电动缸的旋转支撑结构的制作方法

1.本发明涉及一种例如在马达的输出轴连接有减速机构的电动缸的旋转支撑结构。


背景技术：

2.以往，作为这样的旋转支撑结构，例如有专利文献1所示的结构(参照【0024】～【0029】以及图1、图2)。
[0003][0004]
该旋转支撑结构是电气液压式的伺服制动器的液压模块，利用马达驱动的活塞来向制动器供给工作液。
[0005]
在该旋转支撑结构中，在马达5的轴52安装有作为太阳轮的小齿轮511，并且该小齿轮511与多个行星齿轮512啮合。多个行星齿轮512被支撑于构成活塞的套筒62，该套筒62成为所谓的行星齿轮架。在行星齿轮512的外周侧配置有齿圈(未图示)，这些行星齿轮机构由有底筒状的罩513覆盖。作为行星齿轮架发挥功能的套筒62，经由轴承72保持于壳体7。
[0006]
套筒62经由滚珠63和螺纹型芯61使活塞3沿缸2的内壁往复移动。在活塞3的端部安装有朝径外方向突出的环35，设置在该环35的多个切口351沿着安装在壳体7的针21移动，从而活塞3能够不能旋转地往复移动。
[0007]
通过这样的结构，该旋转支撑结构可以在不增加所需空间的情况下，为了引导活塞3以及为了防止活塞3的旋转而具有简单且可靠性高的施工方式。
[0008]
专利文献1：日本特表2020-536784号公报
[0009]
在上述以往的电动缸的旋转支撑结构中，在对行星齿轮512的行星齿轮架(套筒62)进行轴支撑的轴承72中，外环兼作壳体7的壁部。因此，作为行星齿轮架的套筒62的旋转轴的延伸方向被正确地规定，与壳体7的延伸方向大致平行。
[0010]
另一方面，活塞3也沿着与壳体7一体的缸2的内壁往复移动，与活塞3一体的螺纹型芯61经由滚珠63与套筒62接合。在滚珠丝杠结构中，通常，在隔着滚珠63的螺纹型芯61和套筒62之间不存在晃动，因此，活塞3的轴心方向也与套筒62的延伸方向大致一致。这样，从行星齿轮机构到活塞3的结构构件彼此正确地组装而没有晃动，这对于将来自马达的旋转驱动正确且最大限度地传递到活塞3是有效的。
[0011]
但是，在欲利用活塞3来可靠地供给工作液的情况下，结构构件彼此之间不一定需要像活塞那样的过度的组装精度。即使在结构构件彼此之间存在一定程度的游隙的情况下，若不严格地要求马达的驱动开始时机，则也可以降低各齿轮等结构部件的加工精度。在这种情况下，旋转支撑构件的安装作业也变得容易，整体上能够得到廉价的旋转支撑构件。
[0012]
另一方面，例如即使在行星齿轮机构等的加工精度较高的情况下，若壳体7的加工精度不高，则行星齿轮机构的安装姿势会变得不合适，活塞沿缸的往复移动可能会产生不必要的阻力。
[0013]
这样，在上述以往的旋转支撑结构中，存在各种需要解决的课题，需要一种部件结构简便、安装性优异，动作稳定性和向各种装置的搭载性优异的电动缸的旋转支撑结构。
[0014]
另外，在上述以往的电动缸的旋转支撑结构中，行星齿轮机构由太阳轮的小齿轮511、作为支撑行星齿轮512的行星齿轮架且作为活塞发挥功能的套筒62、固定在行星齿轮512的外周侧的齿圈构成。另外，套筒62与螺纹型芯61以及滚珠63一起构成螺纹机构，这些行星齿轮机构与螺纹机构形成为一体。
[0015]
但是，在这些结构构件中，由于作为行星齿轮架的套筒62为中空结构，因此安装行星齿轮512的自转轴的位置存在限制。因此，需要使套筒62具有规定的壁厚等的构件尺寸变大。另外，在彼此接近配置的套筒62的外周部一体形成的轴承72和齿圈变得容易接触。为了避免这种情况，需要使行星齿轮512和齿圈的啮合直径和轴承72的pcd(节圆直径)接近，使得构件的形状受到限制，因此构件尺寸仍然会变大。
[0016]
这样，在上述以往的旋转支撑结构中，存在各种需要解决的课题，需要一种既提高部件结构的自由度又没有构件之间的干扰的紧凑的电动缸的旋转支撑结构。


技术实现要素：

[0017]
(特征结构)
[0018]
