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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-23
(45)【発行日】2024-05-02
(54)【発明の名称】動力モジュール及び動力設備
(51)【国際特許分類】
H02K 7/10 20060101AFI20240424BHJP
H02K 11/215 20160101ALI20240424BHJP
H02K 11/24 20160101ALI20240424BHJP
H02K 9/19 20060101ALI20240424BHJP
B25J 17/00 20060101ALI20240424BHJP
【ＦＩ】
H02K7/10 Z
H02K11/215
H02K11/24
H02K9/19 A
B25J17/00 E
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2022158151
(22)【出願日】2022-09-30
(65)【公開番号】P2022180602
(43)【公開日】2022-12-06
【審査請求日】2022-09-30
(31)【優先権主張番号】202111165636.8
(32)【優先日】2021-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202210954181.6
(32)【優先日】2022-08-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】522387939
【氏名又は名称】深▲せん▼鵬行智能研究有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｐｅｎｇｘｉｎｇ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｂ５１０１， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ １２， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｂａｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐａｒｋ， Ｎｏ． １８， Ｋｅｊｉ Ｓｏｕｔｈ Ｒｏａｄ， Ｈｉｇｈ－ｔｅｃｈ Ｚｏｎｅ， Ｙｕｅｈａｉ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｎａｎｓｈａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】胡 倩瀾
(72)【発明者】
【氏名】華 寧
(72)【発明者】
【氏名】熊 亮
(72)【発明者】
【氏名】趙 同陽
(72)【発明者】
【氏名】趙 倩
(72)【発明者】
【氏名】葉 小奔
(72)【発明者】
【氏名】劉 卓林
(72)【発明者】
【氏名】陳 騰
【審査官】中島 亮
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１０１７３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／０２４３４０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１１８１９５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ ７／００ － ７／２０
Ｈ０２Ｋ １１／２１５
Ｈ０２Ｋ １１／２４
Ｈ０２Ｋ ９／１９
Ｂ２５Ｊ １７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
動力モジュールであって、
開口及び収容キャビティが形成されたハウジングと、
前記ハウジングに対して回転可能であり、前記開口に設けられる剛性ホイールを含む動力出力部材と、
前記収容キャビティ内に少なくとも部分的に設置されかつ前記剛性ホイールと動力結合され、さらに前記ハウジングに固定的に接続されるフレキシブルホイールと、
少なくとも部分的に前記収容キャビティ内に回転可能に取り付けられ、その内側に磁石が取り付けられ、前記剛性ホイールと同軸に回転する回転子と、
前記回転子内に少なくとも部分的に収容されかつ前記磁石と間隔をあけて対向して設置される固定子と、
前記フレキシブルホイールとカムとの間に設置されるフレキシブル軸受及び前記回転子に取り外し可能に取り付けられるか又は前記回転子と一体構造である前記カムを含む波発生器と、を備え、
ここで、前記固定子は、前記回転子が前記ハウジングに対して回転するように駆動するために用いられ、前記回転子は、回転する時に、前記波発生器により前記フレキシブルホイールを動かして変形させて、前記剛性ホイールが回転するように駆動し、
前記動力モジュールはさらに第一位置検出アセンブリを備え、
前記第一位置検出アセンブリは前記動力出力部材の回転位置情報を検出するために用いられ、
前記第一位置検出アセンブリは第一磁性部材及び第一検知部材を含み、前記第一磁性部材は前記動力出力部材に固定的に接続され、前記ハウジングには中心軸部が形成され、前記第一検知部材は前記中心軸部に設置され、前記第一検知部材は前記ハウジングに固定的に接続されかつ前記第一磁性部材と間隔をあけて対向して設置され、前記中心軸部には配線溝が設置され、前記第一検知部材は前記配線溝を通過する接続線を介して第一回路基板に電気的に接続されることを特徴とする、動力モジュール。
【請求項2】
前記第一位置検出アセンブリは、少なくとも部分的に前記カムで形成された環状キャビティ内に収容されるか又は前記波発生器の前記固定子から離れる一側に設置されることを特徴とする、請求項１に記載の動力モジュール。
【請求項3】
前記第一検知部材は、第二回路基板及び第一検知ユニットを含み、前記第二回路基板は前記第一検知ユニットと電気的に接続され、
前記第一検知ユニットと前記第一磁性部材は、間隔をあけて対向して設置され、
前記第二回路基板は、前記中心軸部に固定され、
前記第二回路基板は、前記配線溝を通過する接続線を介して前記第一回路基板に電気的に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の動力モジュール。
【請求項4】
前記動力モジュールは、さらに第二位置検出アセンブリを備え、前記第二位置検出アセンブリは、前記第一位置検出アセンブリの前記固定子方向に向く一側に設けられ、
前記第二位置検出アセンブリは、第二磁性部材及び第二検知部材を含み、
前記第二磁性部材は、前記回転子と固定的に接続され且つ前記回転子と同期して回転し、
前記第二検知部材は、前記ハウジングに固定的に接続されかつ前記第二磁性部材と間隔をあけて対向して設置され、
前記第二検知部材は、前記第二磁性部材の回転位置を検出するために用いられることを特徴とする、請求項３に記載の動力モジュール。
【請求項5】
前記第二検知部材は、第三回路基板及び第二検知ユニットを含み、前記第三回路基板と前記第二検知ユニットは、電気的に接続され、
前記第二検知ユニットと前記第二磁性部材は、間隔をあけて対向して設置され、
前記第三回路基板は、前記第二回路基板に対向して設置されかつ前記ハウジングに固定的に接続されることを特徴とする、請求項４に記載の動力モジュール。
【請求項6】
前記フレキシブルホイールには取付キャビティが形成され、前記回転子及び前記固定子は少なくとも部分的に前記取付キャビティ内に収容されることを特徴とする、請求項１に記載の動力モジュール。
【請求項7】
前記フレキシブルホイールは互いに接続されたフレキシブル壁及び取付壁を含み、前記フレキシブル壁は前記回転子が回転する軸方向に沿って延在し、前記取付壁は前記ハウジングと固定的に接続され、前記取付壁と前記フレキシブル壁とは、取り囲んで前記取付キャビティを形成し、前記回転子と前記固定子は、全て前記取付キャビティに収容され、又は
前記フレキシブル壁は前記取付キャビティを形成し、前記回転子及び前記固定子は少なくとも部分的に前記取付キャビティ内に収容されることを特徴とする、請求項６に記載の動力モジュール。
【請求項8】
前記ハウジングは、周囲壁、中心軸部、及び前記周囲壁と中心軸部とを接続する底壁を含み、前記周囲壁と前記底壁は、共同で前記収容キャビティを形成し、
前記フレキシブルホイールの取付壁は、前記周囲壁、前記底壁及び前記中心軸部のうちの少なくとも１つに固定的に接続されることを特徴とする、請求項６に記載の動力モジュール。
【請求項9】
前記動力モジュールはさらにトルクセンサを備え、前記ハウジングは底壁を含み、前記底壁には溝が開設され、前記トルクセンサは前記溝内に取り付けられ、前記トルクセンサは前記剛性ホイールの出力トルクを検出するために用いられることを特徴とする、請求項１に記載の動力モジュール。
【請求項10】
動力モジュールであって、
開口及び収容キャビティが形成されたハウジングと、
前記ハウジングに対して回転可能であり、前記開口に設けられる剛性ホイールを含む動力出力部材と、
前記収容キャビティ内に少なくとも部分的に設置されかつ前記剛性ホイールと動力結合され、さらに前記ハウジングに固定的に接続されるフレキシブルホイールと、
少なくとも部分的に前記収容キャビティ内に回転可能に取り付けられ、その内側に磁石が取り付けられ、前記剛性ホイールと同軸に回転する回転子と、
前記回転子内に少なくとも部分的に収容されかつ前記磁石と間隔をあけて対向して設置される固定子と、
前記フレキシブルホイールとカムとの間に設置されるフレキシブルフレキシブル軸受及び前記回転子に取り外し可能に取り付けられるか又は前記回転子と一体構造であるカムを含む波発生器と、を備え、
ここで、前記固定子は、前記回転子が前記ハウジングに対して回転するように駆動するために用いられ、
前記回転子は、回転する時に、前記波発生器により前記フレキシブルホイールを動かして変形させて、前記剛性ホイールが回動するように駆動し、
前記ハウジングは、周囲壁、中心軸部、及び前記周囲壁と中心軸部とを接続する底壁を含み、
前記周囲壁と前記底壁は、共同で前記収容キャビティを形成し、前記フレキシブルホイールの取付壁は、前記周囲壁、前記底壁及び前記中心軸部のうちの少なくとも１つに固定的に接続され、
前記中心軸部は、前記底壁に凸設され、かつ前記開口方向に向かって延伸し、
前記動力モジュールは、少なくとも部分的に前記固定子の内側に収容され、かつ前記固定子に近接する冷却管路をさらに備えることを特徴とする、動力モジュール。
【請求項11】
前記冷却管路と前記中心軸部は、互いに独立する構造であり、前記冷却管路は、順に接続される入水セグメント、コイルセグメント及び出水セグメントを含み、
前記コイルセグメントは、前記中心軸部に近接し、又は前記中心軸部に直接接触し、又は放熱部材により前記中心軸部と接触し、
前記底壁には、それぞれ第一貫通孔及び第二貫通孔が設置され、
前記入水セグメントは、前記第一貫通孔を貫通し、
前記出水セグメントは、前記第二貫通孔を貫通することを特徴とする、請求項１０に記載の動力モジュール。
【請求項12】
前記中心軸部を取り囲むように設けられたスリーブをさらに備え、前記中心軸部と前記スリーブは、いずれも前記冷却管路の一部であり、前記スリーブの前記中心軸部と接触する筒壁には第一流路溝が設置され、前記第一流路溝と前記中心軸部は、前記冷却管路を構成し、
