的軸方向的一側的端部朝徑向外側延長。連接部12將筒狀部11與後述的馬達筒狀部21連接。

馬達外殼20於徑向內側收容驅動裝置100的電動機的部分。馬達外殼20具有馬達筒狀部21與蓋部22。本實施方式的馬達筒狀部21是於軸方向上延長的圓筒狀。蓋部22是大致圓板形狀的部分。蓋部22自馬達筒狀部21的軸方向的一側的端部朝徑向內側擴展。若換一種說法，則蓋部22堵塞馬達筒狀部21的軸方向的一側的端部。但是，於蓋部22的中央部，即軸心部設置貫穿孔22a。外殼10、馬達筒狀部21、以及蓋部22藉由使形成於各自的外周部的貫穿孔相互重疊，並將螺栓等公知的緊固構件***該些貫穿孔來結合。

如圖2所示，圓環狀的剛性內齒齒輪30於內周部以固定的間隔具有內齒31。本實施方式的剛性內齒齒輪30於外殼10的筒狀部11的一側的端部的位置上，以無法相對於筒狀部11的內周面旋轉的方式固定於筒狀部11的內周面。剛性內齒齒輪30的剛性遠高於後述的可撓性外齒齒輪40的形成有外齒41的部位的剛性。因此，實質上可將剛性內齒齒輪30看作剛體。

如圖1及圖2所示，可撓性的環狀的可撓性外齒齒輪40配置於剛性內齒齒輪30的徑向內側。本實施方式的可撓性外齒齒輪40具有杯狀的形狀。更具體而言，可撓性外齒齒輪40以使其經堵塞之側朝向軸方向的另一側的狀態，配置於剛性內齒齒輪30的徑向內側。可撓性外齒齒輪40於軸方向的一側的外周部，以固定的間隔具有外齒41。可撓性外齒齒輪40的形成有外齒41的部位具有遠高於剛性內齒齒輪30的可撓性。外齒41的數量與所述內齒31的齒數略微不同。該齒數差可對應於所要求的減速比而設定成各種齒數差，例如亦可設為兩個。

如圖1所示，可撓性外齒齒輪40於軸方向的另一側具有可安裝後述的輸出構件80的安裝部42。詳細而言，薄壁的圓環狀的部位自可撓性外齒齒輪40的筒狀的部分的軸方向上的另一側的端部朝徑向內側擴展。相對厚壁的圓環狀的安裝部42自該薄壁的圓環狀的部位朝徑向內側進一步擴展。

凸輪50配置於可撓性外齒齒輪40的徑向內側。凸輪50配置於與剛性內齒齒輪30同軸上。本實施方式的凸輪50具有橢圓形的凸輪輪廓。如其後進行詳述般，凸輪50伴隨轉子70的旋轉進行旋轉。於凸輪50的徑向外側設置可撓性軸承51。若凸輪50進行旋轉，則伴隨於此，可撓性軸承51一面使長軸的位置於圓周方向上位移，一面彎曲變形成橢圓狀。即，藉由凸輪50與可撓性軸承51來形成所謂的波動產生器。

定子60是電動機的定子。定子60於馬達外殼20的馬達筒狀部21的一側的端部的位置上，以無法相對於馬達筒狀部21的內周面旋轉的方式固定於馬達筒狀部21的內周面。更具體而言，定子60具有積層鋼板部63與底座部69。積層鋼板部63是將多個以中心軸C為中心的圓環狀的磁性體積層而成的積層結構體，且軸心部變成中空。底座部69是大致圓筒狀的部分。積層鋼板部63的內周部固定於底座部69的外周部。雖然於圖1中未圖示，但定子60具有多個線圈。各線圈於其磁芯變成與中心軸C平行的方向上，設置於定子60。定子60的底座部69於軸心部具有貫穿孔60a。於軸方向上觀察，貫穿孔60a的圓周面為圓形。

轉子70是電動機的轉子。轉子70配置於與定子60同軸上，以能夠相對於定子60旋轉的方式得到支持。更具體而言，轉子70具有旋轉軸71、圓板部72、以及磁鐵73。磁鐵73於軸方向上與所述定子60的線圈相向。即，本實施方式的定子60與轉子70形成所謂的軸向間隙（axial gap）型的電動機。

旋轉軸71是於軸方向上延長的圓筒狀的部位。旋轉軸71***定子60的貫穿孔60a。滾珠軸承（第一軸承）61介於旋轉軸71的外周面與定子60的貫穿孔60a的圓周面之間。

圓板部72為圓板狀，於同軸上連接於旋轉軸71的軸方向的另一側。圓板部72的軸方向的另一側的板面與所述凸輪50的一側結合。於本實施方式中，圓板部72（轉子70）與凸輪50不使用緊固構件等，而作為一個旋轉構件來構成。若換一種說法，則圓板部72與凸輪50無法相對旋轉地連接於同軸上。如此，圓板部72由凸輪50的軸方向的一側與旋轉軸71的軸方向的另一側夾持，並與凸輪50及旋轉軸71結合。

