專利名稱：旋轉(zhuǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠精確地控制旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于例如使加工對(duì)象旋轉(zhuǎn)以使其更容易加工的裝置，已研制出旋轉(zhuǎn) 裝置。這種類型的旋轉(zhuǎn)裝置包括用于固定加工對(duì)象的旋轉(zhuǎn)盤，以及用于 降低馬達(dá)的轉(zhuǎn)速并使旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的減速裝置。在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_平
11-347868 (專利文獻(xiàn)l)中闡述了旋轉(zhuǎn)裝置的實(shí)施例。在專利文獻(xiàn)l的 旋轉(zhuǎn)裝置中，將減速裝置附接于馬達(dá)的輸出軸上，將小齒輪固定于減速 裝置的輸出軸上，并使小齒輪與形成在旋轉(zhuǎn)盤的內(nèi)周上的內(nèi)齒相嚙合。
期望這樣一種減速裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)大的減速比，齒隙小并且位置 固定再現(xiàn)性高。在日本已審專利申請(qǐng)?zhí)亻_平5-13794 (專利文獻(xiàn)2)中闡 述了能夠滿足這種需求的減速裝置。專利文獻(xiàn)2的減速裝置包括曲軸、 外齒輪和內(nèi)齒輪。曲軸包括在曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)偏心旋轉(zhuǎn)的偏心凸輪。外齒輪 包括與偏心凸輪接合的孔，當(dāng)偏心凸輪偏心旋轉(zhuǎn)時(shí)外齒輪公轉(zhuǎn)。內(nèi)齒輪 的齒數(shù)與外齒輪的齒數(shù)不同，在與外齒輪嚙合時(shí)環(huán)繞外齒輪，并允許外 齒輪公轉(zhuǎn)。
在該減速裝置中，在外齒輪的自轉(zhuǎn)受到限制時(shí)內(nèi)齒輪自轉(zhuǎn)。相反， 在內(nèi)齒輪的自轉(zhuǎn)受到限制時(shí)，外齒輪在自轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行公轉(zhuǎn)。這種減速 裝置可以稱為內(nèi)嚙合行星齒輪型減速裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
在上述類型的旋轉(zhuǎn)裝置中，需要精確地檢測旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度。響 應(yīng)于該需求，通常需要從旋轉(zhuǎn)盤延伸并與旋轉(zhuǎn)盤一起旋轉(zhuǎn)的軸(柱形桿)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤設(shè)有與旋轉(zhuǎn)盤一起旋轉(zhuǎn)的軸(柱形桿)時(shí)，可以將旋轉(zhuǎn)角度檢 測部件附接于該柱形桿，由此可以檢測旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度?？蛇x的是， 可能有必要以如下方式將軟管或纜線連接到附接于旋轉(zhuǎn)盤的物體，艮口， 從旋轉(zhuǎn)盤側(cè)附接該軟管或纜線。在這種情況下，在旋轉(zhuǎn)盤的中心設(shè)置孔， 使軟管或纜線穿過該孔。在這種旋轉(zhuǎn)裝置中，在旋轉(zhuǎn)盤的后表面中需要 有允許柱形桿或者軟管或纜線穿過的空間。
由于在旋轉(zhuǎn)盤的后表面中需要有允許柱形桿或者軟管或纜線穿過的 空間，因此在傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)裝置中不能與旋轉(zhuǎn)盤同軸地布置減速裝置。減 速裝置的輸出軸在與旋轉(zhuǎn)盤的軸線隔開一距離的位置處平行于該軸線延 伸。
該旋轉(zhuǎn)裝置因其中減速裝置的輸出軸在與旋轉(zhuǎn)盤的軸線隔開一距離 的位置處平行于該軸線延伸的布局，而不能具有緊湊的構(gòu)造。如果旋轉(zhuǎn) 盤的軸線和減速裝置的輸出軸可以同軸地布置，則旋轉(zhuǎn)盤的后表面中的 空間可用于使旋轉(zhuǎn)裝置更緊湊。但是，因減速裝置的輸出軸與旋轉(zhuǎn)盤的 軸線偏離的布局，不能有效地利用旋轉(zhuǎn)盤的后表面處的空間。
本發(fā)明提出了一種具有緊湊構(gòu)造的旋轉(zhuǎn)裝置，該旋轉(zhuǎn)裝置通過將減 速裝置的輸出軸與旋轉(zhuǎn)盤的軸線同軸地布置并同時(shí)在旋轉(zhuǎn)盤的后表面中 確保能夠允許柱形桿、軟管或纜線穿過的空間，而有效地利用旋轉(zhuǎn)盤的 后表面中的空間。