又は、前記中心軸部の前記スリーブと接触する軸壁には第二流路溝が設置され、前記第二流路溝と前記スリーブは、前記冷却管路を構成し、
又は、前記中心軸部の前記スリーブと接触する軸壁には前記第二流路溝が設置され、前記スリーブの前記中心軸部と接触する筒壁には前記第一流路溝が設置され、前記第一流路溝と前記第二流路溝とは互いにマッチングしており、
前記第一流路溝と前記第二流路溝は、前記冷却管路を構成することを特徴とする、請求項１０に記載の動力モジュール。
【請求項13】
請求項１～１２のいずれか一項に記載の動力モジュールを含む動力設備。
【請求項14】
前記動力設備はロボットを含み、前記ロボットは胴体及び前記胴体に結合された１つ以上の前記動力モジュールを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の動力設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
＜関連出願の相互参照＞
本出願は２０２１年９月３０日に提出された出願番号２０２１１１１６５６３６．８、名称「動力モジュール及び動力設備」の中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は引用により本出願に組み込まれる。
本出願は２０２１年９月３０日に提出された出願番号２０２１１１１６５６３６．８、名称「動力モジュール及び動力設備」の中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は引用により本出願に組み込まれる。
【0002】
本発明は動力伝達の技術分野に関し、特に動力モジュール及び動力設備に関する。
【背景技術】
【0003】
ロボット動力モジュールはロボットのコア部材であり、特に移動脚足式ロボットにおいて、体積が小さく重量が軽い場合に、十分に大きな爆発力を発揮することが求められる。ロボットでは、一般的にモータと高調波減速機により関節の駆動を実現し、関連技術において、モータと減速機システムは一般的に直列形式で現れ、軸方向寸法を増大させ、その結果、ロボットの関節部位の体積が肥大化し、占有空間が大きすぎ、ロボットの走行に悪影響を与え、例えば、運動走行過程で関節部位が外部物体と衝突しやすく、同時にロボット全体の美観に悪影響を与える。また、関連技術において一般的に高調波減速機のフレキシブルホイールを採用して出力し、慣性モーメントが大きく、振動が大きい。さらに、現在の関節モータでは、自然放熱又はファン放熱を比較的多く使用し、動力モジュールの発熱量が大きい場合、放熱需要を満たすことができない。本出願は動力モジュールを提供し、上記問題を解決することを目的とする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は少なくとも従来の技術に存在する技術的問題の一つを解決することを目的とする。そのために、本発明の一つの目的は動力モジュールを提供することである。本発明に係る動力モジュールは構造がコンパクトであり、占有空間を節約することができ、フレキシブルホイールはハウジングと固定され、フレキシブルホイールの変形により剛性ホイールの回転を駆動して動力を出力し、慣性モーメントが小さく、振動を効果的に低減することができ、固定子の内側に冷却管路が設置され、固定子を直接的に放熱することができ、放熱効率が高い。
【0005】
本発明のいくつかの実施形態によれば、動力モジュールは、開口及び収容キャビティが形成されたハウジングと、前記ハウジングに対して回転可能であり、前記開口に設けられる剛性ホイールを含む動力出力部材と、前記収容キャビティ内に少なくとも部分的に設置されかつ前記剛性ホイールと動力結合され、さらに前記ハウジングに固定的に接続されるフレキシブルホイールと、少なくとも部分的に前記収容キャビティ内に回転可能に取り付けられ、その内側に磁石が取り付けられ、前記剛性ホイールと同軸に回転する回転子と、前記回転子内に少なくとも部分的に収容されかつ前記磁石と間隔をあけて対向して設置される固定子と、前記フレキシブルホイールと前記カムとの間に設置されるフレキシブル軸受及び前記回転子に取り外し可能に取り付けられるか又は前記回転子と一体構造であるカムを含む波発生器と、を備え、ここで、前記固定子は前記回転子が前記ハウジングに対して回転するように駆動するために用いられ、前記回転子は回転する時に前記波発生器により前記フレキシブルホイールを動かして変形させて、前記剛性ホイールが回転するように駆動する。
【0006】
本発明に係る動力モジュールにおいて、フレキシブルホイールは少なくとも部分的に収容キャビティ内に設置されかつ剛性ホイールと動力結合され、固定子は少なくとも部分的に収容キャビティ内に固定的に取り付けられ、回転子は収容キャビティ内に回転可能に取り付けられかつ固定子の外側に位置し、回転子は剛性ホイールと同軸に回転する。フレキシブル軸受はフレキシブルホイールとカムとの間に設けられ、カムは回転子に固定されるか又は回転子と一体構造である。このように、フレキシブルホイールは少なくとも部分的に収容キャビティ内に収容され、固定子と回転子はいずれも収容キャビティ内に収容されかつ波発生器のカムを回転子に固定するか又は回転子と一体構造として動力モジュール全体の体積を効果的に減少させることができる。同時に、フレキシブルホイールはハウジングに固定され、フレキシブルホイールの変形により剛性ホイールの回転を駆動して動力を出力し、慣性モーメントが小さく、振動を効果的に低減することができる。
【0007】
本発明はさらに動力モジュールを提供し、前記動力モジュールは、開口及び収容キャビティが形成されたハウジングと、前記ハウジングに対して回転可能であり、前記開口に設けられる剛性ホイールを含む動力出力部材と、前記収容キャビティ内に少なくとも部分的に設置されかつ前記剛性ホイールと動力結合され、さらに前記ハウジングに固定的に接続されるフレキシブルホイールと、少なくとも部分的に前記収容キャビティ内に回転可能に取り付けられ、その内側に磁石が取り付けられ、前記剛性ホイールと同軸に回転する回転子と、前記回転子内に少なくとも部分的に収容されかつ前記磁石と間隔をあけて対向して設置される固定子と、前記フレキシブルホイールと前記カムとの間に設置されるフレキシブル軸受及び前記回転子に取り外し可能に取り付けられるか又は前記回転子と一体構造であるカムを含む波発生器とを備え、ここで、前記固定子は、前記回転子が前記ハウジングに対して回転するように駆動するために用いられ、前記回転子は、回転する時に前記波発生器により前記フレキシブルホイールを動かして変形させて前記剛性ホイールが回転するように駆動し、前記ハウジングは周囲壁、中心軸部、及び前記周囲壁と中心軸部とを接続する底壁を含み、前記周囲壁と前記底壁は、共同で前記収容キャビティを形成し、前記フレキシブルホイールの取付壁は前記周囲壁、前記底壁及び前記中心軸部のうちの少なくとも１つに固定的に接続され、前記中心軸部は、前記底壁に凸設され、かつ前記開口方向に向かって延伸し、前記動力モジュールは、少なくとも部分的に前記固定子の内側に収容され、かつ前記固定子に近接する冷却管路をさらに備える。
【0008】
本発明に係る動力モジュールにおいて、フレキシブルホイールは少なくとも部分的に収容キャビティ内に設置されかつ剛性ホイールと動力結合され、固定子は少なくとも部分的に収容キャビティ内に固定的に取り付けられ、回転子は収容キャビティ内に回転可能に取り付けられかつ固定子の外側に位置し、回転子は剛性ホイールと同軸に回転する。フレキシブル軸受はフレキシブルホイールとカムとの間に設けられ、カムは回転子に固定されるか又は回転子と一体構造である。このように、フレキシブルホイールは少なくとも部分的に収容キャビティ内に収容され、固定子と回転子はいずれも収容キャビティ内に収容されかつ波発生器のカムを回転子に固定するか又は回転子と一体構造として動力モジュール全体の体積を効果的に減少させることができる。同時に、フレキシブルホイールはハウジングに固定され、フレキシブルホイールの変形により剛性ホイールの回転を駆動して動力を出力し、慣性モーメントが小さく、振動を効果的に低減することができ、固定子の内側に冷却管路が設置され、固定子を直接的に放熱することができ、放熱効率が高い。
【0009】
本発明はさらに動力設備を提供し、動力設備は前述の実施例のいずれか一項の動力モジュールを含む。これにより、該動力設備は前述の動力モジュールが有する全ての特徴及び利点を有し、ここでは説明を省略する。一般的には、該動力設備は上記実施例のいずれか一項の動力モジュールを有するため、該動力設備は動力が強く、体積が小さく、慣性モーメントが小さく、振動が少なく、かつ冷却管路を設置することにより動力モジュール内の部品を直接的に放熱し、動力モジュールの動作環境を最適化し、動力モジュールの耐用年数を延長する。
【0010】
本発明の付加的な態様及び利点は以下の説明において部分的に与えられ、一部は以下の説明から明らかになり、又は本発明の実践により理解される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本出願の上記及び／又は付加的な態様及び利点は以下の図面を参照して実施形態の説明から明らかになり理解しやすくなり、ここで：
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に本出願の実施形態を詳細に説明し、前記実施形態の例は図面に示され、ここで終始同じ又は類似の符号は同一又は類似の部品又は同一又は類似の機能を有する部品を示す。以下に図面を参照して説明した実施形態は例示的なものであり、本出願を解釈するためのものだけであり、本出願を限定するものと理解すべきではない。
【0013】
本出願の説明において、理解すべきこととして、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」等の指示する方位又は位置関係は図面に示す方位又は位置関係に基づいて、本出願の説明と説明の簡略化を容易にするためだけであり、指された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構造し操作しなければならないことを指示するか又は暗示するものではないため、本出願を限定するものと理解すべきではない。また、用語「第一」、「第二」は単に目的を説明するために用いられ、相対的な重要性を指示するか又は暗示すること、又は指示された技術的特徴の数を暗黙的に示すことを理解することができない。これにより、「第一」、「第二」を限定する特徴は一つ以上の前記特徴を明示的又は暗黙的に含むことができる。本出願の説明において、「複数」は、別段の明確及び具体的な限定がない限り、二つ又は二つ以上を意味する。
【0014】
本出願の説明において、説明すべきものとして、明確な規定及び限定がない限り、用語「取付」、「結合」、「接続」は広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能に接続されてもよく、又は一体的に接続されてもよく、機械的接続であってもよく、電気的に接続されてもよく又は相互に通信可能であってもよく、直接接続されてもよく、中間媒体を介して間接的に接続されてもよく、二つの素子内部の連通又は二つの素子の相互作用関係であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に基づいて上記用語の本出願における具体的な意味を理解することができる。