磁鐵73固定於圓板部72的軸方向的一側的與定子60相向的板面。更具體而言，於圓板部72的軸方向的一側的板面上，在較旋轉軸71所在的部位更靠近徑向外側，磁鐵73沿著圓周方向固定於全周。磁鐵73的軸方向的一側的面變成N極與S極沿著圓周方向交替地排列的磁極面。

輸出構件80是朝外部輸出減速後的旋轉的構件。輸出構件80具有圓板狀的被安裝部81與軸部82。被安裝部81為圓板狀，於軸心部形成貫穿孔81a。被安裝部81的軸方向的一側的端面與可撓性外齒齒輪40的安裝部42的軸方向的另一側的端面於同軸上重疊。於該狀態下，安裝部42與被安裝部81藉由多個緊固構件85而無法相對旋轉地結合。

軸部82是自被安裝部81的軸方向的一側的端面朝一側延長的圓筒狀的部位。軸部82設置於與被安裝部81同軸上。軸部82於軸心部具有於軸方向上貫穿的貫穿孔82a。所述貫穿孔81a與該貫穿孔82a於軸方向上連續。軸部82的一側的端部***蓋部22的所述貫穿孔22a。若換一種說法，則形成於輸出構件80的軸心部的貫穿孔81a、貫穿孔82a沿著中心軸C貫穿驅動裝置100的中央部。

於如以上般的構成的驅動裝置100中，若對定子60的線圈供給電流，則藉由定子60與磁鐵73之間的磁通的作用，而在定子60與轉子70之間產生圓周方向的扭矩。其結果，相對於定子60，轉子70環繞中心軸C進行旋轉。

若轉子70環繞中心軸C進行旋轉，則凸輪50與其成為一體亦進行旋轉。藉此，凸輪50的橢圓的長軸的位置於圓周方向上位移，伴隨於此，可撓性軸承51一面使長軸的位置於圓周方向上位移，一面彎曲變形成橢圓狀。於是，於所述橢圓的長軸的位置上，可撓性外齒齒輪40的外齒的背面由可撓性軸承51的外圈按壓，外齒41與內齒31咬合。此時，於所述橢圓的長軸的位置以外的相位位置上，外齒41與內齒31不咬合。即，外齒41與內齒31於180°旋轉對稱的兩個相位位置上，部分地咬合。伴隨凸輪50的旋轉，可撓性外齒齒輪40與可撓性軸承51的咬合位置以中心軸C為中心，於圓周方向上變化。此處，外齒41與內齒31的齒數不同，因此咬合位置每繞一周，相對於剛性內齒齒輪30，可撓性外齒齒輪40僅相對旋轉齒數差的部分。若可撓性外齒齒輪40進行旋轉，則安裝於該可撓性外齒齒輪40的安裝部42的輸出構件80亦以與可撓性外齒齒輪40相同的轉速進行旋轉。

如此，於驅動裝置100中，於定子60及轉子70的部分所產生的作為機械能的旋轉藉由剛性內齒齒輪30、可撓性外齒齒輪40、及凸輪50的部分而大幅度地減速，減速後的旋轉被自輸出構件80中取出。

此外，於先前的驅動裝置中，電動機的部分與減速機的部分通常藉由隔離壁來隔開。藉由所述隔離壁來將電動機的部分與減速機的部分分隔，藉此阻止被供給至減速機的齒輪的咬合部分的潤滑油到達電動機的配置定子或磁鐵的區域為止。進而，先前通常是使軸承保持於如上所述的隔離壁的內周部，並經由該軸承來可旋轉地支持轉子的構成。但是，若將驅動裝置設為包括此種隔離壁的構成，則驅動裝置的軸方向的厚度變大，因此存在改善的餘地。尤其，當將驅動裝置應用於輔助服的關節部等時，現狀是要求更進一步的薄型化。

關於該點，於本實施方式的驅動裝置100中，如圖1所示，內齒31與外齒41的咬合部於軸方向上隔著空間且與轉子70的圓板部72相向，而不被如先前般的隔離壁隔開。因此，可使驅動裝置100的軸方向的厚度僅變薄先前的隔離壁的厚度，並且亦可謀求輕量化。

再者，於如本實施方式的驅動裝置100般設為去除了先前的隔離壁的構成的情況下，擔憂被供給至內齒31與外齒41的咬合部的潤滑油侵入配置定子60或磁鐵73的區域。關於該點，於本實施方式的驅動裝置100中，作為應對所述問題的措施，具有後述的特有的構成。

此外，於本實施方式的驅動裝置100中，於各部具有用於穩定地可旋轉地支持轉子70或輸出構件80的特有的構成。即，使先前的隔離壁以外的各部具有保持軸承的功能。

以下，對本實施方式的驅動裝置100中特有的構成進行詳細說明。

如已述般，滾珠軸承61介於定子60的貫穿孔60a的圓周面與旋轉軸71的外周面之間。藉此，轉子70的旋轉軸71由定子60的內周部可旋轉地支持。其結果，與採用藉由馬達外殼20來可旋轉地支持轉子70的構成的情況相比，可使驅動裝置100於徑向上精簡化。

