JP2010004582A - 波動減速機付きモータ - Google Patents

Abstract

【課題】小型にして高価にならないようにするとともにモータが高速回転時に発生する鉄損を防止できる高効率な波動減速機付きモータを提供する。
【解決手段】ロータ組立のロータ２の外周を薄肉ベアリング１９を介してフレクスプライン３の内周壁に取り付けることによりロータ組立は回動自在に支持される。楕円形に変形させられたフレクスプライン３の外周歯をサーキュラスプライン４の内周歯に噛合させている。ロータ組立とステータ組立よりなるモータを回転させると、フレクスプライン３からモータ回転に対し大きく減速させられた出力が出力軸８より取り出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、バックラッシュの極めて小さな波動減速機と、鉄損の少ないモータとを高密度に組み合わせることにより、高効率，小形軽量化を図り、小形ロボット用等に用いられる波動減速機付きモータに関する。

図１８は従来の波動減速機付きブラシレスＤＣモータの外観を示す断面図である。
モータシャフト５２はモータ筐体７３にモータ用ボールベアリング７４，７５によって回動可能に支持されている。モータシャフト５２にカラー７１を介して主マグネット７２が固着されている。モータ筐体７３の内壁にステータスタック８５にステータコイル７６を巻回したステータ組立が取り付けられ、主マグネット７２と対面している。ステータ組立のステータコイル７６に電流を流すことによりモータ７０が回転する。モータ７０の回転位置は、主マグネット７２の端部に設けたセンサマグネット７７およびセンサマグネット７７に対面するように設置したホールセンサ７８よりなる回転位置検出器によって検出される。また、モータ７０の回転角は、モータシャフト５２の端部に取り付けたエンコーダ用マグネット７９およびエンコーダ用マグネット７９の側部に設けた磁気抵抗センサ８０よりなるロータリーエンコーダによって計測される。

モータ筐体７３のシャフトの出力側はハウジング６２に固定され、モータシャフト５２がオルダムカップリング５３に結合され、オルダムカップリング５３に楕円形状のウエイブジェネレータ５４が取り付けられている。ウエイブジェネレータ５４の回転は薄肉ベアリング５５によってフレクスプライン５６に伝達される。楕円形状に撓むフレクスプライン５６の外周には外歯車５６ａを有しており、該外歯車５６ａがサーキュラスプライン５８の内壁歯５８ａに噛合する。サーキュラスプライン５８はハウジング６２に固定されている。

楕円形状に撓むフレクスプライン５６の一端はボールベアリング６３によってハウジング６２に支持されている。
モータ７０を駆動すると、モータ７０の出力はオルダムカップリング５３を介してウエイブジェネレータ５４に伝達され、波動が発生する。これによりフレクスプライン５６は弾性（楕円）変形し、サーキュラスプライン５８との歯の噛み合いが順次移動する。ウエイブジェネレータ５４が一周（３６０度回転）すると、フレクスプライン５６はサーキュラスプライン５８より歯数が２枚少ないため、歯数差２枚分が反対方向に移動する。
このフレクスプライン５６の動きが出力軸６１に取り出され、大幅な減速を可能としている。

特許文献１はオルダム型波動発生器の構造を示すもので、減速器との結合にオルダムカップリングを用いたものである。特許文献２の調和歯車装置を用いた車輪駆動用アクチェータはウエーブ・ジェネレータに駆動手段が連結されたもので、駆動手段がウエーブ・ジェネレータを回転すると減速機に連結されたホイールに伝達するものである。
上記特許文献１は図１８で説明したと同様、オルダムカップリングを用いたものであり高価になるという欠点があった。また、特許文献２はオルダムカップリングではないが、通常の結合方式であるため外形が大きくなってしまうという問題があった。

また、特許文献３，４の波動歯車装置は構造の改良で、モータとの接続構成については特に言及していない。
実用新案登録第２５３５４９５号公報 実開平１−９８３５３号公報 実用新案登録第２５０４４７３号公報 実公平７−２５４７９号公報

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は小形にして高価にならないようにするとともにモータが高速回転時に発生する鉄損を防止できる高効率な波動減速機付きモータを提供することにある。