【0015】
本出願において、明確な規定及び限定がない限り、第一特徴が第二特徴の「上」又は「下」にあることは第一及び第二特徴が直接接触することを含むことができ、第一及び第二特徴が直接接触ではなくそれらの間の他の特徴により接触することを含むこともできる。また、第一特徴が第二特徴の「上」、「上方」及び「上面」にあることは第一特徴が第二特徴の直上及び斜め上方にあることを含み、又は第一特徴のレベル高さが第二特徴より高いことのみを示す。第一特徴が第二特徴の「下」、「下方」及び「下面」にあることは第一特徴が第二特徴の直下及び斜め下方にあることを含み、又は第一特徴のレベル高さが第二特徴より低いことのみを示す。
【0016】
以下の開示は多くの異なる実施形態又は例を提供して本出願の異なる構造を実現するために用いられる。本出願の開示を簡略化するために、以下に具体例の部品及び設置について説明する。もちろん、それらは例示に過ぎず、かつ本出願を限定するものではない。また、本出願は異なる例において数字及び／又は参照アルファベットを繰り返し参照することができ、このような重複は説明の簡略化及び明瞭な目的のためであり、それ自体は検討された様々な実施形態及び／又は設置の間の関係を示すものではない。また、本出願は様々な特定のプロセス及び材料の例を提供するが、当業者は他のプロセスの応用及び／又は他の材料の使用を認識することができる。
【0017】
図１を参照すると、本出願の実施形態に係る動力設備１０００は本出願の実施形態に係る動力モジュール１００を含むことができ、動力設備１０００は四足ロボットであってもよく、例えばロボット犬、ロボット馬等であってもよく、もちろん、動力設備１０００は他のタイプのロボットであってもよく、例えば、二足ロボット、六足ロボット等であってもよい。また、動力設備１０００はロボットのみに限定されず、他のタイプの設備であってもよく、具体的にはここで限定されない。
【0018】
ロボットを例とし、本出願の実施形態に係る動力モジュール１００はロボットの関節に取り付けられ、動力モジュール１００は関節の回転を駆動するために用いられる。具体的には、ロボットは胴体２００及び足部３００を含むことができ、足部３００は胴体２００に接続され、動力モジュール１００は足部３００が胴体２００に対して運動するように駆動するために用いられ、例えば、動力モジュール１００は足部３００全体が胴体２００に対して運動するように駆動するために用いられてもよく、足部３００の関節運動を駆動してもよい。
【0019】
図２から図５を参照すると、本出願の実施形態に係る動力モジュール１００は、ハウジング１０、動力出力部材１１、フレキシブルホイール１２、固定子１３、回転子１４、磁石１５及び波発生器１６を含む。ハウジング１０に開口１０１及び収容キャビティ１０２が形成され、動力出力部材１１はハウジング１０に対して回転することができ、動力出力部材１１は剛性ホイール１１１を含み、剛性ホイール１１１は開口１０１に設けられる。
【0020】
フレキシブルホイール１２は少なくとも部分的に収容キャビティ１０２内に設置されかつ剛性ホイール１１１に動力結合され、フレキシブルホイール１２はさらにハウジング１０に固定的に接続される。回転子１４は回転可能でかつ少なくとも部分的にハウジング１０の収容キャビティ１０２内に取り付けられ、回転子１４に磁石１５が設置され、固定子１３は収容キャビティ１０２内に固定的に取り付けられかつ少なくとも部分的に回転子１４内に収容されかつ磁石１５と間隔をあけて対向して設置され、すなわち回転子１４は収容キャビティ１０２内に回転可能に取り付けられかつ固定子１３の外側に位置し、回転子１４は剛性ホイール１１１と同軸に回転する。
【0021】
図４を参照すると、図４に示す実施形態において、固定子１３は収容キャビティ１０２内に固定的に取り付けられかつ少なくとも部分的に回転子１４内に収容され、回転子１４の内壁が環状空間を形成し、固定子１３は回転子１４の内壁の内側に設置されかつ少なくとも部分的に該環状空間内に位置していると理解することができる。
【0022】
もちろん、図６を参照すると、いくつかの実施形態において、回転子１４の内壁に収容キャビティが形成されてもよく、固定子１３はこの収容キャビティ内に少なくとも部分的に収容されることができる（図６に示すように）。固定子１３の具体的な設置方式は実際の状況に応じて設置することができる。
【0023】
波発生器１６はフレキシブル軸受１６１及びカム１６２を含み、フレキシブル軸受１６１はフレキシブルホイール１２とカム１６２との間に設置され、カム１６２は回転子１４に取り外し可能に取り付けられるか又は回転子１４と一体構造である。
【0024】
そのうち、固定子１３は回転子１４がハウジング１０に対して回転するように駆動するために用いられ、回転子１４が回転する時に波発生器１６によりフレキシブルホイール１２が変形するように駆動して剛性ホイール１１１が回転するように駆動する。
【0025】
理解できるように、ロボット動力モジュールはロボットのコア部材であり、特に移動脚足式ロボットにおいて、体積が小さく重量が軽い場合に、十分に大きな爆発力を発揮することが求められる。ロボットでは、一般的にモータと高調波減速機により関節の駆動を実現し、関連技術において、モータと減速機システムは一般的に直列形式で現れ、軸方向寸法を増大させ、その結果、ロボットの関節部位の体積が肥大化し、占有空間が大きすぎ、ロボットの走行に悪影響を与え、例えば、運動走行過程で関節部位が外部物体と衝突しやすく、同時にロボット全体の美観に悪影響を与える。また、関連技術において一般的に高調波減速機のフレキシブルホイールを採用して出力し、慣性モーメントが大きく、振動が大きい。
【0026】
本出願の実施形態の動力モジュール１００及び動力設備１０００において、フレキシブルホイール１２は少なくとも部分的に収容キャビティ１０２内に設置されかつ剛性ホイール１１１と動力結合し、固定子１３は少なくとも部分的に収容キャビティ１０２内に固定的に取り付けられ、回転子１４は収容キャビティ１０２内に回転可能に取り付けられかつ固定子１３の外側に位置し、回転子１４は剛性ホイール１１１と同軸に回転する。フレキシブル軸受１６１はフレキシブルホイール１２とカム１６２との間に設置され、カム１６２は回転子１４に固定されるか又は回転子１４と一体構造である。このように、フレキシブルホイール１２は少なくとも部分的に収容キャビティ１０２内に収容され、固定子１３と回転子１４はいずれも収容キャビティ１０２内に収容されかつ波発生器１６のカム１６２を回転子１４に固定するか又は回転子１４と一体構造として動力モジュール１００全体の体積を効果的に低減することができる。同時に、フレキシブルホイール１２はハウジング１０に固定され、フレキシブルホイール１２の変形により剛性ホイール１１１が回転するように駆動して動力を出力し、慣性モーメントが小さく、振動を効果的に低減することができる。
【0027】
具体的には、本出願の実施形態において、固定子１３に通電した後、固定子１３は回転子１４を回転するように駆動し、回転子１４は波発生器１６を回転するように駆動してフレキシブルホイール１２が変形するように駆動し、フレキシブルホイール１２は変形する過程で剛性ホイール１１１が回転するように駆動して動力出力を実現する。
【0028】
ハウジング１０は動力モジュール１００全体の支持部材とし、それは担持需要を満たすために、金属材料又は強度の高い非金属材料で製造されてもよく、動力モジュール１００はハウジング１０により動力設備１００の本体に取り付けられ、例えば、動力モジュール１００はハウジング１０上の取付貫通孔を介してロボットの胴体３００に取り付けられる。
【0029】
ハウジング１０の頂部は開口１０１を有し、剛性ホイール１１１は開口１０１に設置されて剛性ホイール１１１が開口１０１の近傍に設置されることを理解することができ、それは開口１０１の外側に位置してもよく、即ち収容キャビティ１０２の外に位置してもよく、開口１０１の内側に位置してもよく、それは収容キャビティ１０２内に完全に収容されてもよく又は部分的に収容キャビティ１０２内に収容されてもよく、具体的にはここで限定されず、図４～図５に示す実施形態において、剛性ホイール１１１は開口の外側に位置しかつ収容キャビティ１０２の外に位置する。
【0030】
具体的には、ハウジング１０は周囲壁１０４及び周囲壁１０４を接続する底壁１０３を含むことができ、周囲壁１０４と底壁１０３は共に収容キャビティ１０２を形成し、いくつかの実施形態において、放熱効率を向上させるために、周囲壁１０４は中空構造であってもよく、例えば、ハウジング１０内に設置された固定子１３等の発熱素子の放熱を促進するために、周囲壁１０４に複数の放熱孔（図示せず）を開設してもよい。もちろん、放熱を保証すると同時に外界の塵埃及び不純物が動力モジュール１００の内壁に入ることを回避するために、周囲壁１０４の中空領域に防塵構造、例えば、防塵ネット等を設置することができ、このようにして放熱効率を向上させると同時に塵埃及び不純物が動力モジュール１００内に落ちることを回避することができる。
【0031】
本出願において、固定子１３と回転子１４は駆動モータに相当することができ、固定子１３と回転子１４はいずれもハウジング１０の収容キャビティ１０２内に設置されてモータをハウジング１０内に内蔵して設置することに相当し、このようにして動力モジュール１００全体の体積を効果的に減少させることができる。本出願の実施形態において、回転子１４は固定子１３の外側に設置され、両者は一つの外部回転子モータに相当する。
【0032】
磁石１５の数は複数であり、複数の磁石１５は接着の方式で回転子１４の周方向に沿って間隔をあけて設置されてもよく、いくつかの実施形態において、磁石１５は直接接着剤により回転子１４に直接接着することができ、他の実施形態において、磁石１５の取り付け安定性を向上させるために、回転子１４に取付溝を開設し、磁石を取付溝内に取り付けた後に接着剤により固定することができ、具体的にはここで限定されない。
【0033】
図４を参照すると、一つの実施形態として、フレキシブルホイール１２に取付キャビティ１２３が形成され、回転子１４及び固定子１３は少なくとも部分的に取付キャビティ１２３内に収容される。
【0034】
このように、フレキシブルホイール１２は少なくとも部分的にハウジング１０の収容キャビティ１０２内に設置されかつ回転子１４及び固定子１３は少なくとも部分的にフレキシブルホイール１２の取付キャビティ１２３内に収容され、動力モジュール１００の構造コンパクト性を向上させ、さらに動力モジュール１００全体の体積を減少させることができる。
【0035】
理解されるように、このような実施形態において、フレキシブルホイール１２はハウジング１０内に収容され、回転子１４と固定子１３はフレキシブルホイール１２の取付キャビティ１２３内に収容され、このように、径方向に沿って順次嵌設される方式を採用してフレキシブルホイール１２と固定子１３及び回転子１４を配置して動力モジュール１００の構造コンパクト性を向上させることができ、それにより動力モジュール１００全体の体積を減少させる。
【0036】
具体的には、図４～図１０に示すとおり、このような実施形態において、フレキシブルホイール１２は相互に接続されたフレキシブル壁１２１及び取付壁１２２を含み、フレキシブル壁１２１は回転子１４の回転の軸方向に沿って延伸し、フレキシブル壁１２１は剛性ホイール１１１に動力結合され、取付壁１２２はハウジング１０に固定的に接続される。取付壁１２２とフレキシブル壁１２１は取付キャビティ１２３を形成し、回転子１４と固定子１３は全て取付キャビティ１２３に収容される。このように、回転子１４と固定子１３はフレキシブルホイール１２で形成された取付キャビティ１２３内に完全に収容され、体積をさらに減少させることができる。