進而，本實施方式的轉子70不僅由滾珠軸承61可旋轉地支持，亦由滾珠軸承（第二軸承）54可旋轉地支持。詳細而言，滾珠軸承54介於轉子70，更嚴格而言凸輪50的內周面與輸出構件80的軸部82的外周面之間。利用於軸方向上隔開距離的兩個滾珠軸承61、54來支持轉子70，藉此與僅利用一個滾珠軸承61來支持的情況相比，轉子70的旋轉穩定。

另外，於本實施方式的驅動裝置100中，於外殼10的軸方向的另一側的端部的位置上，交叉滾柱軸承83（第四軸承）介於外殼10的內周面與被安裝部81的外周面之間。交叉滾柱軸承83相對於外殼10，可旋轉地支持可撓性外齒齒輪40與輸出構件80結合而成者。藉由被安裝部81與交叉滾柱軸承83而自軸方向的另一側包覆可撓性外齒齒輪40。於本實施方式中，利用交叉滾柱軸承83來支持輸出構件80，藉此輸出構件80的旋轉穩定。

如圖1所示，連接部12於軸方向上與圓板部72的另一側的板面相向。連接部12配置於減速機的剛性內齒齒輪30的徑向外側。外殼10的連接部12的軸方向的一側的面具有凹凸部12a。本實施方式的凹凸部12a具有：朝軸方向的一側突出的圓環狀的多個凸部、及形成於在徑向上鄰接的凸部之間的圓環狀的凹部。若進行詳述，則於本實施方式的連接部12中，在徑向的兩個部位形成有凸部。該些凸部之中，徑向外側的凸部較徑向內側的凸部朝軸方向的一側延長得長。

於在軸方向上與形成有所述凹凸部12a的連接部12的一側的面相向的圓板部72的另一側的板面，形成凹凸部72a。若換一種說法，則圓板部72的板面之中，與配置磁鐵73之側相反側的板面具有凹凸部72a。將凹凸部72a設為與所述凹凸部12a互補的形狀。本實施方式的凹凸部72a具有：朝軸方向的另一側突出的圓環狀的多個凸部、及形成於在徑向上鄰接的凸部之間的圓環狀的凹部。若進行詳述，則於本實施方式的圓板部72中，在徑向的兩個部位形成有凸部。該些圓板部72側的凸部於相互之間夾持凹凸部12a中的徑向內側的凸部來配置。但是，連接部12的凹凸部12a的表面與圓板部72的凹凸部72a的表面不接觸。

藉由如上所述的連接部12側的凹凸部12a與圓板部72側的凹凸部72a來形成所謂的迷宮（labyrinth）結構。藉此，阻止已被供給至內齒31與外齒41的咬合部的油脂等潤滑油自減速機的區域漏出而侵入電動機的區域。而且，由於連接部12側的凹凸部12a與圓板部72側的凹凸部72a不接觸，因此旋轉阻力小，轉子70的旋轉被阻礙之虞少。於本實施方式中，藉由所述構成，防止潤滑油自驅動裝置100中的減速機側的區域流出。

如以上所示，於本實施方式的驅動裝置100中，內齒31與外齒41的咬合部於軸方向上隔著空間且與圓板部72的軸方向的另一側的板面相向。藉此，內齒31與外齒41的咬合部於軸方向上與轉子70的圓板部72相向，而不被如先前般的隔離壁隔開。因此，可使驅動裝置100的軸方向的厚度變薄，並且可謀求輕量化。

另外，本實施方式的驅動裝置100具有包含凸輪50與圓板部72的單一的旋轉構件。藉此，不需要用於將凸輪50與圓板部72結合的緊固構件，可使驅動裝置100的軸方向的厚度變得更薄。其結果，可使驅動裝置100進一步薄型化及輕量化。

另外，本實施方式的驅動裝置100包括滾珠軸承61作為第一軸承。藉此，可利用定子60的內周部來可旋轉地支持轉子70，而代替利用馬達外殼20來可旋轉地支持轉子70。其結果，可使驅動裝置100的徑向的尺寸小型化。另外，與將支持轉子70的軸承、及定子60配置於不同的軸方向位置的情況相比，可抑制驅動裝置100的軸方向的尺寸。

另外，如圖1所示，本實施方式的驅動裝置100於可撓性外齒齒輪40的徑向內側包括可旋轉地支持轉子70的滾珠軸承54作為第二軸承。藉此，轉子70由滾珠軸承61、及於軸方向與該滾珠軸承61分離的滾珠軸承54支持，因此可使轉子70的旋轉更穩定。另外，藉由將滾珠軸承54配置於可撓性外齒齒輪40的徑向內側，可有效活用空間，而使驅動裝置100進一步薄型化。

另外，本實施方式的驅動裝置100包括：具有被安裝部81及軸部82的輸出構件80、以及作為第四軸承的交叉滾柱軸承83。藉此，可將輸出構件80的被安裝部81如堵塞外殼10的另一側的開口的蓋般安裝，而可實現精簡的驅動裝置100。另外，利用外殼10的內周面來固定交叉滾柱軸承83，因此可將零件數抑制得少。進而，藉由將第四軸承設為交叉滾柱軸承83，可僅利用單一的軸承，於穩定的狀態下相對於外殼10支持輸出構件80。