本发明的电动缸的旋转支撑结构的特征结构的特征在于，具有：筒状的壳体；马达，安装在所述壳体，具有输出轴；以及减速机构，内置于所述壳体，并与所述输出轴连接。所述减速机构具有：齿轮单元，在一方具有从动于所述输出轴旋转的第一齿轮，在另一方具有与所述第一齿轮一起旋转的轴支撑部，该轴支撑部安装有滚珠和与所述壳体的内表面相向的外侧构件；以及环状的第二齿轮，固定于所述壳体的内表面，并与所述第一齿轮啮合。所述外侧构件中沿着所述输出轴的轴心的一侧端部与所述壳体的内表面或者安装在所述壳体的垫片相向，另一侧端部与所述第二齿轮相向，在所述外侧构件的所述另一端侧部与所述第二齿轮之间、以及所述外侧构件的所述一端侧部与所述壳体或者所述垫片之间中的至少任一方形成有间隙，在所述外侧构件的外表面与所述壳体的内表面之间形成有间隙。
[0019]
(效果)
[0020]
在一般的电动缸中，为了不使齿轮等产生旋转振摆，支撑齿轮等旋转体的轴承无间隙地安装于壳体。但是，在本结构中，齿轮单元可以在壳体的内部在规定范围内姿势变化。
[0021]
由此，即使在存在第二齿轮或齿轮单元等的形状误差，或者，存在与齿轮单元进一步连接的其他构件的形状误差或安装误差的情况下，也能够在吸收这些各种误差的同时将齿轮单元收纳在壳体中。因此，能够防止伴随电动缸的旋转而产生负荷变动，从而能够获得能稳定动作的电动缸。
[0022]
另外，由于齿轮单元兼具轴承功能，因此能够削减电动缸的构成部件。因此，可以实现电动缸的紧凑化，能够提高向各种装置的搭载性。
[0023]
(特征结构)
[0024]
在本发明的电动缸的旋转支撑结构中，所述齿轮单元和所述第二齿轮以所述齿轮单元、所述第二齿轮的顺序从所述壳体的一侧的开口插入配置于所述壳体，所述第二齿轮通过从自身的外周部向径向外侧突出的凸缘部而固定于所述壳体。
[0025]
(效果)
[0026]
在本结构的齿轮单元中，由于轴支撑部具有滚珠轴承功能，并与第一齿轮形成为
一体，因此，与具有独立的滚珠轴承的齿轮单元相比，旋转支撑结构被简化。并且，在本结构的电动缸的组装中，齿轮单元和第二齿轮从壳体的一侧插入，第二齿轮利用向径外方向突出的一体的凸缘部被固定于壳体。
[0027]
通常，考虑到耐久性和强度，在马达等中被组装并传递驱动力的齿轮构件大多选择与结构构件不同的材料。因此，各种齿轮构件大多由仅具有齿轮功能的单品构成。但是，在本结构中，在环状的第二齿轮设置凸缘部，从而除了第二齿轮的驱动传递功能之外，还具有自身的固定功能。
[0028]
由此，不需要准备涉及第二齿轮的固定构件，第二齿轮的安装作业变得容易，电动缸的结构被简化。尤其是，由于凸缘部沿径向配置在齿轮部分的外侧，因此在因从第一齿轮作用于第二齿轮的旋转驱动力的反作用力而第二齿轮要旋转的情况下，用于在凸缘部中产生反作用力的力矩臂变长。因此，将凸缘部固定在壳体的构件的安装强度较小即可。
[0029]
另外，由于在比齿轮部分更靠外侧的位置固定在壳体，因此即使在凸缘部的安装部的加工精度低，第二齿轮相对于壳体旋转的情况下，第二齿轮的晃动量也会与距旋转中心的距离变长的量对应地减小。
[0030]
(特征结构)
[0031]
在本发明的电动缸的旋转支撑结构中，所述壳体的内表面中与所述外侧构件的外表面和所述第二齿轮的外表面相向的部位为圆筒面，所述外侧构件的外表面的外径尺寸可以构成为小于所述第二齿轮的外表面的外径尺寸。
[0032]
(效果)
[0033]
第二齿轮和外侧构件一起安装为与作为壳体的内表面的圆筒面相向的状态。此时，若外侧构件的外表面的外径尺寸构成为小于第二齿轮的外表面的外径尺寸，则圆筒面和外侧构件之间的间隙必定变大。因此，齿轮单元相对于壳体具有间隙的结构容易地形成。
[0034]
另外，如本结构所示，若壳体的内表面仅形成为圆筒面，则在将齿轮单元和第二齿轮插入到壳体时，这些构件没有阻碍，从而插入作业变得容易。
[0035]
(特征结构)
[0036]
在本发明的电动缸的旋转支撑结构中，在所述齿轮单元的端部嵌合连接有第二输出轴，并且在所述第二输出轴可以螺合有与所述壳体的内表面紧密接触且沿所述轴心往复移动的活塞。
[0037]
(效果)
[0038]
在本结构中，第二输出轴嵌合连接于齿轮单元的端部，进而活塞螺合于第二输出轴。第二输出轴的嵌合连接虽然仅是将第二输出轴的端部嵌入到齿轮单元，但是经由活塞朝向齿轮单元的按压力作用于第二输出轴。因此，即使在使用简便的嵌合连接的情况下，也能够将第二输出轴适当地固定在齿轮单元。