【0037】
図４、図７及び図８に示すとおり、一つの実施形態として、ハウジング１０は周囲壁１０４、中心軸部１０５及び周囲壁１０４と中心軸部１０５を接続する底壁１０３を含み、周囲壁１０４と底壁１０３は共に収容キャビティ１０２を形成し、フレキシブルホイール１２の取付壁１２２は周囲壁１０４、底壁１０３及び中心軸部１０５のうちの少なくとも一つに固定的に接続される。このように、取付壁１２２を周囲壁１０４、底壁１０３及び中心軸部１０５のうちの少なくとも一つに固定的に接続すればフレキシブルホイール１２をハウジング１０に固定的に接続することができる。
【0038】
具体的には、図４、図５及び図１０に示すとおり、図示の実施形態において、フレキシブルホイール１２は略カップ状を呈し、フレキシブルホイール１２のフレキシブル壁１２１は回転子１４の回転の軸方向に沿って延伸し、すなわち回転子１４の回転軸線に沿って延伸し、取付壁１２２はフレキシブル壁１２１の底部に接続されかつフレキシブル壁１２１に対して径方向に沿って内側に折り曲げて延伸し、すなわちフレキシブル壁１２１に対して回転子１４の回転軸線が位置する側に折り曲げて延伸し、取付壁１２２に貫通孔が開設されてもよく、取付壁１２２は貫通孔のネジ、ボルト及びピン等の締結部材によりハウジング１０に固定的に取り付けられる。
【0039】
より具体的には、フレキシブル壁１２１の変形を保証するために、フレキシブル壁１２１の厚さを薄く設定することができ、取付壁１２２の端部に厚さの厚い取付凸部１２２１が形成され、取付凸部１２２１が中心軸部１０５に嵌設され、取付壁１２２が該取付凸部１２２１によりハウジング１０に固定的に接続され、取付凸部１２１が厚いことによりフレキシブルホイール１２とハウジング１０との接続強度を保証することができ、このような場合に、取付凸部１２２１に貫通孔が形成されてもよく、該貫通孔のピン、ネジ及びボルト等の締結部材により取付凸部１２２１をハウジング１０に固定的に取り付けることができる。
【0040】
理解されるように、他の実施形態において、フレキシブルホイール１２は取付壁１２２を省略してもよく又は取付部１２２も回転子１４の回転の軸方向に沿って延伸しかつハウジング１０の底壁１０３に直接固定的に接続されてもよい。理解されるように、このような場合に、フレキシブルホイール１２はほぼ筒状を呈することができる。
【0041】
もちろん、図７を参照すると、他の実施形態において、フレキシブルホイール１２も略シルクハット状を呈し、このような実施形態において、フレキシブルホイール１２の取付壁１２２はフレキシブル壁１２１に対して径方向に沿って外側に折り曲げて延伸し、すなわちフレキシブル壁１２１に対して回転子１４の回転軸線が位置する側から離れて折り曲げて延伸し、このような場合に、フレキシブル壁１２１は直接独立的に取付キャビティ１２３を形成し、固定子１３と回転子１４は該取付キャビティ１２３内に少なくとも部分的に収容されることができる。
【0042】
具体的には、このような実施形態において、ハウジング１０はセグメント式ハウジング１０であってもよく、具体的には上下に配置された第一部分と第二部分に分けられ、第二部分は第一部分の上方に設けられてもよく、フレキシブルホイール１２の取付壁１２２に環状取付部１２２１が形成されてもよく、該環状取付部１２２１は第一部分と第二部分との間に取り付けられてもよい。このような場合、ハウジング１０の第一部分と第二部分とフレキシブルホイール１２の環状取付部１２２１は共に収容キャビティ１０２を形成する。
【0043】
本出願において、中心軸部１０５は底壁１０３の中心位置に形成することができ、回転子１４は中心軸部１０５に回転可能に接続され、それは中心軸部１０５の周りに回転し、例えば、中心軸部１０５と回転子１４との間に支持軸受が設置され、支持軸受は回転子１４を支持すると同時に回転子１４の回転に影響を与える。
【0044】
理解されるように、フレキシブルホイール１２が波発生器１６の駆動で十分に大きな変形を発生することを保証するために、取付壁１２２をハウジング１０の底壁１０３に固定的に接続することを優先的に選択することができ、このようにしてフレキシブル壁１２１の長さを増加させることによりフレキシブル壁１２１が波発生器１６の作用で十分な変形を発生させることができる。
【0045】
図３及び図１２に示すとおり、一実施形態として、剛性ホイール１１１の内周面に第一リングギア構造１１１１が形成される。フレキシブルホイール１２は取付壁１２２及びフレキシブル壁１２１を含み、取付壁１２２はハウジング１０に固定的に接続され、フレキシブル壁１２１と剛性ホイール１１１の第一リングギア構造１１１１の位置と対向する外周面に第二リングギア構造１２１１が形成され、第一リングギア構造１１１１は第二リングギア構造１２１１と部分的に噛み合うことによりフレキシブルホイール１２が剛性ホイール１１１と動力結合し、第二リングギア構造１２１１の歯数は第一リングギア構造１１１１の歯数よりも少ない。
【0046】
このように、第一リングギア構造１１１１と第二リングギア構造１２１１の部分噛み合いによりフレキシブルホイール１２のフレキシブル壁１２１が変形する時に剛性ホイール１１１が回転するように駆動して動力出力を行うことができる。
【0047】
一実施形態として、カム１６２は回転子１４に取り外し可能に取り付けられるか又はカム１６２と回転子１４は一体構造であり、カム１６２の回転子１４の回転の軸方向での正投影の外郭（外側輪郭）は楕円形を呈する。
【0048】
このように、楕円形のカム１６２とフレキシブル軸受１６１は波発生器１６を構成することができ、回転子１４が回転する時、カム１６２は回転することによりフレキシブルホイール１２が変形するように周期的に駆動し、それによりフレキシブルホイール１２は剛性ホイール１１１が回転するように駆動する。
【0049】
具体的には、このような実施形態において、カム１６２はネジ又はボルトなどの締結部材により回転子１４に取り外し可能に取り付けられるか又は回転子１４と一体構造に直接形成され、カム１６２の輪郭は楕円形を呈し、カム１６２の回転軸線は回転子１４の回転軸線と重なり合い、回転子１４は回転する時にカム１６２が回転するように駆動することができ、カム１６２が回転する時にフレキシブル軸受１６１によりフレキシブルホイール１２が変形するように駆動して剛性ホイール１１１がハウジング１０に対して回転するように駆動して動力出力を実現する。
【0050】
図３から図６を併せて参照すると、一実施形態として、動力モジュール１００はさらに第一位置検出アセンブリ１７を含み、第一位置検出アセンブリ１７は少なくとも部分的にカム１６２に形成された環状キャビティ１６２０内に収容されるか又は波発生器１６の固定子１３から離れる一側に設置され、第一位置検出アセンブリ１７は動力出力部材１１の回転位置情報を検出するために用いられる。
【0051】
このように、第一位置検出アセンブリ１７により動力出力部材１１の位置及び回転速度を正確に取得することにより、より正確に制御することができ、第一位置検出アセンブリ１７を収容キャビティ１０２に設置することによりハウジング１０の取付空間をさらに節約することができてこの動力モジュール１００の体積をより小さくすることができる。
【0052】
本実施形態において、「第一位置検出アセンブリ１７は波発生器１６の固定子１３から離れる一側に設置される」とは波発生器１６が固定子１４から離れる一側に少なくとも一つの面を含み、第一位置検出アセンブリ１７はこのいくつかの面が位置する平面が固定子１３から離れる方向に形成された空間内に設置されてもよく、それは波発生器１６が軸方向に投影してカバーする領域を含み、波発生器１６が軸方向に投影してカバーしない領域も含み、すなわち、固定子１３及び第一位置検出アセンブリ１７は軸方向に沿ってそれぞれ波発生器１６の反対する両側に設置されることを理解することができる。
【0053】
第一位置検出アセンブリ１７と回転子１４はカム１６２の両側に位置し、すなわち、第一位置検出アセンブリ１７は波発生器１６の頂部に位置する。
【0054】
具体的には、第一位置検出アセンブリ１７は第一磁性部材１７１及び第一検知部材１７２を含み、第一磁性部材１７１は動力出力部材１１に固定的に接続され、第一検知部材１７２はハウジング１０に固定的に接続され、かつ第一磁性部材１７１と間隔をあけて対向して設置される。
【0055】
さらに、このような実施形態において、カム１６２は中空環状を呈し、第一位置検出アセンブリ１７は好ましくは少なくとも部分的にカム１６２の環状キャビティ１６２０内に収容される。このように動力モジュール１００全体の軸方向の積み重ね空間をさらに減少させて動力モジュール１００全体の体積をより小さくすることができ、同時に第一位置検出アセンブリ１７と固定子１３をカム１６２と回転子１４により分離することもできる。一方、熱源の集中による局所的な過熱を回避することができ、他方では、両者を仕切ることにより固定子１３が動作する時に発生する磁界が第一位置検出アセンブリ１７の検出精度に悪影響を与えることを回避することができる。もちろん、他の実施形態において、第一位置検出アセンブリ１７は部分的にカム１６２の環状キャビティ１６２０内に収容されてもよく、一部は環状キャビティ１６２０内から回転子１４を離れる一側に突出する。
【0056】
本出願において、第一磁性部材１７１は磁気リング又は磁石であってもよく、第一検知部材１７２はホール検出素子であってもよく、動力出力部材１１が回転する場合、第一磁性部材１７１は動力出力部材１１に連れて回転し、ホール検出素子は第一磁性部材１７１の位置を検出してさらに動力出力部材１１の回転位置を検出することができ、それにより回転位置に基づいて動力出力部材１１の回転速度を計算して取得する。
【0057】
図４、図５及び図７及び図８を参照すると、一実施形態として、ハウジング１０に中心軸部１０５が形成され、第一検知部材１７２が中心軸部１０５に設置され、中心軸部１０５に配線溝１０５１が設置され、配線溝１０５１が中心軸部１０５全体を貫通してもよく、中心軸部１０５の一部を貫通した後に中心軸部１０５から直接貫通してもよく、第一検知部材１７２が配線溝１０５１を通過する接続線３３を介して第一回路基板１８に電気的に接続される。
【0058】
このように、中心軸部１０５は第一検知部材１７２を支持して取り付けることができ、同時に、中心軸部１０５に配線溝１０５１が開設されることにより第一検知部材１７２は配線溝１０５１を通過する接続線３３を介して第一回路基板１８に電気的に接続されて第一検知部材１７２への給電を実現することができ、複雑な配線構造を設ける必要がなく、配線空間を節約し、動力モジュール１００の構造をよりコンパクトにし、さらに体積を減少させる。
【0059】
具体的には、第一回路基板１８は固定子１３の駆動回路基板であってもよく、第一回路基板１８はハウジング１０の底壁１０４の内側又は外側に設置されてもよく、例えば、図４に示すように、ハウジング１０の底壁１０４の下方に収容空間１０９が形成されてもよく、第一回路基板１８は該収容空間１０９内に取り付けられて第一回路基板１８及び第一回路基板１８上の電子素子を保護することができる。また、ハウジング１０の底壁１０３の外側にさらに駆動回路基板３０が設置されてもよく、駆動回路基板３０は第一回路基板１８と挿着の方式で電気的に接続することができ、駆動回路基板３０は動力設備１０００のプロセッサと電気的に接続するために用いられ、駆動回路基板３０はプロセッサから送信された制御指令を受信して固定子１３の通電状況を制御して回転子１３の回転速度を制御することができる。