前記目的を達成するために本発明の請求項１は、略円筒形状のハウジングと、前記ハウジングの一端に取り付けられ、内周に内歯車が形成されたサーキュラスプラインと、前記ハウジングの内側に回動自在に支持されるとともに一部が前記サーキュラスプラインに噛合する外歯車を有する弾性変形可能なフレクスプラインと、一端が前記フレクスプラインの内側に回動自在に支持され、外周部の一部に略楕円形状をしたウエイブジェネレータを形成したロータと、前記ロータの略楕円形状をしたウエイブジェネレータ外周部に内輪内周部が嵌合し、外輪外周部が前記フレクスプライン内周部に嵌合する薄肉ベアリングと、前記ロータの他端を回動自在に支持するとともに前記ハウジングに固定されたエンドフランジを有し、前記ロータは、外周部がモータのバックヨークを形成するとともに内部に該ロータに固定された主マグネットを有し、さらに前記ロータ内部に前記ハウジングに直接または間接的に固定されたステータコイルを有し、前記ステータコイルに電流を供給し、前記ロータを回転させることにより、前記ウエイブジェネレータおよび前記薄肉ベアリングを介して略楕円形状に変形されたフレクスプラインの長軸を回転させ、該長軸の両端の外歯車が、前記サーキュラスプラインの内歯車と噛合する位置を回転させることにより、前記フレクスプラインをロータに比較し遅い回転数で反対方向に回転させることを特徴とする。
本発明の請求項２は請求項１記載の発明において前記フレクスプラインは、有底略円筒形で、前記有底略円筒形の先端部に前記サーキュラスプラインの内歯車に噛合する外歯車を有し、前記ロータの他端がエンドフランジに回動自在に支持される構造は、前記ロータの中心部にモータシャフトを固定し、該モータシャフトとエンドフランジとの間にモータ用ボールベアリングを介在させる構成であり、前記ロータの一端が前記フレクスプラインの内側に回動自在に支持される構造は、前記モータシャフトと前記フレクスプラインの有底略円筒形の底部との間にモータ用ボールベアリングを介在させる構成であり、前記有底略円筒形の有底側端部はボールベアリングによってハウジングに支持されることを特徴とする。
本発明の請求項３は請求項２記載の発明において前記ロータの中心部に固定されたモータシャフトに前記主マグネットを固着し、前記ステータコイルは前記主マグネットと前記ロータの内壁の間に配置されることを特徴とする。
本発明の請求項４は請求項２記載の発明において前記ロータの内壁に前記主マグネットを固着し、前記ステータコイルは前記主マグネットと前記モータシャフトの間の空間に配置して前記主マグネットに対面させることを特徴とする。
本発明の請求項５は請求項４記載の発明において前記ステータコイルはステータスタックに巻回したものであることを特徴とする。
本発明の請求項６は請求項２記載の発明において前記ロータは、その一部にウエイブジェネレータを形成した略円筒形状の外周部と、前記略円筒形状の外周部と前記モータシャフトを固定する円盤状部材で構成し、少なくとも前記円盤状部材の一部の厚さまたは前記円盤状部材と外周部が接続する部分の外周部の肉厚を、前記略円筒形状の外周部の主マグネットと対向してバックヨークを構成する部分の平均的な肉厚より薄くしたことを特徴とする。
本発明の請求項７は請求項６記載の発明において前記略円筒形状の外周部と前記円盤状部材を別部材で構成したことを特徴とする。
本発明の請求項８は請求項１または６記載の発明において前記ロータの外周部の主マグネットと対向する部分の長さを主マグネットの長さより短くし、主マグネットのロータの外周部に対向しない部分の外周に、ハウジングに固定されたステータスタックを対向させたことを特徴とする波動減速機付きモータ。

上記構成によれば、高価なオルダムカップリングを使用せず、かつ小形，軽量化を実現でき、しかも主マグネットとバックヨークを同時に回転させる構造であるので、請求項５，７を除けばロータがどんな高速運転をしても相対速度を０として、鉄損は全く発生しない。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は本発明による波動減速機付きモータの実施の形態を示す断面図で、ブラシレスＤＣモータの例である。図４および図５の組立図，図８の波動減速機の動作原理および図６，図７，図９〜図１５の部品図を用いてその詳細を説明する。
機構を大別するとＤＣモータ部，ハーモニックドライブ機構部および出力機構部より構成される。