解決問題的手段
基于如下認(rèn)識(shí)構(gòu)思本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)裝置，即在內(nèi)嚙合行星齒輪型減 速裝置中，即使減速裝置的輸出軸與旋轉(zhuǎn)盤的軸線同軸布置，也可以在 旋轉(zhuǎn)盤的后表面中確保能夠允許柱形桿、軟管或纜線通過的空間。也就 是說，將如下認(rèn)識(shí)投入實(shí)際應(yīng)用，即如果釆用內(nèi)嚙合行星齒輪型減速 裝置，則可以確保能夠允許沿旋轉(zhuǎn)盤的軸線延伸的柱形桿、軟管或纜線 通過的空間，因而即使減速裝置的輸出軸與旋轉(zhuǎn)盤的軸線同軸布置，也 可以在旋轉(zhuǎn)盤的后表面中確保能夠允許柱形桿、軟管或纜線通過的空間。 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)裝置包括減速裝置、旋轉(zhuǎn)盤和柱形桿。 所述減速裝置包括輸入軸，該輸入軸具有隨其旋轉(zhuǎn)一起偏心旋轉(zhuǎn)的偏心旋轉(zhuǎn)部件；外齒輪，該外齒輪在其中心具有通孔并在與所述偏心 旋轉(zhuǎn)部件接合的同時(shí)進(jìn)行公轉(zhuǎn)；以及內(nèi)齒輪，該內(nèi)齒輪在與所述外齒輪 嚙合的同時(shí)環(huán)繞所述外齒輪。所述內(nèi)齒輪允許所述外齒輪進(jìn)行公轉(zhuǎn)，并 且其齒數(shù)與所述外齒輪的齒數(shù)不同。
所述旋轉(zhuǎn)盤固定于所述外齒輪和所述內(nèi)齒輪中的一個(gè)上。 所述柱形桿從所述旋轉(zhuǎn)盤延伸并穿過所述外齒輪，并且延伸得比所 述輸入軸長。所述柱形桿與所述旋轉(zhuǎn)盤一起旋轉(zhuǎn)。所述柱形桿不必直接 固定于所述旋轉(zhuǎn)盤，而可以固定于固定所述旋轉(zhuǎn)盤的外齒輪或內(nèi)齒輪。
在所述旋轉(zhuǎn)裝置中，所述減速裝置的輸入軸在從馬達(dá)向其施加轉(zhuǎn)矩 時(shí)旋轉(zhuǎn)，而所述減速裝置降低了轉(zhuǎn)速并使固定于外齒輪或內(nèi)齒輪的旋轉(zhuǎn) 盤旋轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)裝置中，采用了包括內(nèi)嚙合行星齒輪的減速裝置。 采用內(nèi)嚙合行星齒輪的減速裝置可以容易地獲得較大的減速比，同時(shí)變 得緊湊。另外，可以在外齒輪的中心形成通孔，柱形桿、軟管或纜線可 以穿過該通孔。
在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)裝置中，不需要用于在減速裝置與旋轉(zhuǎn)盤之間傳遞 轉(zhuǎn)矩的齒輪。結(jié)果，簡化了裝置的制造，并且可以使裝置緊湊。此外， 由于減速裝置的輸出軸和旋轉(zhuǎn)盤一起旋轉(zhuǎn)，因此減速裝置與旋轉(zhuǎn)盤之間 不會(huì)出現(xiàn)齒隙?？梢跃_地控制旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度。
在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)裝置中，優(yōu)選的是，所述柱形桿包括沿其軸線的通孔。
通過該旋轉(zhuǎn)裝置，管道或配線可以穿過通孔的內(nèi)部。由于附接于加 工對(duì)象的配線等可以穿過通孔的內(nèi)部，因此可以防止配線等在裝置周圍 散開。
在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)裝置中，優(yōu)選的是，從所述旋轉(zhuǎn)盤的表面至所述減 速裝置的位于所述旋轉(zhuǎn)盤相反側(cè)的端部的長度，比馬達(dá)長度長，另外， 優(yōu)選的是，所述馬達(dá)布置在與所述旋轉(zhuǎn)盤的軸線垂直的兩個(gè)表面之間， 一個(gè)表面包括所述旋轉(zhuǎn)盤的所述表面，另一表面與所述旋轉(zhuǎn)盤的軸線垂 直并包括所述減速裝置的位于所述旋轉(zhuǎn)盤相反側(cè)的所述端部。根據(jù)上述旋轉(zhuǎn)裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置沿軸線的長度由所述旋轉(zhuǎn)盤沿軸 線的長度和所述減速裝置沿軸線的長度來確定。另外，通過將馬達(dá)布置 在上述位置，可以將所述旋轉(zhuǎn)裝置沿軸線的長度保持為最小需要量。由 此可以實(shí)現(xiàn)緊湊的旋轉(zhuǎn)裝置。
在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)裝置中，優(yōu)選的是，所述減速裝置的所述輸入軸在 所述柱形桿的外側(cè)與所述柱形桿同軸布置。