【0060】
第一検知部材１７２はハウジング１０の中心軸部１０５に嵌設して取り付けされてもよく、第一検知部材１７２に給電することを実現するために、第一検知部材１７２に接続された接続線３３は配線溝１０５１を通過した後に中心軸部１０５を通過し、さらにハウジング１０の底部に取り付けられた第一回路基板１８に電気的に接続され、第一検知部材１７２は位置情報を第一回路基板１８及び駆動回路基板３０に伝送することができ、それによりプロセッサは動力出力部材１１のリアルタイム回転位置及びリアルタイム回転速度をリアルタイムに取得することができる。
【0061】
図５から図７を参照すると、一実施形態として、第一検知部材１７２は第二回路基板１７２１及び第一検知ユニット１７２２を含み、第二回路基板１７２１と第一検知ユニット１７２２は電気的に接続され、第一検知ユニット１７２２と第一磁性部材１７１は間隔をあけて対向して設置され、第二回路基板１７２１は中心軸部１０５に嵌設され、第二回路基板１７２１は配線溝１０５１を通過する接続線３３を介して第一回路基板１８に電気的に接続される。理解されるように、相対的に設置された作用は第一検知ユニット１７２２と第一磁性部材１７１を互いに接近させるためであり、第一検知部材ユニット１７２２が第一磁性部材１７１の位置を検知することができ、それにより第一磁性部材１７１の回転速度、すなわち回転子１４の回転速度を計算することである。
【0062】
このように、第二回路基板１７２１は中心軸部１０５に嵌設され、第一検知ユニット１７２２は回路基板に設置されてもよく、第一検知ユニット１７２２は第一磁性部材１７１と協働して動力出力部材１１の回転位置を検出することができ、第二回路基板１７２１は接続線３３が配線溝１０５１を通過することによりハウジング１０の下方の第一回路基板１８に電気的に接続されて第一検知ユニット１７２２への給電を実現することができる。
【0063】
具体的には、このような実施形態において、第一検知ユニット１７２２は磁気誘導チップであってもよく、第二回路基板１７２１はチップ回路基板であってもよく、第一検知ユニット１７２２の数は単一であってもよく複数であってもよく、第一磁性部材１７１は環状磁性シートであってもよく磁石であってもよい。例えば、第一磁性部材１７１が環状磁性シートである場合、磁気誘導チップの数は一つであってもよく、第一磁性部材１７１が動力出力部材１１に連れて回転する場合、磁気誘導チップは環状磁性シートの回転位置を読み取ることができる。また例えば、第一磁性部材１７１が磁石である場合、第一検知ユニット１７２２の数は複数であり、複数の第一検知ユニット１７２２は環状の間隔で第二回路基板１７２１に設置されてもよく、動力出力部材１１が第一磁性部材１７１を回転するように駆動する場合、複数の第一検知ユニット１７２２は第一磁性部材１７１の回転位置を検出することにより動力出力部材１１の位置の検出を実現することができる。
【0064】
もちろん、いくつかの実施形態において、第一検知部材１７１は第一検知ユニット１７２２のみを含み第二回路基板１７２１を省略することができ、このように、第一検知部材１７１はハウジング１０の中心軸部１０５に直接固定して取り付けられ、次に配線を介して配線溝１０５１を通過した後にハウジング１０の底部に設置された第一回路基板１８に直接電気的に接続され、さらに第一検知ユニット１７２２の給電と検知信号の伝送を実現する。
【0065】
図３から図７を参照すると、一実施形態として、動力モジュール１００はさらに第二位置検出アセンブリ１９を含み、第二位置検出アセンブリ１９は収容キャビティ１０２内に取り付けられ、第二位置検出アセンブリ１９は第一位置検出アセンブリ１７が固定子１３方向に向く一側に設けられ、第二位置検出アセンブリ１９は第二磁性部材１９１及び第二検知部材１９２を含み、第二磁性部材１９１は回転子１４に固定的に接続されて回転子１４に連れて同期回転し、第二検知部材１９２はハウジング１０に固定的に接続されかつ第二磁性部材１９１と間隔をあけて対向して設置され、第二検知部材１９２は第二磁性部材１９１の回転位置を検出するために用いられる。
【0066】
「第二位置検出アセンブリ１９は第一位置検出アセンブリ１７が固定子１３方向に向く一側に設けられる」とは軸方向に、固定子１３、第二位置検出アセンブリ１９及び第一位置検出アセンブリ１７が順に間隔をあけて設置され、第二位置検出アセンブリ１９が第一位置検出アセンブリ１７と固定子１３との間に位置し、第二位置検出アセンブリ１９が第一位置検出アセンブリ１７の固定子１３に向く方向に形成された空間内に設置されてもよく、その第一位置検出アセンブリ１７が軸方向に投影してカバーする領域は、第一位置検出アセンブリ１７が軸方向に投影してカバーしない領域も含むことを理解することができる。
【0067】
このように、第二位置検出アセンブリ１９により回転子１４の位置及び回転速度を正確に取得することができ、それにより正確に制御することができ、すなわち入力検出を実現する。第二位置検出アセンブリ１９を収容キャビティ１０２に設置することによりハウジング１０の取付空間をさらに節約することができてこの動力モジュール１００の体積をより小さくすることができる。
【0068】
具体的には、このような実施形態において、第二位置検出アセンブリ１９は少なくとも部分的にカム１６２の環状キャビティ１６２０内に収容されかつ第一位置検出アセンブリ１７の下方に位置し、このようにして動力モジュール１００全体の軸方向の積み重ね空間をさらに減少させて動力モジュール１００全体の体積をより小さくすることができ、同時に第二位置検出アセンブリ１９と固定子１３をカム１６２及び回転子１４により分離することができ、一方、熱源の集中による局所的な過熱を回避することができ、他方で、両者を仕切ることにより固定子１３の動作時に発生する磁界が第二位置検出アセンブリ１９の検出精度に悪影響を与えることを回避することができる。
【0069】
もちろん、理解されるように、いくつかの実施形態において、第二位置検出アセンブリ１９は収容キャビティ１０２内の他の位置に設置されてもよく、例えば、一例において、第二位置検出アセンブリ１９は回転子１４内に設置されてもよく又は回転子１４の外に設置されてもよく、具体的にはここで限定されない。
【0070】
さらに、このような実施形態において、第二検知部材１９２も中心軸部１０５に設置されてもよく、第二検知部材１９２も配線溝１０５１を通過する接続線を介して第一回路基板１８に電気的に接続されてもよい。
【0071】
さらに、このような実施形態において、第二検知部材１９２は第三回路基板１９２１及び第二検知ユニット１９２２を含み、第三回路基板１９２１と第二検知ユニット１９２２は電気的に接続され、第二検知ユニット１９２２と第二磁性部材１９１は間隔をあけて対向して設置され、第三回路基板１９２１はハウジング１０に固定的に接続される。
【0072】
具体的には、本実施形態において、第二回路基板１７２１と同様に、第三回路基板１９２１もハウジング１０の中心軸部１０５に嵌設されてもよく、第三回路基板１９２１と第二回路基板１７２１は積み重ねて設置されてもよく、第三回路基板１９２１も配線溝１０５１を通過する接続線を介して第一回路基板１８に電気的に接続されてもよい。このように、第三回路基板１９２１と第二回路基板１７２１をカム１６２の環状キャビティ１６２０内に積み重ねて設置することにより、軸方向の空間を節約することができる。また、図４を参照すると、図示の方式において、第二回路基板１７２１及び第三回路基板１９２１は同じ回路基板であってもよく、すなわち、両者は集積して両面回路基板となり、第一検知ユニット１７２２及び第二検知ユニット１９２２はそれぞれ回路基板の両側に設置される。もちろん、理解されるように、いくつかの実施形態において、積み重ねられた二枚の単独の回路基板を設置することによりそれぞれ第一検知ユニット１７２２及び第二検知ユニット１９２２に給電し検出信号を伝送し、このような状況で、第二回路基板１７２１と第三回路基板１９２１との間は仕切板（図示せず）により仕切られ、第二回路基板１７２１と第三回路基板１９２１は絶縁的に分離して設置され、二つの回路基板は単独の配線により第一回路基板１８に電気的に接続することができる。
【0073】
また、第一磁性部材１７１と同様に、第二磁性部材１９１は環状磁性シート又は磁石であってもよく、その具体的な構造は第一磁性部材１７１と同じであり、ここでは説明を繰り返しない。同時に、第一検知ユニット１７２２と同様に、第二検知ユニット１９２２は磁気誘導チップであってもよく、第二検知ユニット１９２２の数は単数又は複数であってもよい。単一又は複数の第二検知ユニット１９２２は環状の間隔で第三回路基板１９２１に設置されてもよく、第二磁性部材１９１の回転を回転するように駆動する場合、複数の第二検知ユニット１９２２は第二磁性部材１９１の回転位置を検出することにより回転子１４の位置の検出を実現することができる。
【0074】
図３から図５及び図１０を参照すると、一実施形態として、動力モジュール１００はさらに支持部材２０を含み、支持部材２０は開口１０１に設置され、剛性ホイール１１１は少なくとも部分的に支持部材２０の内側に設置され、剛性ホイール１１１と支持部材２０との間に転動部材２１が設置され、剛性ホイール１１１は支持部材２０に対して回転することができ、支持部材２０はハウジング１０と取り外し可能に接続される。
【0075】
このように、支持部材２０は剛性ホイール１１１の回転を支持しかつ剛性ホイール１１１に反力を提供することができ、外接荷重の各方向から剛性ホイール１１１への作用力を効果的に相殺して回転の安定性を向上させることができる。
【0076】
具体的には、図１０及び図１１に示すとおり、このような実施形態において、支持部材２０、剛性ホイール１１１及び転動部材２１は軸受に相当することができ、支持部材２０は軸受の外輪に相当することができ、剛性ホイール１１１は軸受の内輪に相当することができ、転動部材２１は軸受のボール又はローラに相当することができ、剛性ホイール１１１の内側に第二リングギア構造１２１１を形成すればフレキシブルホイール１２との動力結合を実現することができる。同時に、支持部材２０及び転動部材２１を設置するだけで剛性ホイール１１１を回転して支持することができ、支持軸受を追加して剛性ホイール１１１の回転を支持する必要がなく、部品を節約すると同時に動力モジュール１００の径方向寸法を減少させ、その体積をより小さくすることができる。
【0077】
図示の実施形態では、支持部材２０はハウジング１０と取り外し可能に接続され、このようにして、支持部材２０、転動部材２１及び剛性ホイール１１１を全体として取り外し可能にすることができることを便利にする。もちろん、理解されるように、他の実施形態において、支持部材２０はハウジング１０と一体構造であってもよく、具体的にはここで限定されない。
【0078】
ここで、支持部材２０がハウジング１０の開口１０１に設置されることは支持部材２０がハウジング１０の開口１０１の内側に設置されかつハウジング１０の収容キャビティ１０２内に位置することを理解することができ、開口１０１の外側に位置しかつハウジング１０の外部に位置してもよい。図示された実施形態において、支持部材２０はハウジング１０の開口１０１の頂部に設置されかつ収容キャビティ１０２の外に位置し、理解されるように、他の実施形態において、支持部材２０はハウジング１０に収容されることであってもよく、具体的にはここで限定されない。