[0039]
另一方面，在活塞往复移动时，在活塞产生一定程度的轴振摆。为了使活塞在与壳体紧密接触的同时往复移动，在壳体的内表面和活塞之间需要间隙。因此，在两者之间设置有密封环等以保持紧密接触状态。
[0040]
因此，第二输出轴也受到活塞的影响而进行轴振摆旋转，这也影响到了与第二输出轴嵌合连接的齿轮单元。但是，在本结构中，在齿轮单元和壳体之间积极地设置有允许齿轮单元的轴振摆的间隙，从而能够发挥活塞的平稳的动作性。
[0041]
(特征结构)
[0042]
本发明的电动缸的旋转支撑结构的特征结构，具有：筒状的壳体；马达，安装在所述壳体，具有输出轴；以及减速机构，内置于所述壳体中，与所述输出轴连接。所述减速机构具有：齿轮单元，在一方具有从动于所述输出轴旋转的第一齿轮，在另一方具有与所述第一齿轮一起旋转的轴支撑部，所述轴支撑部安装有滚珠和与所述壳体的内表面相向的外侧构件；以及环状的第二齿轮，固定于所述壳体的内表面，与所述第一齿轮啮合。在与所述输出轴的轴心正交的方向上观察时，所述第二齿轮和所述轴支撑部被配置为在所述轴心的延伸方向上分离的状态，在沿所述轴心的方向上观察时，所述外侧构件和所述第一齿轮被配置为在径向上分离的状态。
[0043]
(效果)
[0044]
在本发明的电动缸的旋转支撑结构中，具有减速机构，在壳体的内部构成减速机构的多个构件相对旋转。因此，需要可靠地防止各构件的相互干扰。
[0045]
因此，在本结构中，限定了旋转构件和配置在其附近的固定构件之间的配置状态。具体而言，规定了一体旋转的第一齿轮和轴支撑部的设置状态。
[0046]
对于第一齿轮，限定了与沿输出轴的轴心而位于相邻区域的外侧构件的设置状态。另外，对于轴支撑部，规定了与第二齿轮之间径向尺寸不同。由此，即使第一齿轮和轴支撑部因安装误差或马达驱动中的位置移动等而沿所述轴心移动的情况下，也能够可靠地防止构件彼此之间的相互干扰。
[0047]
进而，在本结构中，不需要使第一齿轮和第二齿轮的啮合直径与轴承的滚珠位置(pcd：pitch circle diameter，节圆直径)一致来防止各构件的干扰。
[0048]
(特征结构)
[0049]
在本发明的电动缸的旋转支撑结构中，在隔着所述滚珠相向的所述轴支撑部和所述外侧构件中，沿所述轴心的延伸方向的所述轴支撑部的长度小于所述外侧构件的长度，与所述外侧构件的侧面中与所述第二齿轮相向的面相比，所述轴支撑部的侧面中与所述第二齿轮相向的面更远离所述第二齿轮。
[0050]
(效果)
[0051]
在本结构中，沿输出轴的轴心的轴支撑部的长度小于外侧构件的相同方向的长度，轴支撑部的侧面比外侧构件的侧面更远离第二齿轮。由于通过在两者之间安装滚珠，能够可靠且简单地规定轴支撑部的侧面和外侧构件的侧面的位置关系，因此，能够可靠地防止作为旋转构件的轴支撑部和作为固定构件的第二齿轮之间的干扰。
[0052]
(特征结构)
[0053]
在本发明的电动缸的旋转支撑结构中，所述齿轮单元是行星齿轮机构，所述第一齿轮是行星齿轮，所述轴支撑部是支撑多个所述行星齿轮的行星齿轮架，所述输出轴是太阳轮，在所述输出轴的前端设置有前端变细的倾斜部，在所述轴支撑部中与所述输出轴相向的位置设置有容纳所述倾斜部的凹部。
[0054]
(效果)
[0055]
本结构是在齿轮单元为行星齿轮机构的情况下使电动缸的旋转支撑结构紧凑化的结构。
[0056]
即，在马达的输出轴为太阳轮、第一齿轮为行星齿轮的情况下，有在壳体上安装具
有第一齿轮等的齿轮单元之后安装马达的情况。此时，从马达突出的作为太阳轮的输出轴插入到作为行星齿轮的第一齿轮的规定的位置。为了合理地进行驱动力的传递，优选地，在输出轴和第一齿轮之间不产生齿隙等。因此，输出轴和第一齿轮之间的游隙被设定得较小，在安装马达时，输出轴的前端部容易与第一齿轮的端部干扰。
[0057]