根據(jù)該裝置，可以增加馬達(dá)類型和馬達(dá)安裝方法的自由度。例如， 馬達(dá)的輸出軸和減速裝置的輸入軸可以通過帶輪和帶相聯(lián)接。由此，旋 轉(zhuǎn)裝置沿軸線的長度可以保持為最小需要量。另外，中空的馬達(dá)可以固 定于減速裝置，并且減速裝置的輸入軸可以直接與馬達(dá)的轉(zhuǎn)子聯(lián)接。當(dāng) 采用中空的馬達(dá)時(shí)，可以使旋轉(zhuǎn)裝置的半徑接近旋轉(zhuǎn)盤的半徑。也就是 說，旋轉(zhuǎn)裝置的徑向長度可以保持為最小需要量。
所述減速裝置的所述輸入軸可以與所述柱形桿的軸線隔開一距離地 平行于所述柱形桿布置。在這種情況下，可以將任何類型的測量裝置附 接于柱形桿。
優(yōu)選的是，旋轉(zhuǎn)角度檢測部件附接于所述柱形桿并檢測所述旋轉(zhuǎn)盤 的旋轉(zhuǎn)角度，并且控制裝置根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度檢測部件的檢測信號(hào)來對(duì) 馬達(dá)進(jìn)行控制。
根據(jù)該旋轉(zhuǎn)裝置，可以檢測并控制旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度。如果旋轉(zhuǎn)角 度檢測部件位于旋轉(zhuǎn)盤上，則旋轉(zhuǎn)角度檢測部件可能會(huì)意外地與附接于 旋轉(zhuǎn)盤的加工對(duì)象接觸。但是，如果旋轉(zhuǎn)角度檢測部件附接于柱形桿， 則不會(huì)出現(xiàn)這種問題。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)裝置，通過采用設(shè)有內(nèi)嚙合行星齒輪的減速裝置， 可以在旋轉(zhuǎn)盤的后表面處與該旋轉(zhuǎn)盤同軸地布置減速裝置。與旋轉(zhuǎn)盤一 起旋轉(zhuǎn)的柱形桿可以從旋轉(zhuǎn)盤的后表面延伸。旋轉(zhuǎn)裝置因而可以形成為 尺寸較小。
根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)裝置，減速裝置的輸出軸和旋轉(zhuǎn)盤固定并一起旋 轉(zhuǎn)。結(jié)果，減速裝置的輸出軸與旋轉(zhuǎn)盤之間不會(huì)出現(xiàn)齒隙。因而可以精確地控制旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度。
根據(jù)第二方面的旋轉(zhuǎn)裝置，可以使與附接于旋轉(zhuǎn)盤的夾具或加工對(duì) 象相連的纜線、配線等穿過該旋轉(zhuǎn)盤。


圖1表示第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)裝置的剖視圖。
圖2表示沿圖1的線II-II的剖視圖。
圖3表示圖2的局部放大圖。
圖4表示第二實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)裝置的剖視圖。
圖5表示沿圖4的線V-V的剖視圖。
圖6表示第三實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將描述當(dāng)前實(shí)施方式的一些特征。
(特征1)旋轉(zhuǎn)盤可以與支撐減速裝置的外齒輪的托架一起旋轉(zhuǎn)。
(特征2)可以在減速裝置的中心處形成通孔。
(特征3)柱形桿可以從旋轉(zhuǎn)盤的后表面延伸，并穿過減速裝置的 通孔。柱形桿上可以附接有用于檢測旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度的編碼器。
(特征4)柱形桿可以是中空的，并且配線或線纜可以穿過柱形桿 的內(nèi)部。
(特征5)減速裝置的外齒輪或內(nèi)齒輪可以與減速裝置的輸入軸的 旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)盤可以固定到旋轉(zhuǎn)的齒輪之一上，即，固定到外齒 輪或內(nèi)齒輪上。
在下面的實(shí)施方式中，為了使附圖清楚，可能會(huì)省略表示剖面的一 部分陰影。
(第一實(shí)施方式)
圖1表示當(dāng)前實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)裝置10的主要部分的剖視圖。 旋轉(zhuǎn)裝置10包括旋轉(zhuǎn)盤12、減速裝置14、柱形桿28和馬達(dá)50。 馬達(dá)50通過螺栓(未示出)固定到框架20上，并通過帶輪48、帶46和帶輪38與中間軸36聯(lián)接。中間軸36通過一對(duì)角接觸滾珠軸承32a 和32b而支撐在殼體34上，從而能夠旋轉(zhuǎn)但不能沿中間軸36的軸線方 向運(yùn)動(dòng)。殼體34通過螺栓30而固定到支撐部件22上，支撐部件22固 定到框架20上。支撐部件22固定減速裝置14。在中間軸36的端部處形 成有齒輪部40，齒輪部40與正齒輪82嚙合。正齒輪82通過形成在正齒 輪82的一部分處的齒輪部80而與正齒輪78嚙合。正齒輪78固定于減 速裝置14的輸入軸(曲軸)60上。正齒輪82通過一對(duì)軸承76a和76b 而支撐在減速裝置14的不可動(dòng)部分上，從而能夠旋轉(zhuǎn)但不能沿減速裝置 14的軸線方向運(yùn)動(dòng)。正齒輪82不與柱形桿28接觸(后面將詳述)。