先ずＤＣモータ部から説明する。
ＤＣモータ部はロータ組立，ステータ組立，モータの回転位置およびモータの回転数を出力するための機構部から構成される。
ロータ組立部は図４に示すようにモータシャフト６に円筒形のカラー７を介して円筒形の主マグネット５が固定されている。ロータ２は端部２ａを主マグネット５の先端部５ａに突き当てた状態でモータシャフト６に固定されている。主マグネット５の他端部５ｂ側にバランス用重り６ａが取り付けられ、ロータ２の円筒部２ｂの外側にバランス用重り６ｂが取り付けられている。このバランス用重り６ａ，６ｂはロータ２が回転したとき、その回転によってロータが振動しないように調整するために設けたものである。

ロータ２は有底円筒形状をしており、円筒内に主マグネット５を収容した状態でモータシャフト６に固定される。ロータ２の有底円筒形状部分は、フランジ部２ｃを有し、さらにその外側に薄肉ベアリング１９の内輪を固定する肉厚部２ｄを有している。フランジ部２ｃはロータ２の強度を増加させるものである。ロータ２のウエイブジェネレータ（肉厚部）２ｄの外形の形状は略楕円形状であり、ロータ２の他の側面の形状は円形状である。ロータ２はバックヨークの役割も兼ねている。

ステータ組立は図５に示すようにステータコイル２０の端部をコイルボス２１の嵌合部２１ａに固定して構成される。コイルボス２１は略円筒形状で嵌合部２１ａが中心部に向かって突出している形状であり、ハウジング１７に固定するためのネジ孔２１ｂが端面に形成されている。コイルボス２１の嵌合部２１ａの外側にＵ，Ｖ，Ｗ配線端子２１ｃが設けられている。
ステータ組立のスタータコイル２０はロータ組立の主マグネット５とロータ２の間の空間部に挿入される。

モータのバランス用重り６ａにセンサマグネット組立が取り付けられている。
センサマグネット組立は円筒形のセンサマグネット２２およびセンサマグネットヨーク２３より構成されている。センサマグネットヨーク２３は、フランジ部を有する円筒形であり、センサマグネット２２がフランジ部に当接された状態で円筒形部分に固定されている。
モータシャフト６の他端を回転可能に支持するため、およびホールセンサ２８を固定するためエンドフランジ３０がコイルボス２１に取り付けられた固定リング３６にネジ止めで固定される。エンドフランジ３０は図１５に示すように１２０°間隔で３個所に貫通孔３０ａが設けられている。

モータシャフト６にモータ用ボールベアリング２７の内輪を、エンドフランジ３０の内壁３０ｃにモータ用ボールベアリング２７の外輪を固定することによりモータシャフト６が上述のように回動可能に支持される。
また、段差部３０ｂにホールセンサ２８が固定され、ホールセンサ２８がセンサマグット２２に対し対面させられる。ホールセンサ２８からホールセンサ用配線３２が引き出されている。ホールセンサ用配線３２によってホールセンサ２８に電源が供給されるとともにモータシャフト６の回転位置を得るための出力が取り出される。

モータシャフト６の他端にエンコーダ用マグネット２５が取り付けられている。エンドフランジ３０の外周部３０ｄに、中央に孔２９ａを有する有底円筒形状の背面保護カバー２９が取り付けられている。さらに背面保護カバー２９の孔２９ａに蓋３８が被せられエンコーダ等が保護される。背面保護カバー２９の孔２９ａ部分に磁気抵抗センサ２４を取り付けた基板３７が配置され、磁気抵抗センサ２４がエンコーダ用マグネット２５と対面させられ、回転数検出のロータリーエンコーダが構成される。基板３７よりエンコーダ用配線３１が引き出されている。