在本结构中，在输出轴的前端设置有前端变细的倾斜部，以使马达的安装作业变得容易。在输出轴的前端形成的倾斜部与作为行星齿轮的第一齿轮之间的啮合变少。因此，倾斜部构成为贯穿第一齿轮并向轴支撑部侧突出。因此，通过在轴支撑部中与输出轴的前端相向的部位形成凹部，并利用该凹部来包围倾斜部，吸收因形成倾斜部而引起的输出轴的长尺寸化的影响，使得旋转支撑结构保持紧凑，而不会减少输出轴和第一齿轮的啮合长度。
[0058]
如上所述，根据本结构，能够得到简化齿轮单元和活塞的结构并适当地输出马达的功率的电动缸的旋转支撑结构。
附图说明
[0059]
图1是示出第一实施方式的电动缸的旋转支撑结构的剖视图。
[0060]
图2是示出第一实施方式的旋转支撑结构中设置的各个间隙的状态的说明图。
[0061]
图3是示出第二实施方式的电动缸的旋转支撑结构的剖视图。
[0062]
附图标记说明
[0063]
1：滚珠
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2：轴支撑部
[0064]
23：凹部
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4：外侧构件
[0065]
a1：输出轴
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a1a：倾斜部
[0066]
a2：第二输出轴
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d：电动缸
[0067]
g1：第一齿轮
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g2：第二齿轮
[0068]
g2a：凸缘部
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h：壳体
[0069]
k：减速机构
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l1：间隙
[0070]
l4：间隙
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m：马达
[0071]
p：活塞
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u：齿轮单元
[0072]
x：轴心
具体实施方式
[0073]
〔第一实施方式〕
[0074]
(概要)
[0075]
本发明的电动缸d的旋转支撑结构是将来自马达m的旋转驱动力通过减速机构k传递到其他驱动对象物的结构，其中，减速机构k具有使用滚珠1的轴支撑部2，在进行该传递时，减速机构k能够相对于壳体h姿势变化。
[0076]
(减速机构)
[0077]
例如图1和图2示出旋转支撑结构的第一实施方式的具体结构。在此，在筒状的壳体h的内部安装有减速机构k，在减速机构k的一侧、即壳体h的里部配置有作为驱动对象物的活塞p。另外，减速机构k的另一侧以覆盖该减速机构k的方式连接有马达m。
[0078]
马达m的旋转从马达m的输出轴a1传递到减速机构k，在此转数大幅降低后，经由向减速机构k的里侧突出的第二输出轴a2传递到活塞p。在活塞p中，例如马达m侧的基部p2和前端侧的头部p1以螺合或嵌合方式连接。基部p2的外径形成为稍微小于头部p1的外径。
[0079]
活塞p沿壳体h的内表面滑动。在第二输出轴a2的外表面形成有外螺纹部a23，与形成在活塞p的基部p2的内表面的内螺纹部p2b螺合。此外，在基部p2的外表面形成有引导槽p2a，并从壳体h的壁面突出形成有与引导槽p2a接合的凸部3，以使活塞p沿着壳体h的内表面推动。该凸部3例如可以从壳体h的壁面的外侧拧入螺纹构件而构成。
[0080]
减速机构k例如由行星齿轮机构构成。如图1所示，作为行星齿轮的第一齿轮g1与作为太阳轮的马达m的输出轴a1啮合，多个第一齿轮g1由作为行星齿轮架的轴支撑部2保持。在轴支撑部2的外周部沿周向形成有支承构成轴承的滚珠1的环状槽2a。隔着滚珠1在其外周侧配置有作为轴承的外侧支承部的外侧构件4。
[0081]