減速裝置14通過螺栓24和42而固定到支撐部件22上。支撐部件 22通過螺栓18和44而固定到框架20上。后面將對(duì)減速裝置14進(jìn)行詳 述。
旋轉(zhuǎn)盤12通過螺栓70而固定到減速裝置14的托架(該托架形成減 速裝置14的輸出部)72a上。在旋轉(zhuǎn)盤12的中心部分形成有通孔66。 減速裝置14的輸入軸60在與旋轉(zhuǎn)盤12的軸線92隔開預(yù)定距離的位置 處，平行于旋轉(zhuǎn)盤12的軸線92延伸。盡管在后面將參照?qǐng)D2進(jìn)行說明， 當(dāng)前實(shí)施方式的減速裝置14具有三個(gè)輸入軸。
柱形桿28通過螺栓68而固定到托架72a上。在柱形桿28的中心部 分形成有通孔63，該通孔與旋轉(zhuǎn)盤12的通孔66連通。柱形桿28穿過減 速裝置14，并延伸到用于檢測旋轉(zhuǎn)盤12的旋轉(zhuǎn)角度的編碼器26所處的 部分。編碼器26與用于控制馬達(dá)50的控制裝置(未示出)電連接。
下面將描述減速裝置14。
如圖1所示，減速裝置14包括曲軸60，在該曲軸中形成有偏心 凸輪58a和58b;外齒輪62a和62b，它們?cè)谂c偏心凸輪58a和58b接合 的同時(shí)進(jìn)行公轉(zhuǎn)；以及內(nèi)齒輪54，該內(nèi)齒輪在與外齒輪62a和62b嚙合 的同時(shí)環(huán)繞外齒輪62a和62b，并允許外齒輪62a和62b進(jìn)行公轉(zhuǎn)。內(nèi)齒 輪54的齒數(shù)與外齒輪62a和62b的齒數(shù)各不相同。曲軸60通過一對(duì)圓 錐滾子軸承52a和52b而支撐在托架72a和72b上，從而能夠旋轉(zhuǎn)而不 能i&曲軸60的軸線方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)曲軸60旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心凸輪58a和58b偏心旋轉(zhuǎn)。
托架72a和72b通過螺栓74進(jìn)行固定。托架72a和72b通過一對(duì)角 接觸滾珠軸承16a和16b而支撐在內(nèi)齒輪54上，從而能夠旋轉(zhuǎn)而不能沿 內(nèi)齒輪54的軸線方向運(yùn)動(dòng)。另外，托架72a的柱形部64穿過形成在外 齒輪62a和62b中的通孔。托架72a不能相對(duì)于外齒輪62a和62b旋轉(zhuǎn)， 當(dāng)外齒輪62a和62b旋轉(zhuǎn)時(shí)，托架72a也旋轉(zhuǎn)。
圖2表示減速裝置14沿圖1中的線II-II的剖視圖。如圖2所示， 在外齒輪62a中沿周向形成有九個(gè)孔84a至84i。將形成在托架72a中的 六個(gè)柱形部64b、 64c、 64e、 64f、 64h和64i (為了簡化附圖，僅柱形部 64b附有附圖標(biāo)記，而省略了其余柱形部的附圖標(biāo)記)插入外齒輪62a的 相應(yīng)孔84b、 84c、 84e、 84f、 84h和84i中。
圖3表示圖2的孔84a附近區(qū)域的局部放大圖。該圖中的附圖標(biāo)記 58a表示形成在曲軸60a中的偏心凸輪。偏心凸輪58a的輪廓為圓形，并 且偏心凸輪58a的中心58x從曲軸60a的旋轉(zhuǎn)軸線60x偏離。偏心凸輪 58a通過滾針軸承56而與外齒輪62a的孔84a相接合。當(dāng)曲軸60a繞軸 線60x旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心凸輪58a的中心58x如箭頭96所示繞曲軸60a的軸 線60x公轉(zhuǎn)。當(dāng)偏心凸輪58a的中心58x如箭頭96所示公轉(zhuǎn)時(shí)，外齒輪 62a如箭頭86 (參見圖2)所示公轉(zhuǎn)。箭頭86和96的公轉(zhuǎn)半徑顯示為明 顯大于它們的實(shí)際公轉(zhuǎn)半徑，實(shí)際半徑等于偏心凸輪58a的中心58x與 曲軸60a的中心60x之間的偏離距離。
附圖標(biāo)記58d和58g (參見圖2)表示偏心凸輪，由于它們的操作和 效果與偏心凸輪58a相同，因此省略其說明。此外，曲軸60a和偏心凸 輪58a是一體部件，但是為了使它們易于區(qū)分，而用單獨(dú)的斜線進(jìn)行陰 影表示。對(duì)于曲軸60d和偏心凸輪58d、以及曲軸60g和偏心凸輪58g也 同樣如此。