但是，本實施方式的驅動裝置100包括滾珠軸承54作為第五軸承。藉此，如圖1所示，滾珠軸承54配置於可撓性外齒齒輪40的徑向內側，因此可有效活用空間，而使驅動裝置100進一步薄型化。另外，滾珠軸承54具備可旋轉地支持的轉子70的功能，因此可抑制零件數。

而且，本實施方式的驅動裝置100具有形成於連接部12側的凹凸部12a、及形成於圓板部72側的凹凸部72a，該些凹凸部形成所謂的迷宮式密封（labyrinth seal）。藉此，可防止已被填充至內齒31與外齒41的咬合部分的油脂等潤滑油到達配置磁鐵73或定子60的區域為止。另外，所述迷宮密封包含摩擦阻力少的不接觸的凹凸部12a、凹凸部72a，因此難以對驅動裝置100的電動機的性能產生不良影響。

另外，於本實施方式的驅動裝置100中，連接部12側的凹凸部12a與圓板部72側的凹凸部72a設置為較內齒31與外齒41的咬合部更靠近徑向外側。藉此，取得如下的效果。即，伴隨驅動裝置100的驅動，油脂容易藉由離心力而朝徑向外側移動，於本實施方式中，於較塗佈油脂的咬合部分更靠近徑向外側形成有迷宮密封。因此，有效地阻止油脂的移動。

另外，於本實施方式的驅動裝置100中，輸出構件80的軸部82的軸方向的一側的端部貫穿蓋部22。另外，被安裝部81及軸部82具有作為中空部的貫穿孔81a、貫穿孔82a。藉此，可使自定子60等延長的配線、或其他驅動裝置的配線穿過貫穿孔81a、貫穿孔82a。因此，即便於將驅動裝置100例如搭載於如機器人的關節部般的動作複雜的部分的情況下，亦可容易地進行配線的布置。

＜2.第二實施方式＞ 以下，參照圖3對第二實施方式的驅動裝置200進行說明。圖3是表示本實施方式的驅動裝置200的構成的縱剖面圖。再者，於以下的說明中，對構成及功能與所述實施方式中所示的構件相同的構件賦予相同的符號，並省略重覆說明。於以後的實施方式及變形例的說明中亦同樣如此。

第二實施方式的驅動裝置200包括定子160來代替定子60。另外，包括轉子170來代替轉子70，並且包括第二轉子190作為追加的結構。另外，包括輸出構件180來代替輸出構件80。進而，包括滾珠軸承（第四軸承）183來代替交叉滾柱軸承83。第二實施方式的驅動裝置200主要於所述方面與第一實施方式的驅動裝置100不同。

定子160是電動機的定子。定子160具有積層鋼板部163與底座部169。積層鋼板部163是將多個以中心軸C為中心的圓環狀的磁性體積層而成的積層結構體，且軸心部變成中空。定子160的積層鋼板部163以無法相對於馬達筒狀部21的內周面旋轉的方式固定於馬達筒狀部21的內周面。底座部169的外周部固定於積層鋼板部163的內周部。底座部169為大致圓筒狀，其內周部朝軸方向的一側及另一側這兩側延長。若換一種說法，則底座部169於軸心部具有圓筒狀的軸承保持部169a。

轉子170是電動機的轉子。轉子170配置於與定子160同軸上，以能夠相對於定子160旋轉的方式得到支持。更具體而言，轉子170具有旋轉軸171、圓板部72、以及磁鐵73。

旋轉軸171是自圓板部72的一側的板面朝軸方向的一側延長的圓柱狀的部位。旋轉軸171設置於與圓板部72同軸上。旋轉軸171於已***定子160的軸承保持部169a的狀態下，經由兩個滾珠軸承（第一軸承）61、61而以能夠相對於定子160旋轉的方式得到支持。兩個滾珠軸承61、61於軸方向上，並排配置於軸承保持部169a的徑向內側。

第二轉子190是與轉子170成對的轉子。第二轉子190具有圓板部92與磁鐵93。圓板部92為圓板狀，於同軸上連接於旋轉軸171的軸方向的一側的端部。第二轉子190的圓板部92於軸方向上，隔著定子160而配置於與第一轉子170的圓板部72相反側。於第二轉子190的圓板部92之中，與定子160的軸方向的一側相向的板面配置磁鐵93。即，定子160配置於在軸方向上隔開間隔來配置的兩個磁鐵73、93之間。

再者，於本實施方式中，轉子170的圓板部72的另一側的板面與凸輪50的一側的端面使用公知的緊固構件153來結合。緊固構件153例如可使用螺栓。

輸出構件180是朝外部輸出減速後的旋轉的構件。輸出構件180具有被安裝部81與軸部182。

軸部182是自被安裝部81的軸方向的一側的端面朝軸方向的一側延長的圓柱狀的部位。軸部182設置於與被安裝部81同軸上。軸部182的軸方向的一側的端部經由滾動軸承（第五軸承）54而***形成於凸輪50的軸心部的貫穿孔（省略圖示）。軸部182的軸方向的長度較第一實施方式的軸部82短。即，於外殼10及馬達外殼20的內部，軸部182與旋轉軸171在軸方向上並排配置。