第一齿轮g1、轴支撑部2、滚珠1以及外侧构件4作为齿轮单元u预先组装为一体。这样，通过使行星齿轮机构的轴支撑部2和轴承的外侧构件4一体地形成，与将独立的滚珠轴承安装在轴支撑部2相比，旋转支撑结构被简化。因此，能够削减电动缸d的结构部件而实现紧凑化，从而能够提高对各种装置的搭载性。
[0082]
齿轮单元u与第二输出轴a2和活塞p一起插入配置在壳体h。在轴支撑部2的中央形成有向活塞p突出的凸台部2b。在凸台部2b的内侧形成有设置成两段的嵌合孔部21和锯齿孔部22。在第二输出轴a2的一方的端部，两段地形成有嵌合凸部a21和锯齿凸部a22，第二输出轴a2和轴支撑部2嵌合连接而两者始终一体旋转。
[0083]
第二输出轴a2和轴支撑部2的嵌合连接仅是将第二输出轴a2的端部嵌入到轴支撑部2，但经由活塞p朝向轴支撑部2的按压力作用于第二输出轴a2。因此，即使在使用简便的嵌合连接的情况下，也能够将第二输出轴a2适当地固定在轴支撑部2。
[0084]
另外，在头部p1的外周面和壳体h的内表面之间安装有由橡胶构件等形成的密封环5。在图1中，在形成于壳体h的内表面的环形槽ha嵌入有密封环5。需要说明的是，也可以将两者调换，即，在头部p1的外周面设置环形槽ha并嵌入密封环5。
[0085]
在将第二输出轴a2嵌合到轴支撑部2时，如图1所示，将由环状板材构成的垫片s插入到轴支撑部2和第二输出轴a2之间。垫片s的一侧面与壳体h的阶梯部hb相向，而其另一侧面与外侧构件4相向。通过使用垫片s，相对于壳体h，齿轮单元u沿轴心x方向的位置设定变得正确。但是如后所述，垫片s并非在外侧构件4和壳体h之间完全位置固定，而是可以稍微移动。
[0086]
需要说明的是，也可以省略该垫片s。例如，在壳体h的阶梯部hb的面形状形成为外侧构件4能够以适当的姿势且无晃动地与阶梯部hb接触的情况，或者在以齿轮单元u与阶梯部hb接触的状态能够正确地设定齿轮单元u沿轴心x方向的位置等的情况下，也可以省略垫片s。
[0087]
(第二齿轮的安装结构)
[0088]
在将齿轮单元u插入壳体h之后，安装第二齿轮g2。使第二齿轮g2的内齿部分与多个第一齿轮g1啮合的同时插入到壳体h。第二齿轮g2的外表面为圆筒面，为了在与第一齿轮g1相对旋转时不产生晃动，其形状被设定为与壳体h的内表面接触或极其接近。
[0089]
在第二齿轮g2中与活塞p相反的一侧的端部附近设置有径向伸出的凸缘部g2a。在
凸缘部g2a的多个部位设置有固定孔g2b，利用螺栓等固定构件6将第二齿轮g2固定于壳体h。
[0090]
通常，考虑到耐久性和强度，组装在马达m等中并传递驱动力的齿轮构件大多选择与结构构件不同的材料。因此，各种齿轮构件大多由仅具有齿轮功能的单品构成。但是，在本结构中，在环状的第二齿轮g2设置凸缘部g2a，从而除了第二齿轮g2的驱动传递功能之外，还具有对自身的固定功能。在齿轮单元u之后，将这样的第二齿轮g2从壳体h的一侧的开口插入配置。
[0091]
由此，除了第二齿轮g2之外，不需要准备特别的其他固定部件，齿轮单元u和第二齿轮g2的安装作业变得容易，电动缸d的结构被简化。尤其是，由于凸缘部g2a相对于内齿部分沿径向位于外侧，因此在第二齿轮g2通过从第一齿轮g1作用于第二齿轮g2的旋转驱动力的反作用力而要旋转的情况下，从轴心x到凸缘部g2a的力矩臂变长。因此，将凸缘部g2a固定在壳体h的固定构件6的安装强度较小即可。
[0092]
另外，由于第二齿轮g2在比内齿部分更靠外侧的位置固定在壳体h，因此即使在固定孔g2b等的加工精度低、第二齿轮g2相对于壳体h旋转的情况下，第二齿轮g2的晃动量也会与距轴心x的距离变长的量对应地减小。
[0093]
(马达的安装结构)
[0094]
在安装第二齿轮g2之后，将马达m安装在壳体h。马达m具有输出轴a1，使输出轴a1与已安装的齿轮单元u的第一齿轮g1接合并安装。为了合理地进行驱动力的传递，优选地，在输出轴a1和第一齿轮g1之间不产生齿隙等。因此，输出轴a1和第一齿轮g1之间的游隙被设定得较小，在安装马达m时，输出轴a1的前端部容易与第一齿轮g1的端部干扰。为了避开该干扰，在输出轴a1的前端设置有加工成前端变细形状的倾斜部a1a。通过该倾斜部a1a，输出轴a1的前端与多个第一齿轮g1的中央位置容易接合，马达m的安装作业变得容易。