外齒輪62a具有三十九個(gè)齒，內(nèi)齒輪54具有四十個(gè)齒。也就是說， 外齒輪62a的齒數(shù)比內(nèi)齒輪54的齒數(shù)少一個(gè)。當(dāng)外齒輪62a的周向上的 一部分外齒處于與內(nèi)齒輪54的周向上的一些內(nèi)銷94嚙合的狀態(tài)時(shí)，外 齒輪62a能夠如箭頭86所示繞內(nèi)齒輪54的軸線92進(jìn)行公轉(zhuǎn)。內(nèi)銷94不固定于內(nèi)齒輪54，而是布置在形成于內(nèi)齒輪54中的槽54a (參見圖3) 中。內(nèi)銷94能夠繞其中心94x旋轉(zhuǎn)。對(duì)于所有四十個(gè)內(nèi)銷94同樣如此。
在外齒輪62a的孔84b與柱形部64b之間保持有允許外齒輪62a的 公轉(zhuǎn)86的空間。在當(dāng)前實(shí)施方式中，通過將內(nèi)齒輪54固定于框架20 (參 見圖1)上而防止其旋轉(zhuǎn)，并因此當(dāng)曲軸60a旋轉(zhuǎn)時(shí)，外齒輪62a在繞軸 線92公轉(zhuǎn)的同時(shí)自轉(zhuǎn)。此時(shí)，托架72a和72b也隨著外齒輪62a的自轉(zhuǎn) 而旋轉(zhuǎn)。由于外齒輪62a的齒數(shù)比內(nèi)齒輪54的齒數(shù)少一個(gè)，內(nèi)齒輪54 的齒數(shù)為四十個(gè)，因此外齒輪62a每公轉(zhuǎn)四十周就自轉(zhuǎn)一周。也就是說， 曲軸60a每旋轉(zhuǎn)四十周，外齒輪62a就自轉(zhuǎn)一周。
在外齒輪62a的中心部分形成有孔88，柱形桿28穿過孔88的內(nèi)部。 在柱形桿28的內(nèi)部形成有通孔63，纜線、配線等可以穿過通孔63的內(nèi) 部。
除了偏移方向相反之外，上述同樣適用于外齒輪62b。在圖2和圖3 的狀態(tài)下，用于外齒輪62a的偏心凸輪58a的中心58x從曲軸60a的旋 轉(zhuǎn)軸線60x相對(duì)于紙面向上偏移。用于外齒輪62a的偏心凸輪58a的中 心58x以及用于外齒輪62b的偏心凸輪58b的中心總是處于對(duì)稱位置， 其中曲軸60a的旋轉(zhuǎn)軸線60x介于二者之間。也就是說，在圖2中，如 果外齒輪62a向左偏移，則外齒輪62b向右偏移；如果外齒輪62a向上 偏移，則外齒輪62b向下偏移；如果外齒輪62a向右偏移，則外齒輪62b 向左偏移；而如果外齒輪62a向下偏移，則外齒輪62b向上偏移。也就 是說，整體觀察外齒輪62a、外齒輪62b和曲軸60a時(shí)，外齒輪62a和外 齒輪62b相對(duì)于曲軸60a的旋轉(zhuǎn)軸線60x對(duì)稱地布置；因而實(shí)現(xiàn)了保持 旋轉(zhuǎn)平衡的關(guān)系。
下面將描述當(dāng)前實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)裝置10的操作。在旋轉(zhuǎn)裝置10中， 馬達(dá)50的轉(zhuǎn)矩通過與帶輪38和48聯(lián)接的帶46而傳遞給中間軸36。中 間軸36的旋轉(zhuǎn)傳遞給與中間軸36的齒輪部40嚙合的正齒輪82。然后， 該旋轉(zhuǎn)通過與形成在正齒輪82的一部分處的齒輪部80嚙合的正齒輪78， 而傳遞給曲軸60。此時(shí)，馬達(dá)50的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由正齒輪82和78而傳遞給所 有的曲軸60a、 60d和60g。曲軸60a繞軸線60x (參見圖3)旋轉(zhuǎn)，而偏心凸輪58a和58b均繞軸線60x公轉(zhuǎn)。對(duì)于曲軸60d和60g同樣如此。 當(dāng)偏心凸輪58a和58b公轉(zhuǎn)時(shí)，外齒輪62a和62b在處于通過內(nèi)銷94與 內(nèi)齒輪54嚙合的狀態(tài)下，如箭頭86所示進(jìn)行公轉(zhuǎn)。內(nèi)齒輪54通過螺栓 24和42而固定到支撐部件22上。也就是說，防止了內(nèi)齒輪54自轉(zhuǎn)，同 時(shí)允許外齒輪62a和62b自轉(zhuǎn)。當(dāng)外齒輪62a和62b在處于與內(nèi)齒輪54 嚙合狀態(tài)的同時(shí)進(jìn)行公轉(zhuǎn)時(shí)，外齒輪62a和62b自轉(zhuǎn)。當(dāng)外齒輪62a和 62b自轉(zhuǎn)時(shí)，托架72a和72b隨外齒輪62a和62b的自轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，通過螺 栓70固定于托架72a和72b的旋轉(zhuǎn)盤12因而繞軸線92旋轉(zhuǎn)。