於如以上般的構成的驅動裝置200中，轉子170的旋轉軸171由在軸方向上並排的兩個滾珠軸承61支持。藉此，可使旋轉軸171的旋轉穩定。如圖1及圖3所示，於本實施方式的驅動裝置200中，各個滾珠軸承61雖然直徑較第一實施方式的滾珠軸承小，但由於使用一對滾珠軸承，因此可使轉子170的支持穩定。另外，藉由該構成，可使底座部169小徑化，因此可將定子160的線圈的卷線設定得寬。

另外，於本實施方式的驅動裝置200中，與第一實施方式相比，輸出構件180的軸線方向的長度變短。因此，即便不使用如交叉滾柱軸承83般的特殊的軸承，亦可藉由通常的兩個滾珠軸承183、54來使輸出構件180的支持穩定。

進而，於本實施方式的驅動裝置200中，於定子160的軸方向的另一側設置轉子170，進而於定子160的軸方向的一側亦設置第二轉子190，藉此可使由驅動裝置200所產生的旋轉扭矩變大。其結果，可藉由小型的驅動裝置200來輸出大的動力。

如以上所示，於本實施方式的驅動裝置200中，在軸方向上並排配置兩個作為第一軸承的滾珠軸承61。藉此，利用多個滾珠軸承61、61來支持轉子170的旋轉軸171，因此可使旋轉軸171的旋轉穩定。其結果，可抑制轉子170的振動，驅動裝置200的電動機的性能提昇。

另外，本實施方式的驅動裝置200包括與轉子170成對的第二轉子190。藉此，藉由於定子160的兩側設置一對轉子170、190，可使由驅動裝置200所產生的旋轉扭矩變大。其結果，可將驅動裝置200作為強力的致動器。

＜3.第三實施方式＞ 以下，參照圖4，對第三實施方式的驅動裝置300進行說明。圖4是表示本實施方式的驅動裝置300的構成的縱剖面圖。

第三實施方式的驅動裝置300的馬達外殼20包括蓋部222來代替蓋部22。另外，包括轉子270來代替轉子70。此外，本實施方式的驅動裝置300附加地包括滾珠軸承（第三軸承）203及間隔構件205。第三實施方式的驅動裝置300主要於所述方面與第一實施方式的驅動裝置100及第二實施方式的驅動裝置200不同。

蓋部222自軸方向的一側包覆定子60及第二轉子190。蓋部222具有：圓環狀的凸緣部222a、第一筒部222b、第一堵塞部222c、第二筒部222d、以及第二堵塞部222e。凸緣部222a與馬達筒狀部21的一側的端面重疊。藉由將公知的緊固構件***馬達筒狀部21與凸緣部222a，而將蓋部222連接於馬達筒狀部21的軸方向的一側。緊固構件例如可使用螺栓。

第一筒部222b是自凸緣部222a的內周部朝軸方向的一側延長的圓筒狀的部位。於第一筒部222b的徑向內側收容第二轉子190。第一堵塞部222c是自第一筒部222b的軸方向的一側的端部朝徑向內側擴展的圓環狀的部位。第一堵塞部222c的軸方向的另一側的面於軸方向上與第二轉子190的圓板部72相向。

第二筒部222d是自第一堵塞部222c的內周部朝軸方向的一側延長的圓筒狀的部位。於第二筒部222d的徑向內側大致收容後述的滾珠軸承203及間隔構件205。第二堵塞部222e是自第二筒部222d的軸方向的一側的端部朝徑向內側擴展的圓環狀的部位。於第二堵塞部222e的軸心部設置貫穿孔22a。輸出構件80的軸部82的一側的端部於貫穿孔22a中貫穿。

轉子270的旋轉軸271是於軸方向上延長的圓筒狀的部位。本實施方式的旋轉軸271於軸方向上較第一實施方式的旋轉軸71長。於旋轉軸271的外周面的中途部形成有段差面271b，於滾珠軸承61的內圈的軸方向的另一側的端面已接觸該段差面271b的狀態下，將該滾珠軸承61搭載於馬達外殼20內。

滾珠軸承203於軸方向上，隔著第二轉子190而配置於與滾珠軸承61相反側。滾珠軸承203的內圈嵌入旋轉軸271的軸方向的一側的端部。滾珠軸承203的外圈於已接觸第二筒部222d的內周面的狀態下，嵌入第二筒部222d內。藉由該構成，滾珠軸承203以能夠相對於馬達外殼20旋轉的方式來支持轉子270的旋轉軸271。

在滾珠軸承203的外圈的軸方向的一側的端面與第二堵塞部222e的軸方向的另一側的面之間，配置圓環狀的間隔構件205。藉由採用墊片（平墊圈）作為間隔構件205，可調整滾珠軸承61與第二轉子190之間、及第二轉子190與滾珠軸承203之間的間隙。藉此，可對包含滾珠軸承的各構件進行定位。