[0095]
另外，即使在该倾斜部a1a与第一齿轮g1啮合的情况下，两者的啮合也变少。因此，倾斜部a1a构成为贯穿第一齿轮g1并向轴支撑部2侧突出。为了应对该突出，在轴支撑部2中与输出轴a1的前端相向的部位形成有凹部23。通过使该凹部23包围倾斜部a1a，吸收因形成倾斜部a1a而引起的输出轴a1的长尺寸化的影响，使得旋转支撑结构保持紧凑，而不会减少输出轴a1和第一齿轮g1的啮合长度。
[0096]
(齿轮单元的姿势变化)
[0097]
在本实施方式的旋转支撑结构中，齿轮单元u能够相对于壳体h进行规定的姿势变化。即，如图1的下部所示，在齿轮单元u的轴心xu和马达m的轴心x之间允许规定角度的偏差。在本结构中，例如在使活塞p往复移动的情况下，即使在减速机构k、活塞p存在构件尺寸的误差或安装误差等，也能够平稳地驱动电动缸d。
[0098]
在活塞p往复移动时，在活塞p有时会产生一定程度的轴振摆。即使在这种情况下，为了使活塞p与壳体h紧密接触并往复移动，在壳体h的内表面和活塞p之间设置规定的间隙，并在两者之间设置密封环5来保持紧密接触状态。
[0099]
在该结构中，若第二输出轴a2受到活塞p的姿势变化的影响而轴振摆并旋转，则可能会对与第二输出轴a2嵌合连接的齿轮单元u产生影响，从而不能平稳地保持齿轮单元u的旋转驱动。但是，在本结构中，在齿轮单元u和壳体h之间积极地设置允许齿轮单元u的轴振摆的间隙，从而能够使电动缸d平稳地动作。
[0100]
(径向的间隙)
[0101]
在本实施方式中，尤其是，在外侧构件4的外表面和壳体h的内表面之间积极地设置间隙l1。具体而言，如图2的(a)所示，使壳体h的内表面中的与外侧构件4的外表面和第二齿轮g2的外表面相向的部位形成为圆筒面，使外侧构件4的外表面的外径尺寸构成为小于第二齿轮g2的外表面的外径尺寸。由此，圆筒面和外侧构件4之间的间隙l1被确保为一定大于圆筒面和第二齿轮g2之间的间隙l2。
[0102]
通过形成该间隙，如图1的下部所示，齿轮单元u和活塞p能够以第一齿轮g1和第二齿轮g2的接合部附近的位置为中心进行摆动。活塞p和壳体h的内表面之间由密封环5密封，活塞p的外表面和壳体h的内表面不直接接触。因此，如上所述，齿轮单元u和活塞p能够充分地摆动。
[0103]
外侧构件4和壳体h的内表面之间的间隙l1形成为例如80μm左右。原因是，在一般的机械结构中，将轴承的外环无晃动地插入配置在轴承部时的间隙尺寸为约5～10μm。
[0104]
由此，即使在存在第二齿轮g2或齿轮单元u等的形状误差，或者，进一步存在与齿轮单元u连接的垫片s等其他构件的形状误差、安装误差的情况下，也能够在吸收这些各种误差的同时将齿轮单元u收纳在壳体h中。另外，在驱动齿轮单元u和活塞p时，任意构件彼此在规定的旋转角度上不会干扰，能够防止伴随马达m的旋转而产生负荷变动等。进而，通过不完全固定发挥轴承功能的外侧构件4，能够削减以往需要的将外侧构件4固定在壳体h的作业等。例如，能够废除焊接工序等，从而能够防止由焊接引起的热变形的发生等。
[0105]
(沿轴心方向的间隙)
[0106]
在本实施方式中，外侧构件4即使沿着轴心x的方向也能够移动规定的距离。因此，在外侧构件4和第二齿轮g2之间、以及外侧构件4和垫片s之间，或者，垫片s和壳体h之间积极地形成有间隙l3。具体而言，外侧构件4能够沿轴心x移动300～400μm左右。由此，齿轮单元u和活塞p的姿势变化变得更容易。
[0107]
(各构件之间的间隙形成结构)
[0108]
另外，在本实施方式的旋转支撑结构中，即使在齿轮单元u姿势变化的情况下，构成齿轮单元u的构件和第二齿轮g2也不会彼此干扰。具体而言，能够防止相对旋转的外侧构件4或第二齿轮g2对一体旋转的轴支撑部2和第一齿轮g1的干扰。
[0109]