由編碼器26檢測柱形桿28的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。也就是說，可 以檢測旋轉(zhuǎn)盤12的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。編碼器26與控制裝置(未示 出)電連接，并且編碼器26的檢測信號(hào)輸入給該控制裝置。該控制裝置 能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定在該控制裝置中的程序而控制馬達(dá)50的旋轉(zhuǎn)方向和旋 轉(zhuǎn)速度。
(第二實(shí)施方式)
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)裝置中采用的減速裝置可以具有從其穿過的柱形桿， 或者可以采用如圖4所示的減速裝置114。圖4表示當(dāng)前實(shí)施方式的減速 裝置114的旋轉(zhuǎn)盤112的主要部分的剖視圖。由于整個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置的構(gòu)造 與第一實(shí)施方式中的相同，因此省略其描述。這里，僅主要描述減速裝 置114與第一實(shí)施方式不同的特征。與第一實(shí)施方式中相同的構(gòu)件附有 相同的附圖標(biāo)記，或者所附的附圖標(biāo)記的最后兩位相同，因而省略其描 述。
馬達(dá)(未示出)通過帶46和帶輪138與減速裝置114的輸入軸(曲 軸)160聯(lián)接。輸入軸160通過一對(duì)軸承152a和152b而支撐在托架172a 和172b上，從而能夠旋轉(zhuǎn)而不能沿輸入軸160的軸線方向運(yùn)動(dòng)。在輸入 軸160的軸線方向上的中間部分處形成有偏心凸輪158a和158b。外齒輪 162a和162b形成為處于環(huán)繞偏心凸輪158a和158b的狀態(tài)。內(nèi)齒輪154 形成為處于環(huán)繞外齒輪162a和162b并同時(shí)與外齒輪162a和162b嚙合 的狀態(tài)。托架172a和172b通過柱形部件164由螺栓174固定。另外， 內(nèi)銷98穿過形成在外齒輪162a禾口 162b中的通孔。托架172a禾口 172b的一部分被內(nèi)銷98固定。
減速裝置114的輸入軸160的軸線160x與旋轉(zhuǎn)盤112的軸線相同。 圖5表示減速裝置114沿圖4的線V-V的剖視圖。如圖5所示，在 外齒輪162a的中心部分形成有孔188。輸入軸160的偏心凸輪158a通過 滾針軸承156而與孔188的內(nèi)部接合。另外，輸入軸160和偏心凸輪158a
是一體部件，但是為了使它們易于區(qū)分，而用單獨(dú)的斜線進(jìn)行陰影表示。
偏心凸輪158a的中心158x從輸入軸160的軸線160x偏離。在輸入 軸160的中心部分形成有通孔，柱形桿128穿過該通孔的內(nèi)部。另外， 在柱形桿128的中心部分也形成有通孔163。
在外齒輪162a中沿周向形成有十二個(gè)孔184a至1841。將聯(lián)接托架 172a和172b的三個(gè)柱形部件164a、 164e和164i (為了簡化附圖，僅柱 形部件164a附有附圖標(biāo)記，而省略了其余的柱形部件的附圖標(biāo)記)插入 外齒輪162a的相應(yīng)的孔184a、 184e和184i中。另外，將內(nèi)銷98b經(jīng)由 滾子99b插入孔184b的內(nèi)部。以與孔184b相同的方式，也將滾子和內(nèi) 銷插入孔184c、 184d、 184f至184h以及184j至1841中(為了簡化附 圖，這些滾子和內(nèi)銷沒有附有附圖標(biāo)記)。
在減速裝置114中，當(dāng)輸入軸160旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心凸輪158a的中心 158x繞曲軸的軸線160x公轉(zhuǎn)。當(dāng)偏心凸輪158a的中心158x公轉(zhuǎn)時(shí)，外 齒輪162a繞軸線160x公轉(zhuǎn)。
在當(dāng)前實(shí)施方式中，內(nèi)齒輪154固定于框架20，因而外齒輪162a 在自轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行公轉(zhuǎn)。也就是說，托架172a和172b隨外齒輪162a和 162b的自轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，通過螺栓70固定于托架172a和172b的旋轉(zhuǎn)盤112 繞軸線160x旋轉(zhuǎn)。
(第三實(shí)施方式)