或者，藉由採用波形墊圈作為間隔構件205，可產生使滾珠軸承203朝轉子270、轉子190的圓板部72靠近的預壓。藉此，可抑制旋轉軸271的旋轉時的振動。

於如以上般的構成的驅動裝置300中，轉子270除由滾珠軸承61可旋轉地支持以外，亦由在軸方向上與該滾珠軸承61隔開距離的滾珠軸承203可旋轉地支持。因此，可使轉子270的旋轉更穩定。此外，驅動裝置300包括間隔構件205，藉此可抑制轉子270的旋轉軸271的振動。

進而，於本實施方式的驅動裝置300中，採用交叉滾柱軸承83作為第四軸承，並且省略作為第五軸承的滾珠軸承54。藉此，能夠以少的零件數使輸出構件80的旋轉穩定化。

如以上所示，本實施方式的驅動裝置300包括滾珠軸承203作為第三軸承。藉此，轉子270由滾珠軸承61、及於軸方向上與該滾珠軸承61分離的滾珠軸承203支持。其結果，可使轉子270的旋轉進一步穩定化。另外，利用馬達外殼20的內周面來固定滾珠軸承203，因此可將零件數抑制得少。

另外，本實施方式的驅動裝置300在滾珠軸承203的軸方向的一側的端面與蓋部222的軸方向的另一側的端面之間包括間隔構件205。藉此，例如藉由採用墊片作為間隔構件205，可調整包含滾珠軸承的構件間的間隙。其結果，可抑制旋轉軸271的振動，並可提昇驅動裝置300的電動機的性能。或者，藉由採用波形墊圈作為間隔構件205，可賦予使滾珠軸承203朝圓板部72靠近的壓力。藉此，亦可抑制旋轉軸271的振動，並可提昇驅動裝置300的電動機的性能。

＜4.第四實施方式＞ 以下，參照圖5，對第四實施方式的驅動裝置400進行簡單說明。圖5是表示第四實施方式的驅動裝置400的構成的縱剖面圖。

第四實施方式的驅動裝置400包括定子360來代替定子60。另外，包括轉子370來代替轉子70。本實施方式的定子360與輥370形成所謂的外轉子型的電動機。

本實施方式的定子360具有積層鋼板部363與底座部369。底座部369為大致圓筒狀，軸方向的一側的端部與蓋部22連接。積層鋼板部363是將多個以中心軸C為中心的圓環狀的磁性體積層而成的積層結構體，且軸心部變成中空。積層鋼板部363的內周部無法相對旋轉地固定於底座部369的外周部。另外，定子360具有多個線圈365。線圈365安裝於積層鋼板部363。

轉子370具有圓板部372、磁鐵保持部372a、以及磁鐵373。圓板部372是圓環狀的板狀部位。圓板部273設置於與定子360同軸上。圓板部372的軸方向的一側的板面於軸方向上與定子360的積層鋼板部363相向。圓板部372的軸方向的另一側的板面與凸輪50的軸方向的一側的端面結合。藉此，轉子370與凸輪50以相同的轉速進行旋轉。

磁鐵保持部372a為圓筒狀，自圓板部372的外周緣部朝軸方向的一側延長。於磁鐵保持部372a的內周面固定磁鐵373。磁鐵373於徑向上與定子360相向。磁鐵373的內周面變成N極與S極沿著圓周方向交替地排列的磁極面。

本實施方式的旋轉軸71與凸輪50的軸方向的一側的端面連接，而代替與圓板部372的軸方向的一側的板面連接。即，旋轉軸71自凸輪50的軸方向的一側的端面起於軸方向上延長。在旋轉軸71的外周面與底座部369的內周面之間，於軸方向上並排設置有多個滾珠軸承（第一軸承）61、61。

如圖5所示，於本實施方式中，內齒31與外齒41的咬合部亦於軸方向上隔著空間且與轉子370的圓板部372相向。因此，可使驅動裝置400的軸方向的厚度薄型化，並且可謀求輕量化。尤其，於本實施方式中，定子360與磁鐵373於徑向上相向，因此與在軸方向上相向來配置的情況相比，存在可使軸方向的尺寸變得更薄的餘地。

＜5.第五實施方式＞ 以下，參照圖6，對第五實施方式的驅動裝置500進行簡單說明。圖6是表示第五實施方式的驅動裝置500的構成的縱剖面圖。

第五實施方式的驅動裝置500包括定子460來代替定子60。另外，包括轉子470來代替轉子70。本實施方式的定子460與轉子470形成所謂的內轉子型的電動機。

本實施方式的定子460是將多個以中心軸C為中心的圓環狀的磁性體積層而成的積層結構體，且軸心部變成中空。本實施方式的定子460不包括底座部。定子460的外周面無法相對旋轉地固定於馬達筒狀部21的內周面。另外，定子460具有多個線圈465。