【0079】
図示の実施形態において、支持部材２０は剛性ホイール１１１の外側に設置されかつ剛性ホイール１１１を完全に包んでカバーする。理解されるように、他の実施形態において、動力モジュール１００全体の重量を減少させるために、剛性ホイール１１１の頂部を支持部材２０の縁部から突出するように設置し、剛性ホイール１１１の底部が支持部材２０より低く設置されかつ支持部材２０内に収容され、このようにして、それぞれ支持部材２０の頂部を部分的に除去しかつ剛性ホイール１１１の底部を部分的に除去することにより、支持部材２０が剛性ホイール１１１の回転を支持することができることを保証する状況で動力モジュール１００全体の重量を効果的に低減することができる。
【0080】
また、いくつかの実施形態において、支持部材２０は剛性ホイール１１１の外側に設置されなくてもよく、剛性ホイール１１１とハウジング１０との間に設置されてもよく、支持部材２０の一端はハウジング１０に固定し、他端は剛性ホイールに相対回転可能に固定されてもよく、例えば、いくつかの実施形態において、支持部材２０は環状を呈してもよく、それはハウジング１０に固定的に取り付けられ、支持部材２０に環状スライド溝が形成されてもよく、剛性ホイール１１１の底部に環状スライド溝と嵌合する環状突起が形成され、両者が協働することにより剛性ホイール１１１の回転に対する支持を実現し、また、いくつかの実施形態において、支持部材２０は軸受であってもよく、支持部材２０をハウジング１０の開口１０１に直接設置することができ、次にその外輪とハウジング１０とを溶接等の方式でハウジング１０に固定し、その内輪を溶接等の方式で剛性ホイール１１１に固定する。
【0081】
一実施形態として、支持部材２０の外周面はハウジング１０の外周面と面一である。
【0082】
このように、動力モジュール１００の外観をより規則的に整列させることができ、同時に支持部材２０の外周面が突出しすぎることにより径方向寸法が大きすぎることを回避することができる。
【0083】
図３から図５を参照すると、一実施形態として、動力出力部材１１はさらに剛性ホイール１１１に固定的に接続されたフランジ１１２を含み、フランジ１１２は開口１０１に取り付けられ、フランジ１１２は剛性ホイール１１１、フレキシブルホイール１２及びカム１６２をカバーする。
【0084】
このように、一方では、フランジ１１２を増加させることにより動力出力部材１１と外部負荷との接触面積を増加したり又は接続点を増加して接続強度を向上させ、動力伝達の安定性を保証することができ、他方では、フランジ１１２は剛性ホイール１１１とフレキシブルホイール１２とをカバーするように設けられて、剛性ホイール１１１とフレキシブルホイール１２を効果的に保護して、外部不純物又は塵埃が動力モジュール内部に入って伝動の信頼性に悪影響を与えることを効果的に回避することができる。
【0085】
図４に示す実施形態において、フランジ１１２は剛性ホイール１１１の軸方向一側に固定的に接続され、両者の接続方式は軸方向接続であり、それは剛性ホイール１１１及びフランジ１１２にそれぞれ軸方向に沿って固定孔を開設しかつボルト及びネジなどの締結部材により両者を固定的に接続することができ、それは軸方向の締結部材により動力出力を行う。このような状況で、フランジ１１２に接続された外部負荷は直接的に軸方向に沿って延伸して軸方向にフランジ１１２に固定的に接続される。
【0086】
もちろん、図１３を参照すると、他の実施形態において、フランジ１１２は剛性ホイール１１１の径方向一側に固定的に接続されてもよい。このような実施形態において、剛性ホイール１１１の径方向に固定孔１１１２を開設し、次に該固定孔１１１２の締結部材により剛性ホイール１１１とフランジ１１２を固定的に接続することができる。このように、剛性ホイール１１１は径方向にフランジ１１２に動力を出力してフランジ１１２を回転するように駆動し、その動力出力方向は剛性ホイール１１１の回転軸線と垂直であり、動力出力の安定性及び信頼性を効果的に保証することができる。このような実施形態において、フランジ１１２に接続された外部負荷はフランジ１１２及び剛性ホイール１１１の径方向に沿ってフランジ１１２又は剛性ホイール１１１に固定的に接続することができる。
【0087】
図３から図５を参照すると、図示の実施形態において、第一位置検出アセンブリ１７の第一磁性部材１７１はカム１６２の回転子１４から離れた一側に設置されかつフランジ１１２に取り付けられ、第一検知部材１７１は中心軸部１０５に固定的に取り付けられかつカム１６２の回転子１４から離れる一側に位置し、すなわち、第一位置検出アセンブリ１７は全てカム１６２の回転子から離れる一側に設置される。すなわち、このような実施形態において、第一位置検出アセンブリ１７はカム１６２とフランジ１１２との間に形成された空間内に設置することができる。
【0088】
もちろん、理解されるように、いくつかの実施形態において、フランジ１１２に凸部が形成され、凸部がカム１６２の環状キャビティ１６２０内に延伸し、第一磁性部材１７１が凸部に取り付けられ、かつ第一検知部材１７２も全てカムの環状キャビティ１６２０内に収容され、これにより第一位置検出アセンブリ１７全体をいずれもカム１６２の環状キャビティ１６２０内に収容することができ、それにより動力モジュール１００全体の軸方向の積み重ね空間を減少させ、動力モジュール１００の高さ及び体積を減少させる。
【0089】
次に、図示の実施形態において、第二位置検出アセンブリ１９の第二磁性部材１９１はカム１６２の環状キャビティ１６２０内に収容され、第二検知部材１９２はカム１６２とフランジ１１２との間の空間内に位置する。理解されるように、他の実施形態において、第二位置検出アセンブリ１９は全てカム１６２とフランジ１１２との間に形成された空間内に設置されるか又は回転子１４内に直接設置されるか又は回転子１４の外側に設置されることであってもよく、具体的にはここで限定されず、回転子１４の回転位置を検出する機能を実現するだけでよい。
【0090】
さらに、図３から図５を続いて参照すると、一実施形態として、動力モジュール１００はさらに第一支持軸受２２を含み、ハウジング１０に中心軸部１０５が形成され、第一支持軸受２２は中心軸部１０５と回転子１４との間に設置され、又は第一支持軸受２２は中心軸部１０５とカム１６２との間に設置され、又は第一支持軸受２２の一部は中心軸部１０５と回転子１４との間に設置され、他の部分は中心軸部１０５とカム１６２との間に設置される。第一支持軸受２２は、カム１６２及び／又は回転子１４と中心軸部１０５とを相対回転した状態で支持するために用いられる。
【0091】
このように、第一支持軸受２２は回転子１４及びカム１６２の回転を支持して回転の安定性を保証することができる。
【0092】
具体的には、このような実施形態において、第一位置検出アセンブリ１７は第一支持軸受２２の頂部に位置し、このようにして第一位置検出アセンブリ１７を交換するか又はメンテナンスしやすく、すなわち、軸方向に沿って、第一支持軸受２２と第一位置検出アセンブリ１７は間隔をあけて設置され、第一位置検出アセンブリ１７は第一支持軸受２２の上方に位置し、このように、第一位置検出アセンブリ１７を交換するか又はメンテナンスする必要がある場合、フランジ１１２を剛性ホイール１１１から取り外すだけで第一位置検出アセンブリ１７を露出させることができ、着脱を便利にする。
【0093】
一実施形態として、第一支持軸受２２は中心軸部１０５に嵌設されてもよく、第一支持軸受２２の外輪は溶接、締り嵌め等の方式でカム１６２及び／又は回転子１４に固定的に接続され、第一支持軸受２２の内輪は中心軸部１０５と溶接、締り嵌め等の方式で固定的に接続される。
【0094】
図４から図６を続いて参照すると、一実施形態として、動力モジュール１００はさらに第二支持軸受２３を含み、第二支持軸受２３は動力出力部材１１とカム１６２との間に設けられ、第二支持軸受２３は動力出力部材１１とカム１６２を相対回転する状態で支持するために用いられる。
【0095】
このように、第二支持軸受２３はカム１６２を回転支持すると同時にフランジ１１２の回転を支持することができ、追加の支持軸受を追加設置する必要がなくフランジ１１２を支持し、部品の使用を減少させ、コストを低減する。具体的には、このような実施形態において、第二支持軸受２３はフランジ１１２とカム１６２との間に設置されてもよく、第二支持軸受２３は一方向スラスト軸受であることができる。
【0096】
図４を参照すると、一実施形態として、いくつかの実施形態において、第二支持軸受２３とフランジ１１２との間にさらに波形バネが設置されてもよく、波形バネは第二支持軸受２３に一定の圧力を提供することができ、それによりフランジ１１２に設置された第一磁性部材１７１と第二回路基板１７２１との間の寸法を制御する。
【0097】
図３から図５及び図１０を参照すると、一実施形態として、動力モジュール１００はさらに取付ブラケット２４を含み、固定子１３は取付ブラケット２４に設けられかつ取付ブラケットによりハウジング１０又はフレキシブルホイール１２に固定的に接続される。このように、取付ブラケット２４は固定子１３を効果的に支持し安定して取り付けることができる。
【0098】
具体的には、このような実施形態において、取付ブラケット２４はフレキシブルホイール１２の取付壁１２２の上方に設けられ、ネジ、ボルト及びピン等の締結部材により取付ブラケット２４、取付壁１２２及びハウジング１０を直接的に固定接続することができ、このように、取付ブラケット２４はフレキシブルホイール１２の取付壁１２２を押圧することができ、それによりフレキシブルホイール１２の変形抵抗能力を向上させ、フレキシブルホイール１２の割れを効果的に回避する。
【0099】
図４及び図５を参照すると、一実施形態として、動力モジュール１００はさらに第三支持軸受２６を含み、第三支持軸受２６は回転子１４と取付ブラケット２４との間に設けられ、第三支持軸受２６は回転子１４と取付ブラケット２４を相対回転する状態で支持するために用いられる。
【0100】
このように、第三支持軸受２６の設置は回転子１４と取付ブラケット２４の相対回転を安定的に支持して回転子１４の回転の安定性を保証することができる。具体的には、このような実施形態において、取付ブラケット２４は回転子１４の端部に位置することができ、第三支持軸受２６は回転子１４の端部と取付ブラケット２４に取り付けられ、例えば第三支持軸受２６の外輪は取付ブラケット２４に固定的に接続され、内輪は回転子１４の端部に固定的に接続することができる。
【0101】
図６を参照すると、いくつかの実施形態において、第三支持軸受２６は回転子１４と取付ブラケット２４との間に設置されず、第三支持軸受２６は直接的に回転子１４と中心軸部１０５との間に設置されかつ第一支持軸受２２と間隔をあけて対向して設置される。このような状況で、回転子１４の内壁に収容キャビティが形成され、固定子は少なくとも部分的にこの収容キャビティ内に収容されてもよく、第三支持軸受２６は回転子１４の中心軸部１０５に近い部分と中心軸部１０５との間に設置することができる。
【0102】
【0103】