在第二實(shí)施方式所述類型的減速裝置中，其中減速裝置的輸入軸穿 過外齒輪，可以不采用帶輪和帶將馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩傳遞給輸入軸。圖6表示 不采用帶輪和帶的當(dāng)前實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)裝置的減速裝置214、旋轉(zhuǎn)盤212 和馬達(dá)250的主要部分的剖視圖。由于整個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置的構(gòu)造與第一實(shí)施 方式中的相同，因此省略其描述。這里，僅主要描述與上述實(shí)施方式不同的特征。與上述實(shí)施方式中相同的構(gòu)件附有相同的附圖標(biāo)記，或者所 附的附圖標(biāo)記的最后兩位相同，因而省略其描述。
馬達(dá)250通過螺栓224而固定到減速裝置214。
馬達(dá)250包括定子202、轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)體)204和殼體222。定子202 固定于殼體222。馬達(dá)250在定子202和轉(zhuǎn)子204的至少一個(gè)中產(chǎn)生磁場， 并能夠使轉(zhuǎn)子204旋轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)子204與形成在輸入軸260的端部上的齒輪部206嚙合。在輸入 軸260中形成有橢圓形部(偏心旋轉(zhuǎn)部件)258。橢圓形部258具有以輸 入軸260的軸線CL為中心的橢圓形或卵形形狀，并通過軸承208與外齒 輪262相接合。外齒輪262具有柔性特性，從而能夠根據(jù)橢圓形部258 的形狀而改變其形狀。如圖6所示，外齒輪262在橢圓形部258的橢圓 形的長軸的端部處與內(nèi)齒輪254嚙合。外齒輪262在橢圓形部258的作 為橢圓形的長軸的另一端的端部處不與內(nèi)齒輪254嚙合。當(dāng)輸入軸260 旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，外齒輪262根據(jù)外齒輪262與內(nèi)齒輪254之間的齒數(shù)差， 而相對(duì)于內(nèi)齒輪254自轉(zhuǎn)。例如，在外齒輪262具有一百個(gè)齒而內(nèi)齒輪 254具有一百零二個(gè)齒的情況下，當(dāng)輸入軸260旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，外齒輪262 相對(duì)于內(nèi)齒輪254自轉(zhuǎn)1/50周。在當(dāng)前實(shí)施方式中，外齒輪262被固定， 因而輸入軸260的旋轉(zhuǎn)從內(nèi)齒輪254輸出。
另外，在減速裝置214的輸入軸260的中心部分形成有通孔288。 在馬達(dá)250的中心部分形成有通孔251。通孔288和251連通，并且柱形 桿228延伸穿過通孔288和251。
在減速裝置214中，防止了外齒輪262自轉(zhuǎn)，并允許內(nèi)齒輪254自 轉(zhuǎn)。當(dāng)輸入軸260旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)齒輪254自轉(zhuǎn)，通過螺栓270固定于內(nèi)齒 輪254的旋轉(zhuǎn)盤212因而繞軸線CL旋轉(zhuǎn)。
此外，在本說明書或附圖中所述的技術(shù)構(gòu)件或者單獨(dú)或者以各種組 合表現(xiàn)出技術(shù)實(shí)用性，而在應(yīng)用時(shí)并不限于權(quán)利要求書所公開的組合。
在上述實(shí)施方式中，柱形桿是中空的。但是，柱形桿不是必須為中 空的。在不必使配線等穿過旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)部的情況下，柱形桿也可以具有 完整本體。也就是說，可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)裝置的目的和意圖來確定柱形桿的形狀。
例如在第二實(shí)施方式中，利用帶輪和帶將減速裝置的馬達(dá)和輸入軸 相聯(lián)接。但是，如第三實(shí)施方式中那樣，也可以采用在中心部分具有通 孔的馬達(dá)，并且馬達(dá)的輸出軸可以直接輸入到減速裝置的輸入軸。
在第三實(shí)施方式中，減速裝置的馬達(dá)和輸入軸直接聯(lián)接。但是，也 可以如第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式中那樣，利用帶輪和帶可使馬達(dá)的 輸出軸和減速裝置的輸入軸相聯(lián)接。
例如在第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中，利用外齒輪的自轉(zhuǎn)來輸出 輸入軸的旋轉(zhuǎn)。但是，也可以利用內(nèi)齒輪的自轉(zhuǎn)來輸出輸入軸的旋轉(zhuǎn)。 在這種情況下，外齒輪可以固定于框架，而內(nèi)齒輪可以固定于旋轉(zhuǎn)盤。