具体而言，如图2的(b)所示，首先防止轴支撑部2和第二齿轮g2之间的干扰。在与第一齿轮g1的轴心xg1正交的方向上观察时，第二齿轮g2和轴支撑部2配置为在轴心x的延伸方向上分离的状态。即，在图2的(b)中，第二齿轮g2的右侧的端面和轴支撑部2的左侧的端面沿轴心xg1方向具有间隔l4。该间隔l4主要由轴支撑部2的端面中的朝向第一齿轮g1的端面从外侧构件4的端面中的朝向第二齿轮g2的端面后退的距离形成的。
[0110]
由此，即使在轴支撑部2朝向第二齿轮g2偏移的情况下，外侧构件4也与第二齿轮g2接触，轴支撑部2经由滚珠1与外侧构件4保持规定的相对位置，因此，相对于外侧构件4的端面，轴支撑部2的左侧的端面必定位于从第二齿轮g2分离的位置。其结果，第二齿轮g2和轴支撑部2始终不会干扰。
[0111]
另外，关于轴支撑部2，虽然担心旋转的轴支撑部2可能与垫片s接触，但是在图2的(b)中，轴支撑部2中的朝向垫片s的右侧的端部构成为，相对于外侧构件4中的朝向垫片s的端面向第一齿轮g1侧后退的状态。即，使轴支撑部2的外周面的长度l6构成为比沿轴心xg1
的外侧构件4的长度l5更窄，并且，使轴支撑部2的两侧的端面相对于外侧构件4的两侧的端面后退。由此，轴支撑部2不会与垫片s干扰。
[0112]
进而，如图2的(b)所示，为了防止第一齿轮g1和外侧构件4的干扰，外侧构件4的内径构成为大于第一齿轮g1的外径，在两者之间设有间隙l7。在本结构中，外侧构件4和第一齿轮g1在沿轴心xg1的方向上没有重叠的部位。因此，即使在轴支撑部2和外侧构件4之间的滚珠1产生晃动，且第一齿轮g1相对于外侧构件4沿轴心xg1的方向向外侧构件4移动的情况下，第一齿轮g1和外侧构件4也不会干扰。
[0113]
如上所述，在本结构中，不必为了避免相对旋转的构件彼此之间的干扰，而例如正确地定位第一齿轮g1和第二齿轮g2的啮合直径的位置和发挥轴承功能的部位的直径尺寸(pcd：pitch circle diameter(节圆直径))、即滚珠1的径向位置，从而应考虑的构件尺寸或设置位置的允许范围大幅扩大。因此，旋转构件彼此不易产生干扰，能够获得可靠性高的旋转支撑构件。
[0114]
如上所述，根据本结构，能够得到简化齿轮单元u和活塞p的结构并适当地输出马达m的功率的电动缸d的旋转支撑结构。
[0115]
〔第二实施方式〕
[0116]
如图3所示，作为减速机构k也可以使用波动齿轮机构。波发生器w1与输出轴a1啮合，设置在波发生器w1的前端的按压辊w2将柔轮w3的外齿向径外方向按压。该外齿与配置在其外侧的刚轮w4啮合。在柔轮w3中与外齿相反一侧的端部形成有凸台部w3a，通过外插于凸台部w3a的轴承b而轴支撑于壳体h。在凸台部w3a的中央的嵌合孔w3b嵌合有与第一实施方式相同的第二输出轴a2。在该嵌合孔w3b设置有锯齿等，以使两者可靠地一体旋转。
[0117]
在该情况下，波发生器w1包含在输出轴a1中，柔轮w3的外齿相当于第一齿轮g1。刚轮w4相当于第二齿轮g2。另外，凸台部w3a的轴承b相当于第一实施方式中的安装有外侧构件4和滚珠1的轴支撑部2。即，齿轮单元u由柔轮w3和轴承b构成。
[0118]
在本实施方式中，关于轴承b的外环，在沿轴心x方向的两端面与壳体h或刚轮w4的侧面之间，或者，轴承b的外环ba与壳体h的内表面之间，或者，轴承b的内环bb与柔轮w3的凸台部w3a之间积极地设置规定的间隙l1。
[0119]
柔轮w3原本就可以弹性变形，在各部位有可能形成不同的轴心。例如，通过与刚轮w4的啮合而位置被限制的外齿的区域所形成的轴心x1与位于相反的端部的凸台部w3a的区域所形成的轴心x2可以不平行。因此，即使在轴支撑凸台部w3a的轴承b无晃动地固定于壳体h的情况下，也能够应对因部件的尺寸误差等而产生的旋转不良。
[0120]
但是，如本实施方式所示，通过使轴支撑凸台部w3a的轴承b能够积极地进行姿势变化，能够使柔轮w3的旋转状态更加平稳。
[0121]
〔其他实施方式〕
[0122]
在上述各实施方式中，在外侧构件4和壳体h的内表面之间等设置了间隙l1，作为其他结构，例如也可以在滚珠1和外侧构件4之间设置规定的间隙。在该情况下，外侧构件4和壳体h的内表面可以焊接固定，或者外侧构件4可以螺纹拧入固定于壳体h的内表面，或者还可以螺栓紧固固定。
[0123]
工业上的可利用性