轉子470具有圓板部472、磁鐵保持部474、以及磁鐵473。圓板部472是圓環狀的板狀部位。圓板部472設置於與定子460同軸上。圓板部472的軸方向的一側的板面於軸方向上與定子460相向。圓板部472的軸方向的另一側的板面與凸輪50的軸方向的一側的端面結合。藉此，轉子470與凸輪50以相同的轉速進行旋轉。

磁鐵保持部474為圓筒狀，自圓板部472的內周緣部朝軸方向的一側延長。於磁鐵保持部474的外周面固定磁鐵473。磁鐵473於徑向上與定子460相向。磁鐵473的外周面變成N極與S極沿著圓周方向交替地排列的磁極面。

本實施方式的旋轉軸71與凸輪50的軸方向的一側的端面連接，而代替與圓板部472的軸方向的一側的板面連接。即，旋轉軸71自凸輪50的軸方向的一側的端面起於軸方向上延長。在旋轉軸71的內周面與輸出構件80的軸部82的外周面之間，於軸方向上隔開距離而設置有滾珠軸承54、54。滾珠軸承54、54兼具作為第二軸承的功能與作為第五軸承的功能。

如圖6所示，於本實施方式中，內齒31與外齒41的咬合部亦於軸方向上隔著空間且與轉子470的圓板部472相向。因此，可使驅動裝置500的厚度薄型化，並且可謀求輕量化。尤其，於本實施方式中，定子460與磁鐵473於徑向上相向，因此與在軸方向上相向來配置的情況相比，存在可使軸方向的尺寸變得更薄的餘地。

＜6.其他變形例＞ 以上，對本發明的例示性的實施方式進行了說明，但本發明並不限定於所述實施方式。

於所述實施方式中，連接部12與筒狀部11的軸方向的一側的端部連接，但連接部亦可與馬達筒狀部21的軸方向的另一側的端部連接來加以代替。即，連接部可屬於外殼與馬達外殼的任一者。

於所述第二實施方式中，連接部12側的凹凸部12a包括兩個凸部與一個凹部，另外，圓板部72側的凹凸部72a包括兩個凸部與一個凹部。但是，亦可增減凸部及凹部的數量來加以代替。或者，亦可於連接部12側或圓板部72側包括V形密封圈來代替凹凸部12a、凹凸部72a。

於所述第三實施方式中，亦可將多個間隔構件205於軸方向上重疊後配置在滾珠軸承203與第二堵塞部222e之間。藉此，可精細地調整間隙量、或調整預壓的大小。

於所述實施方式中，將可撓性外齒齒輪40設為杯型，但亦可設為大禮帽（silk hat）型來加以代替。即，安裝部亦可自可撓性外齒齒輪的軸方向的另一側的端部朝徑向外側延長。而且，亦可於該安裝部安裝輸出構件80。

另外，關於驅動裝置100（200、300）的細微部分的構成，例如齒輪的齒數或緊固構件的安裝位置等，亦可與本申請案的各圖中所示者不同。另外，亦可於不產生矛盾的範圍內，將所述實施方式或變形例中出現的各元件適宜組合。 [產業上之可利用性]

本申請案可用於驅動裝置。

10:外殼 11:筒狀部 12:連接部 12a、72a:凹凸部 20:馬達外殼 21:馬達筒狀部 22、222:蓋部 22a、60a:貫穿孔 30:剛性內齒齒輪 31:內齒 40:可撓性外齒齒輪 41:外齒 42:安裝部 50:凸輪 51:可撓性軸承 54:滾珠軸承（第二軸承、第五軸承） 60、160、360、460:定子 61:滾珠軸承（第一軸承） 63、163、363:積層鋼板部 69、169、369:底座部 70、270、370、470:轉子 71、171、271:旋轉軸 72、92、372、472:圓板部 73、93、373、473:磁鐵 80、180:輸出構件 81:被安裝部 81a、82a:貫穿孔（中空部） 82、182:軸部 83:交叉滾柱軸承（第四軸承） 85、153:緊固構件 100、200、300、400、500:驅動裝置 169a:軸承保持部 170:轉子（第一轉子） 183:滾珠軸承（第四軸承） 190:轉子（第二轉子） 203:滾珠軸承（第三軸承） 205:間隔構件 222a:凸緣部 222b:第一筒部 222c:第一堵塞部 222d:第二筒部 222e:第二堵塞部 271b:段差面 365、465:線圈 372a、474:磁鐵保持部 C:中心軸

圖1是表示第一實施方式的驅動裝置的構成的縱剖面圖。圖2是圖1中的II-II線剖面圖，表示咬合部的情況。圖3是表示第二實施方式的驅動裝置的構成的縱剖面圖。圖4是表示第三實施方式的驅動裝置的構成的縱剖面圖。圖5是表示第四實施方式的驅動裝置的構成的縱剖面圖。 圖6是表示第五實施方式的驅動裝置的構成的縱剖面圖。

10:外殼

11:筒狀部

12:連接部

12a、72a:凹凸部

20:馬達外殼

21:馬達筒狀部

22:蓋部

22a、60a:貫穿孔

30:剛性內齒齒輪

40:可撓性外齒齒輪

42:安裝部

50:凸輪

51:可撓性軸承

54:滾珠軸承(第二軸承、第五軸承)