具体的には、固定子１３はさらに固定子鉄心に巻設された固定子巻線（図示せず）を含み、固定子巻線と第四回路基板２５は第四回路基板２５に電気的に接続されると第一回路基板１８に電気的に接続され、通電する時、固定子巻線は回転子１４の回転を駆動する駆動力を生成して回転子１４をハウジング１０に対して回転するように駆動する。
【0104】
このような実施形態において、ハウジング１０の底壁１０３に貫通孔１０７が開設されてもよく、同様に、フレキシブルホイール１２の取付凸部１２２１にも貫通孔１０７が形成されてもよく、第四回路基板２５は貫通孔１０７を通過する接続線を介して第一回路基板１８に電気的に接続され、それにより第四回路基板２５は回路に外接することができ、複雑な配線を必要とせず、配線空間を節約し、さらに動力モジュール１００の体積を減少させる。
【0105】
いくつかの実施形態において、第四回路基板２５と取付ブラケット２４との間にさらに絶縁シート（図示せず）が設置することができる。このように、絶縁シートは取付ブラケット２４及び第四回路基板２５を遮断し、第四回路基板２５と取付ブラケット２４が電気的に接続することにより固定子１３を短絡することを回避することができる。もちろん、理解されるように、いくつかの実施形態において、取付ブラケット２４が絶縁材料である場合、上記絶縁シートを設置しなくてもよい。かつ、いくつかの実施形態において、第四回路基板２５を設置することなく直接固定子巻線と第一回路基板１８を電気的に接続することができ、具体的にはここで限定しない。
【0106】
本出願の実施形態において、第一回路基板１８は動力モジュール１００全体の給電回路基板であってもよく、第一回路基板１８は駆動回路基板３０とプラグ３５を介して挿着され、第一回路基板１８は動力モジュール１００内の各素子に給電して制御及び検出信号を伝送するために用いられ、第一回路基板１８はハウジング１０の底壁１０３の下方の収容空間１０９内に設置されてもよく、それは収容キャビティ１０３の外に位置する。
【0107】
第二回路基板１７２１は第一位置検出アセンブリ１７の支持回路基板であり、第三回路基板１９２１は第二位置検出アセンブリ１９の支持回路基板であり、第二回路基板１７２１及び第三回路基板１９２１はいずれも中心軸部１０５上の配線溝１０５１を通過する接続線を介して第一回路基板１８に電気的に接続され、もちろん、前述したように、第二回路基板１７２１及び第三回路基板１９２１は一枚の回路基板に統合されて第一回路基板１８に直接電気的に接続されてもよく、又は第二回路基板１７２１及び第三回路基板１９２１を省略して第一検知ユニット１７２２及び第二検知ユニット１９２２を直接的に接続線を介して第一回路基板１８に電気的に接続されてもよい。
【0108】
第四回路基板２５は固定子回路基板であり、それは主に固定子１３の固定子巻線に給電し回転子１４を回転するように駆動することに用いられ、第四回路基板２５は配線を介して第一回路と１８に電気的に接続されてもよく、駆動回路基板３０がロボットのプロセッサから送信された制御指令を受信する時、第一回路基板１８及び第四回路基板２５により固定子の状態を制御して回転子１４の回転速度を制御することができる。もちろん、理解されるように、いくつかの実施形態において、第四回路基板２５は省略されてもよく、固定子１３の巻線を配線を介して第一回路基板１８に直接電気的に接続される。
【0109】
また、図４を参照すると、図示の実施形態において、中心軸部１０５に複数のシャフトショルダが形成され、第二回路基板１７２１及び第三回路基板１９２１は中心軸部１０５のシャフトショルダに取り付けられてもよく、このような実施形態では、中心軸部１０５はハウジング１０全体を完全に貫通し、接続線３３は配線溝１０５１を介して中心軸部１０５の内部に入り、その後に直接第一回路基板１８に電気的に接続される。
【0110】
図１４を参照すると、いくつかの実施形態において、中心軸部１０５内に冷却液循環管路３６が設置することができ、冷却液循環管路３６は入口３６１及び出口３６２を有し、冷却過程において、外接の冷却ポンプにより冷却液を冷却液循環管路３６内に循環するように駆動して熱量を運び去り、それにより動力モジュール１００の発熱素子が集中しすぎて放熱が間に合わないことを回避する。図１４に示す実施形態において、入口３６１は動力モジュール１００の底部に位置し、出口３６２は動力モジュール１００の頂部に位置し、理解されるように、いくつかの実施形態において、入口３６１と出口３６２の位置は入れ替え又は入口３６１と出口３６２をいずれも動力モジュール１００の底部又は頂部に設置することができ、具体的にはここで限定しない。
【0111】
図４及び図５を参照すると、一実施形態として、図示の実施形態において、ハウジング１０の底部にカバー３１がさらに設置され、カバー３１はハウジング１０の底壁１０３の収容空間１０９を覆い、駆動回路基板３０と第一回路基板１８はいずれも収容空間１０９内に収容される。このように、カバー３１は駆動回路基板３０と第一回路基板１８を保護することができ、同時に防塵の役割を果たすことができる。
【0112】
もちろん、図１５を参照すると、いくつかの実施形態において、ハウジング１０の底部に収容空間１０９が形成されなくてもよく、第一回路基板１８をハウジング１０の底壁１０３の下方に直接貼り付けてさらにハウジング１０の全体の高さを減少させて動力モジュール１００全体の体積を減少させる。このような状況で、駆動回路基板３０は外付け可能であり、例えば、ロボットの胴体２００に設置することができ、接続配線を介して第一回路基板１８に電気的に接続される。
【0113】
図３及び図４及び図８を参照すると、一実施形態として、動力モジュール１００はさらにトルクセンサ２９を含み、ハウジング１０は底壁１０３を含み、底壁１０３に溝１０３１が開設され、トルクセンサ２９は溝１０３１内に取り付けられ、トルクセンサ２９は剛性ホイール１１１の出力トルクを検出するために用いられる。
【0114】
このように、トルクセンサ２９はハウジング１０に直接取り付けられ、剛性ホイール１１１の受けたトルクはフレキシブルホイール１２によりハウジング１０に作用した後にトルクセンサ２９に直接的に作用し、トルクセンサ２９の検出トルクは剛性ホイール１１１の受けたトルクであり、検出が正確で、確実であり、同時に、トルクセンサ２９はハウジング１０の底壁１０３の溝１０３１内に設置されてトルクセンサ２９の組み立てを容易にすることができ、全体構造がコンパクトであり、同時にトルクセンサ２９を保護することもできる。
【0115】
具体的には、図示の実施形態において、剛性ホイール１１１が受けたトルクはフレキシブルホイール１２のフレキシブル壁１２１に作用し、次に取付壁１２２によりハウジング１０の底壁１０３に作用し、さらに底壁１０３に取り付けられたトルクセンサ２９に伝達されてトルク検出を実現する。
【0116】
図示の実施形態において、溝１０３１はハウジング１０の底壁１０３の底部に形成され、トルクセンサ２９は溝１０３１内に取り付けられ、第一回路基板１８は底壁１０３に取り付けられかつトルクセンサ２９をカバーし、トルクセンサ２９は第一回路基板１８に電気的に接続される。トルクセンサ２９は好ましくは歪みゲージトルクセンサ２９であり、歪みゲージトルクセンサ２９の体積が小さく、底壁１０３の溝１０３１内に取り付けられ、それにより動力モジュール１００全体の体積を減少させることができる。
【0117】
また、いくつかの実施形態において、底壁１０３上の溝１０３１に対応する部分の材料はハウジング１０の他の部分の材料と異なり、溝１０３１に対応する部分は他の部分に比べて変形しやすく、トルクセンサ２９のトルクに対する検出を容易にし、検出の正確性及び精度を向上させる。
【0118】
図２から図５及び図１６、図１９及び図２０を参照すると、一実施形態として、動力モジュール１００はハウジング１０、動力出力部材１１、フレキシブルホイール１２、回転子１４、固定子１３、波発生器１６及び冷却管路を含み、ハウジング１０に開口１０１及び収容キャビティ１０２が形成され、動力出力部材１１はハウジング１０に対して回転することができ、動力出力部材１１は剛性ホイール１１１を含み、剛性ホイール１１１は開口１０１に設けられる。
【0119】
フレキシブルホイール１２は少なくとも部分的に収容キャビティ１０２内に設置されかつ剛性ホイール１１１に動力結合され、フレキシブルホイール１２はさらにハウジング１０に固定的に接続される。回転子１４は少なくとも部分的にハウジング１０の収容キャビティ１０２内に回転可能に取り付けられ、回転子１４の内側に磁石１５が取り付けられ、回転子１４は剛性ホイール１１１と同軸に回転し、固定子１３は少なくとも部分的に回転子１４内に収容されかつ磁石１５と間隔をあけて対向して設置される。
【0120】
波発生器１６はフレキシブル軸受１６１及びカム１６２を含み、フレキシブル軸受１６１はフレキシブルホイール１２とカム１６２との間に設置され、カム１６２は回転子１４に取り外し可能に取り付けられるか又は回転子１４と一体構造である。
【0121】
そのうち、固定子１３は回転子１４がハウジング１０に対して回転するように駆動するために用いられ、回転子１４が回転する時に波発生器１６によりフレキシブルホイール１２の変形を駆動して剛性ホイール１１１が回転するように駆動して動力を出力する。
【0122】
具体的には、ハウジング１０はさらに周囲壁１０４、中心軸部１０５及び周囲壁１０４と中心軸部１０５を接続する底壁１０３を含み、周囲壁１０４と底壁１０３は共に収容キャビティ１０２を形成し、フレキシブルホイール１２の取付壁１２２は囲壁１０４、底壁１０３及び中心軸部１０５のうちの少なくとも一つに固定的に接続され、中心軸部１０５は底壁１０３に凸設され、かつ開口１０１の方向に向かって延伸し、少なくとも一部の冷却管路は固定子１３の内側に収容され、かつ固定子１３に近接する。
【0123】
現在、関連技術における関節モータは自然放熱又はファン放熱を多く使用し、関節モータのトルク密度の増大に伴い、自然放熱及びファン放熱は現在の関節の放熱需要を満たすことができず、液冷の放熱能力がより強く、しかしながら、多くの液冷の流路はハウジングの表面に設置され、固定子の温度が高く、ハウジングの表面の冷却液は固定子を直接的に放熱することができず、すなわちハウジングの表面の冷却液は固定子への放熱効果が限られる。本発明に係る動力モジュール１００は、少なくとも冷却管８０が固定子１４の内側に収容されかつ固定子１４に近接し、冷却管路８０と固定子１４との距離がより近く、固定子１４により生成された熱量が迅速に冷却液に伝達され、固定子１４の温度が高すぎて発電機の絶縁構造を破損することを回避し、ある程度で動力モジュール１００の耐用年数を延長する。
【0124】
図１６から図１８を参照すると、一実施形態として、冷却管路と中心軸部１０５は互いに独立した構造である。例えば、冷却管路は中心軸部１０５に巻回された冷却管路８０であってもよく、具体的には、冷却管路８０は順に接続された入水セグメント８０１、コイルセグメント８０２及び出水セグメント８０３を含み、コイルセグメント８０２は中心軸部１０５に近接し、又は中心軸部１０５に直接接触し、又は放熱部材により中心軸部１０５と接触し、底壁１０３にそれぞれ第一貫通孔１０３１と第二貫通孔１０３２が設置され、入水セグメント８０１は第一貫通孔１０３１を貫通し、出水セグメント８０３は第二貫通孔１０３２を貫通する。すなわち冷却管路８０の入水セグメント８０１は第一貫通孔１０３１を介して動力モジュール１００の内部に入り、中心軸部１０５の軸方向に沿って螺旋状に巻かれ、コイルセグメント８０２は好ましくは前記中心軸部１０５の内周壁に密着し、コイルセグメント８０２の主な作用は固定子１４を降温させることであるため、コイルセグメント８０２の軸方向の長さは好ましくは固定子１４の径方向に沿って軸方向に投影された長さ以上であり、冷却管路８０は第二貫通孔１０３２を介して動力モジュール１００を貫通して出水セグメント８０３を形成する。本実施例において、前記入水セグメント８０１と出水セグメント８０３は動力モジュール１００の同じ側に位置し、他の実施例において、前記給水セグメント８０１と出水セクション８０３はそれぞれ動力モジュール１００の対向する両側に位置することができる。また、配線を容易にするために、動力モジュール１００はさらに配線筒（図示せず）を含み、配線筒及び中心軸部１０５は部分的に前記冷却水管を間に挟んで、信号線及び電源線は前記配線筒を貫通することができる。