[0124]
本发明的电动缸的旋转支撑结构能够作为在使马达的转速大幅减速的同时将旋
转驱动力传递给其他驱动对象物的装置广泛地使用。

技术特征：
1.一种电动缸的旋转支撑结构，其中，具有：筒状的壳体；马达，安装在所述壳体，具有输出轴；以及减速机构，内置于所述壳体，并与所述输出轴连接，所述减速机构具有：齿轮单元，在一方具有从动于所述输出轴旋转的第一齿轮，在另一方具有与所述第一齿轮一起旋转的轴支撑部，所述轴支撑部安装有滚珠和与所述壳体的内表面相向的外侧构件；以及环状的第二齿轮，固定于所述壳体的内表面，并与所述第一齿轮啮合，所述外侧构件中沿着所述输出轴的轴心的一侧端部与所述壳体的内表面或者安装在所述壳体的垫片相向，另一侧端部与所述第二齿轮相向，在所述外侧构件的所述另一端侧部与所述第二齿轮之间、以及所述外侧构件的所述一端侧部与所述壳体或者所述垫片之间中的至少任一方形成有间隙，在所述外侧构件的外表面和所述壳体的内表面之间形成有间隙。2.根据权利要求1所述的电动缸的旋转支撑结构，其中，所述齿轮单元和所述第二齿轮以所述齿轮单元、所述第二齿轮的顺序从所述壳体的一侧的开口插入配置于所述壳体，所述第二齿轮通过从自身的外周部向径向外侧突出的凸缘部而固定于所述壳体。3.根据权利要求1或2所述的电动缸的旋转支撑结构，其中，所述壳体的内表面中与所述外侧构件的外表面和所述第二齿轮的外表面相向的部位为圆筒面，所述外侧构件的外表面的外径尺寸构成为小于所述第二齿轮的外表面的外径尺寸。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动缸的旋转支撑结构，其中，在所述齿轮单元的端部嵌合连接有第二输出轴，并且在所述第二输出轴螺合有与所述壳体的内表面紧密接触且沿所述轴心往复移动的活塞。5.一种电动缸的旋转支撑结构，其中，具有：筒状的壳体；马达，安装在所述壳体，具有输出轴；以及减速机构，内置于所述壳体中，并与所述输出轴连接，所述减速机构具有：齿轮单元，在一方具有从动于所述输出轴旋转的第一齿轮，在另一方具有与所述第一齿轮一起旋转的轴支撑部，所述轴支撑部安装有滚珠和与所述壳体的内表面相向的外侧构件；以及环状的第二齿轮，固定于所述壳体的内表面，并与所述第一齿轮啮合，在与所述输出轴的轴心正交的方向上观察时，所述第二齿轮和所述轴支撑部被配置为在所述轴心的延伸方向上分离的状态，在沿所述轴心的方向上观察时，所述外侧构件和所述第一齿轮被配置为在径向上分离的状态。
6.根据权利要求5所述的电动缸的旋转支撑结构，其中，在隔着所述滚珠相向的所述轴支撑部和所述外侧构件中，沿着所述轴心的延伸方向的所述轴支撑部的长度小于所述外侧构件的长度，与所述外侧构件的侧面中与所述第二齿轮相向的面相比，所述轴支撑部的侧面中与所述第二齿轮相向的面更远离所述第二齿轮。7.根据权利要求5或6所述的电动缸的旋转支撑结构，其中，所述齿轮单元是行星齿轮机构，所述第一齿轮是行星齿轮，所述轴支撑部是支撑多个所述行星齿轮的行星齿轮架，所述输出轴是太阳轮，在所述输出轴的前端设置有前端变细的倾斜部，在所述轴支撑部中与所述输出轴相向的位置设置有容纳所述倾斜部的凹部。

技术总结
本发明提供简便且装配性、动作稳定性优异的电动缸的旋转支撑结构。具有筒状的壳体(H)、具有输出轴(A1)的马达(M)及与输出轴连接的减速机构(K)。减速机构具有：齿轮单元(U)，由从动于输出轴旋转的第一齿轮(G1)、支撑第一齿轮的轴支撑部(2)、设置于轴支撑部的滚珠(1)以及外侧构件(4)构成；及与第一齿轮啮合的环状的第二齿轮(G2)。外侧构件中沿输出轴的轴心(X)的一侧端部与壳体的内表面或安装在壳体的垫片(S)相向，而另一侧端部与第二齿轮相向，在外侧构件的另一端侧部与第二齿轮之间、以及外侧构件的一端侧部与壳体或者垫片之间的至少任一方形成有间隙，在外侧构件的外表面与壳体的内表面之间形成有间隙。表面之间形成有间隙。表面之间形成有间隙。


技术研发人员：加藤健
受保护的技术使用者：株式会社爱信
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/9/13