60:定子

61:滾珠軸承(第一軸承)

63:積層鋼板部

69:底座部

70:轉子

71:旋轉軸

72:圓板部

73:磁鐵

80:輸出構件

81:被安裝部

81a、82a:貫穿孔(中空部)

82:軸部

83:交叉滾柱軸承(第四軸承)

85:緊固構件

100:驅動裝置

C:中心軸

Claims (15)

1. 一種驅動裝置，包括： 筒狀的外殼，於軸方向上延長；電動機，被收容於所述外殼的軸方向的一側；以及減速機，被收容於所述外殼的軸方向的另一側；所述減速機包含：圓環狀的剛性內齒齒輪，以無法相對於所述外殼的內周面旋轉的方式固定於所述外殼的所述內周面，且所述剛性內齒齒輪於內周部具有內齒；可撓性的環狀的可撓性外齒齒輪，配置於所述剛性內齒齒輪的徑向內側，於所述軸方向的所述一側的外周部具有齒數與所述內齒不同的外齒，於所述軸方向的所述另一側具有能夠安裝輸出構件的安裝部；以及非真圓狀的凸輪，配置於所述可撓性外齒齒輪的徑向內側，藉由進行旋轉來使所述可撓性外齒齒輪的所述外周部於徑向上彎曲變形，而使所述內齒與所述外齒部分地咬合；所述電動機包含：圓板狀的定子，以無法相對於所述外殼旋轉的方式固定於所述外殼，且所述定子於軸心部具有貫穿孔；以及轉子，以能夠相對於所述定子旋轉的方式得到支持；所述轉子包含：旋轉軸，***所述定子的所述貫穿孔；板狀的圓板部，由所述凸輪的所述軸方向的所述一側與所述旋轉軸的所述軸方向的所述另一側夾持，並與所述凸輪及所述旋轉軸結合；以及磁鐵，固定於所述圓板部的一部分；且所述內齒與所述外齒的咬合部於所述軸方向上隔著空間且與所述圓板部的所述軸方向的所述另一側的板面相向。
2. 如申請專利範圍第1項所述的驅動裝置，包括單一的旋轉構件，所述旋轉構件包含所述凸輪與所述圓板部。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的驅動裝置，更包括配置於所述定子的所述貫穿孔的內周面與所述旋轉軸的外周面之間的第一軸承。
4. 如申請專利範圍第3項所述的驅動裝置，包括於所述軸方向上並排配置的多個所述第一軸承。
5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述的驅動裝置，包括第二軸承，所述第二軸承於所述可撓性外齒齒輪的所述徑向內側，以所述轉子能夠旋轉的方式支持所述轉子。
6. 如申請專利範圍第3項至第5項中任一項所述的驅動裝置，包括配置於所述外殼的所述內周面與所述旋轉軸的所述外周面之間的第三軸承。
7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的驅動裝置，包括： 所述輸出構件，具有安裝於所述安裝部的圓板狀的被安裝部、及自所述被安裝部朝所述軸方向的所述一側延長的軸部；以及第四軸承，配置於所述外殼的所述內周面與所述被安裝部的外周面之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述的驅動裝置，更包括配置於所述凸輪的內周面與所述軸部的外周面之間的第五軸承。
9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的驅動裝置，其中所述外殼包括圓環形狀的板狀的連接部，所述連接部與所述圓板部的所述軸方向的所述另一側的所述板面相向，並且配置於所述減速機的徑向外側，且 於所述連接部的所述軸方向的所述一側的面、及與所述面相向的所述圓板部的所述軸方向的所述另一側的所述板面分別形成互補的凹凸部。
10. 如申請專利範圍第6項所述的驅動裝置，其中所述外殼更包括與所述外殼的所述軸方向的所述一側連接，而自所述軸方向的所述一側包覆所述定子的蓋部，且 在所述第三軸承與所述蓋部的所述軸方向的所述另一側的面之間包括間隔構件。
11. 如申請專利範圍第7項所述的驅動裝置，其中所述外殼更包括與所述外殼的所述軸方向的所述一側連接，而自所述軸方向的所述一側包覆所述定子的蓋部， 所述軸部的所述軸方向的所述一側的端部貫穿所述蓋部，且所述被安裝部及所述軸部具有於所述軸方向上貫穿的中空部。
12. 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的驅動裝置，其中所述磁鐵固定於所述圓板部的所述軸方向的所述一側的所述板面，所述板面在所述軸方向上與所述定子相向。
13. 如申請專利範圍第12項所述的驅動裝置，更包括第二轉子，所述第二轉子於所述軸方向上隔著所述定子而配置於與所述轉子相反側，並且與所述轉子成對。
14. 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的驅動裝置，其中所述磁鐵固定於自前期圓板部的徑向的外側緣部朝所述軸方向的所述一側延長的圓筒部的內周面，且 所述定子的外周面與所述磁鐵在徑向上相向。
15. 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的驅動裝置，其中所述磁鐵固定於所述旋轉軸的徑向外側，且 所述定子的內周面與所述磁鐵在徑向上相向。

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