在上述實(shí)施方式中，僅僅以外齒輪和內(nèi)齒輪之間的齒數(shù)差為一或二 為例給出了上述各種情況。但是，外齒輪和內(nèi)齒輪之間的齒數(shù)差可以為 一或二，或者可以為三以上?？梢愿鶕?jù)期望的減速比來確定齒數(shù)差。
另外，本說明書或附圖中例舉的技術(shù)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種目的，并且 通過實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)目的而具有技術(shù)實(shí)用性。
本申請(qǐng)要求于2006年4月25日提交的日本專利申請(qǐng) No. 2006-120096的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容因而通過引用結(jié)合到本說明書中。
權(quán)利要求
1、一種旋轉(zhuǎn)裝置，該旋轉(zhuǎn)裝置包括減速裝置，該減速裝置包括輸入軸，該輸入軸具有隨著該輸入軸的旋轉(zhuǎn)偏心旋轉(zhuǎn)的偏心旋轉(zhuǎn)部件；外齒輪，該外齒輪在其中心具有通孔并在與所述偏心旋轉(zhuǎn)部件接合的同時(shí)進(jìn)行公轉(zhuǎn)；和內(nèi)齒輪，該內(nèi)齒輪在與所述外齒輪嚙合的同時(shí)環(huán)繞所述外齒輪并允許所述外齒輪進(jìn)行公轉(zhuǎn)，所述內(nèi)齒輪的齒數(shù)與所述外齒輪的齒數(shù)不同；旋轉(zhuǎn)盤，該旋轉(zhuǎn)盤固定于所述外齒輪和所述內(nèi)齒輪中的一個(gè)上；以及柱形桿，該柱形桿從所述旋轉(zhuǎn)盤延伸并穿過所述外齒輪，并且延伸得比所述輸入軸長，所述柱形桿與所述旋轉(zhuǎn)盤一起旋轉(zhuǎn)；其中所述旋轉(zhuǎn)盤隨著所述輸入軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，所述柱形桿包括沿其軸 線的通孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其中， 從所述旋轉(zhuǎn)盤的表面至所述減速裝置的位于所述旋轉(zhuǎn)盤相反側(cè)的端部的長度，比馬達(dá)長度長；并且所述馬達(dá)布置在與所述旋轉(zhuǎn)盤的軸線垂直的兩個(gè)表面之間， 一個(gè)表 面包括所述旋轉(zhuǎn)盤的所述表面，另一表面與所述旋轉(zhuǎn)盤的軸線垂直并包 括所述減速裝置的位于所述旋轉(zhuǎn)盤相反側(cè)的所述端部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，所述減速裝置的所述輸入軸在所述柱形桿的外側(cè)與所述柱形桿同軸布置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，所述減速 裝置的所述輸入軸與所述柱形桿的軸線隔開一距離地平行于所述柱形桿 布置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)裝置，該旋轉(zhuǎn)裝置還包括旋轉(zhuǎn)角度檢測部件，該旋轉(zhuǎn)角度檢測部件附接于所述柱形桿并檢測所述旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度；和控制裝置，該控制裝置根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度檢測部件的檢測信號(hào)來對(duì) 馬達(dá)進(jìn)行控制。
全文摘要
一種緊湊的旋轉(zhuǎn)裝置，在該旋轉(zhuǎn)裝置中，在旋轉(zhuǎn)盤的后側(cè)確保有允許圓柱形桿和配線從中通過的空間，并且旋轉(zhuǎn)盤的中心軸線與減速裝置的輸出軸同軸布置。減速裝置具有形成有偏心旋轉(zhuǎn)部的輸入軸、與所述偏心旋轉(zhuǎn)部接合地公轉(zhuǎn)并在齒輪中心形成有通孔的外齒輪、以及環(huán)繞外齒輪且與外齒輪嚙合同時(shí)允許其公轉(zhuǎn)的內(nèi)齒輪。內(nèi)齒輪的齒數(shù)與外齒輪的齒數(shù)不同。旋轉(zhuǎn)盤固定到減速裝置的外齒輪或者內(nèi)齒輪上。圓柱形桿形成在旋轉(zhuǎn)盤上而貫穿外齒輪，延伸得比輸入軸長并且與旋轉(zhuǎn)盤一體旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)B23Q1/52GK101427053SQ200780014659
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者小林春美 申請(qǐng)人:納博特斯克株式會(huì)社