【0125】
これにより、冷却液は冷却管路８０の入水セグメント８０１に沿ってコイルセグメント８０２に流れ、さらにコイルセグメント８０２を経て出水セグメント８０３に流れ、隣接する二段の冷却管路内の冷却液の流れ方向が逆であり、冷却管路８０全体の温度の均一性を保証し、局所的な過熱により、放熱効果に悪影響を与えることを回避することができ、それにより動力モジュール１００内の構造部品を迅速に降温し、特に発熱量が多い固定子１４に対して、流れる冷却液は固定子１４への放熱効果を向上させることができる。それ以外に、冷却管路８０は同じ側の入水及び出水を採用し、放熱効果を向上させると同時に、さらに動力モジュール１００の構造をよりコンパクトにし、空間を節約し、動力モジュール１００の体積を減少させることができる。説明すべきものとして、冷却管路８０の巻回方式は特に制限されず、さらに動力モジュール１００の具体的な用途に応じて他の巻回方式を選択することができ、放熱需要を満たすことができればよく、冷却管路８０の巻回密度も特に限定されず、放熱需要に合わせて設計することができる。
【0126】
図１９から図２４を参照すると、一実施形態として、動力モジュール１００はさらにスリーブ５０を含み、スリーブ５０が中心軸部１０５に嵌設され、スリーブ５０が中心軸部の外周壁に嵌設されてもよく、中心軸部の内周壁に嵌設されてもよく、説明の便宜上、本解決手段はスリーブ５０が中心軸部の外周壁に嵌設されたもので説明し、中心軸部１０５がスリーブ５０と嵌合した後、中心軸部１０５とスリーブ５０との間に冷却管路が画定され、スリーブ５０と中心軸部１０５とが接触する筒壁に第一流路溝が設置され、第一流路溝の内壁と中心軸部１０５の外周壁との間に冷却管路が画定され、又は、中心軸部１０５とスリーブ５０とが接触する軸壁に第二流路溝７０が設置され、第二流路溝７０の内壁とスリーブ５０の内周壁に冷却管路が画定され、又は、中心軸部１０５とスリーブ５０とが接触する軸壁に第二流路溝７０が設置され、スリーブ５０と中心軸部１０５とが接触する筒壁に第一流路溝が設置され、かつ第一流路溝と第二流路溝７０が互いに正対しかつ延在方向が一致し、第一流路溝の内壁と第二流路溝７０の内壁が互いに共同して冷却管路を画定して構成する。
【0127】
すなわち、冷却管路はさらに動力モジュール１００自体の構造で形成されてもよく、例えば、動力モジュール１００はさらにスリーブ５０を含み、スリーブ５０はスチールスリーブであってもよく、スリーブ５０は中心軸部１０５に嵌設され、中心軸部１０５及びスリーブ５０はいずれも冷却管路の一部である。具体的には、スリーブ５０の筒壁にのみ第一流路溝が設置される場合、中心軸部１０５はスリーブ５０と共に冷却管路を画定し、中心軸部１０５は冷却液が冷却管路から流出することを防止することができ、中心軸部１０５とスリーブ５０とが接触する軸壁にのみ第二流路溝７０が設置される場合、スリーブ５０は中心軸部１０５と共に第二流路溝７０を画定し、スリーブ５０は冷却液が第二流路溝７０から流出することを防止することができ、中心軸部１０５に第二流路溝７０が設置され、スリーブ５０の筒壁に第一流路溝が設置される場合、二つの流路溝は共に冷却液が流通する冷却管路を画定する。これにより、直接的に動力モジュール１００自体の構造に溝を掘って冷却管路を形成し、動力モジュール１００の本来の構造に新たな構造を追加する必要がないことにより、動力モジュール１００の構成がより簡単であり、構造がコンパクトであり、同時に、冷却管路が固定子１３に近接し、固定子１３を迅速に放熱し、放熱効果を向上させることができる。
【0128】
図１９から図２４を参照すると、一実施形態として、中心軸部１０５及びスリーブ５０に溝を掘って冷却管路を設置する場合、第一流路溝及び第二流路溝７０の具体的な構造は特に限定されない。例えば、第一流路溝及び／又は第二流路溝７０は、複数の周方向セグメント７０１及び複数の軸方向セグメント７０２を含み、複数の周方向セグメント７０１が回転子１４の回転軸線を取り囲み、複数の軸方向セグメント７０２が回転子１４の回転する軸方向に沿って延伸し、かつ複数の周方向セグメント７０１が回転子１４の回転する軸方向に間隔をおいて配置され、隣接する二つの周方向セグメント７０１の間に軸方向セグメント７０２が接続される。これにより、冷却液は底壁１０３の入水口を経て流路溝内に入りかつ中心軸部１０５を取り囲み中心軸部１０５の頂部領域に流れ、中心軸部１０５の頂部領域に転向領域１０５１が設置され、冷却液は転向領域１０５１で流れ方向を変え、中心軸部１０５を取り囲み中心軸部１０５の底端まで流れてさらに出水口を経て流出し、一回の放熱を完了する。入水と出水が間隔を置いて配置され、冷却管路の全体の熱量分布が均一であることを保証し、局所的な過熱によって放熱効果に悪影響を与えることを回避し、放熱効率を向上させることができる。
【0129】
図２２から図２４を参照すると、一実施形態として、周方向セグメント７０１はさらに、第一周方向セグメント７０１１、第二周方向セグメント７０１２及び第三周方向セグメント７０１３を含み、第一周方向セグメント７０１１及び第二周方向セグメント７０１２はいずれも複数でありかつ互いに対応して設置され、第一周方向セグメント７０１１及び対応する第二周方向セグメント７０１２は中心軸部１０５の軸線に垂直な同一平面内に位置し、複数の第一周方向セグメント７０１１及び第二周方向セグメント７０１２は中心軸部１０５の軸方向に間隔をあけて設置され、第三周方向セグメント７０１３は複数の第一周方向セグメント７０１１及び第二周方向セグメント７０１２の底壁１０３から離れる一側に位置する。すなわち周方向セグメント７０１はセグメント化された設計であり、冷却液は入水口を経て第一周方向セグメント７０１１に流入し、軸方向セグメント７０２を経て隣接する次の第一周方向セグメント７０１１に流入し、さらに軸方向セグメント７０２を経て次の第一周方向セグメント７０１１に流入し、このように類推し、冷却液が回転子１４の回転軸線を取り囲む第三周方向セグメント７０１３に流入した後、さらに第三周方向セグメント７０１３から第二周方向セグメント７０１２に流入し、さらに軸方向セグメント７０２を経て隣接する次の第二周方向セグメント７０１２に流入し、このように類推し、冷却液が第二周方向セグメント７０１２に連通する出水口に流入するまで、一回の放熱を完了する。これにより、流路溝の中心軸部１０５及び／又はスリーブ５０での占用体積が小さく、放熱需要を満たすと同時に、ある程度で中心軸部１０５及び／又はスリーブ５０の剛性を維持することができる。
【0130】
図２３及び図２４を参照すると、一実施形態として、動力モジュール１００はさらに第一密封部材６１及び第二密封部材６２を含み、第一密封部材６１はスリーブ５０と中心軸部１０５との間に位置し、第二密封部材６２はスリーブ５０と中心軸部１０５との間に位置し、又は第二密封部材６２はスリーブ５０と底壁１０３との間に位置し、第一流路溝又は第二流路溝７０は第一密封部材６１と第二密封部材６２との間に位置する。密封部材がスリーブ５０と中心軸部１０５との間に位置する場合、径方向密封であり、密封部材がスリーブ５０と底壁１０３との間に位置する場合、軸方向密封である。すなわち冷却管路の密封は二つの径方向密封で完了することができ（図２３参照）、一つの径方向密封及び一つの軸方向密封により完了することができる（図２４参照）。これにより、冷却管路内の冷却液漏れを防止することができ、かつ、密封構造が簡単で、信頼性がより高い。なお、第一密封部材６１及び第二密封部材６２の種類は限定されず、Ｏ型密封リングであってもよい。
【0131】
本発明はさらに動力設備１０００を提供し、該動力設備１０００は前述の動力モジュール１００を含む。例えば、動力設備１０００はロボットであってもよく、上記動力モジュール１００はロボットの関節に取り付けられてもよく、固定子１３の発熱量が大きいため、冷却管路は固定子１３を直接的に放熱することができ、放熱効果を向上させる。かつ、動力モジュール１００は構造がコンパクトであり、体積が小さく、信頼性が高い。
【0132】
本明細書の説明において、参照用語「一つの実施形態」、「いくつかの実施形態」、「例示的な実施形態」、「例」、「具体的な例」、又は「いくつかの例」等の説明は前記実施形態又は例を参照して説明された具体的な特徴、構造、材料又は特徴が本出願の少なくとも一つの実施形態又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語への概略的な記述は必ずしも同じ実施形態又は例を指すとは限らない。かつ、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特徴は任意の一つ又は複数の実施形態又は例において適切な方式で結合することができる。
【0133】
本出願の実施形態を示しかつ説明したが、当業者は以下を理解することができる：本出願の原理及び精神から逸脱することなくこれらの実施形態に対して様々な変更、修正、置換及び変形を行うことができ、本出願の範囲は特許請求の範囲及びその均等物によって限定される。
【符号の説明】
【0134】
動力設備１０００、動力モジュール１００、ハウジング１０、開口１０１、収容キャビティ１０２、底壁１０３、溝１０３１、周囲壁１０４、中心軸部１０５、貫通孔１０７、動力出力部材１１、剛性ホイール１１１、第一リングギア構造１１１１、フランジ１１２、凸部１１２１、フレキシブルホイール１２、フレキシブル壁１２１、第二リングギア構造１２１１、取付壁１２２、取付キャビティ１２３、固定子１３、回転子１４、磁石１５、波発生器１６、フレキシブル軸受１６１、カム１６２、第一位置検出アセンブリ１７、第一磁性部材１７１、第一検知部材１７２、第二回路基板１７２１、第一検知ユニット１７２２、固定座１７３、第一回路基板１８、第二位置検出アセンブリ１９、第二磁性部材１９１、第二検知部材１９２、第三回路基板１９２１、第二検知ユニット１９２２、支持部材２０、転動部材２１、第一支持軸受２２、第二支持軸受２３、取付ブラケット２４、第四回路基板２５、第三支持軸受２６、トルクセンサ２９、駆動回路基板３０、カバー３１、第一貫通孔１０３１、第二貫通孔１０３２、スリーブ５０、第一密封部材６１、第二密封部材６２、第二流路溝７０、周方向セグメント７０１、第一周方向セグメント７０１１、第二周方向セグメント７０１２、第三周方向セグメント７０１３、軸方向セグメント７０２、冷却管溝１０５１、冷却管路８０、入水セグメント８０１、コイルセグメント８０２、出水セグメント８０３、転向領域１０５１、胴体２００、足部３００
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