つぎに波動減速機の機構部を説明する。
モータシャフト６の先端部はモータ用ボールベアリング１６を介してフレクスプライン３の中部円形内周部３ｅに取り付けられ回動可能である。フレクスプライン３の外部形状は図６に示すように前部円形外周部３ａおよび後部円形外周部３ｂが連設されてなる外部段差円形状であり、内部形状は前部円形内周部３ｄ，中部円形内周部３ｅおよび後部円形内周部３ｆが連設されてなる内部段差円形状であり、後部円形外周部３ｂおよび後部円形内周部３ｆで構成される円筒部の後端部はウエイブジェネレータにより楕円形に変形させられる。後部円形外周部３ｂの後部にはサーキュラスプライン４に噛合するための外周歯３ｃが設けられている。

フレクスプライン３の中部円形内周部３ｅの最も奥に図１２に示すスプリングホルダ１４が挿入され、その内部に図１３に示すコイルバネ１３が収容される。圧縮状態のコイルバネ１３がスプリングホルダ１４の１４ａを押すため、モータ用ボールベアリング１６は図１の右方向の付勢力が与えられ、モータは常時を右方向に押された状態で回転することとなる。フレクスプライン３の前部円形外周部３ａにフレクスプライン用ベアリング１５の内輪が圧着され、フレクスプライン用ベアリング１５の外輪が図９に示すハウジング１７の内周壁１７ｄに圧着させられている。さらにフレクスプライン３の外周歯３ｃが図７に示すサーキュラスプライン４の内周歯４ａに噛合させられている。
ここで図８を用いて波動減速機の動作原理について説明する。
最も外側で内壁の歯を有する円環形状のサーキュラスプライン，サーキュラスプラインの内周歯に噛合し楕円形状に撓められるフレクスプラインおよび薄肉ベアリングでフレクスプラインに結合され、ウエイブジェネレータより構成される。
フレクスプラインは楕円形状に撓められるため楕円の長軸の部分はサーキュラスプラインと噛合し、短軸の部分は歯が離れた状態となる（図８（ａ）の状態）。

サーキュラスプラインをハウジングなどに固定し、ウエイブジェネレータを時計方向に回転させると、フレクスプラインは弾性変形し、サーキュラスプラインとの歯の噛合う位置が順番に移動する。図８（ｂ）はウエイブジェネレータが９０°回転した状態を示す。
さらにウエイブジェネレータが時計方向に１８０°まで回転すると、フレクスプラインは歯数１枚だけ反時計方向に移動する（図８（ｃ）の状態）。
ウエイブジェネレータが１回転すると、フレクスプラインはサーキュラスプラインより歯数が２枚少ないため、歯数２枚分だけ反時計方向に移動する。このフレクスプラインの回転を出力として取り出すことにより、大きな減速比を得ることができる（図８（ｄ）の状態）。

図１においてサーキュラスプライン４は図７に示すような円環形状であり、円環部に２つの段差貫通孔４ｂ，４ｂと２つの貫通孔４ｄ，４ｄを有している。またハウジング１７は、図９に示すように円筒形状であり、円筒部分にネジを挿通させる２個の貫通孔１７ａ，１７ａを有している。さらにハウジング１７をブラケット（図示しない）等に固定するための４個のネジ孔１７ｂ，１７ｂ，１７ｂ，１７ｂを有している。

２個のフレクスプライン用ベアリング１５の間にベアリングスペーサ１８を挿入し、さらに出力軸寄りのフレクスプライン用ベアリング１５の前にスプリングスペーサ１２を挿入し、このスプリングスペーサ１２をウエブ形状のスプリング１１で押さえ、ハウジング１７の端面１７ｆにフランジ１０の端面１０ｅを押し当て、フランジ１０の２つの段差貫通孔１０ａ，１０ａにネジを挿入しハウジング１７の２つのネジ孔１７ｃ，１７ｃにそれぞれネジ止めすることによりフランジ１０がハウジング１７に取り付けられる。
サーキュラスプライン４およびステータ組立のコイルボス２１のハウジング１７への組込は、ハウジング１７の端面１７ｅをサーキュラスプライン４の端面４ｃに合わせ、さらにサーキュラスプライン４の端面４ｅをステータ組立のコイルボス２１の端面２１ｄに突き当てネジ３５をフランジ１０の貫通孔１０ｃ，１０ｃ，ハウジング１７の貫通孔１７ａ，１７ａ，サーキュラスプライン４の貫通孔４ｄ，４ｄに通し、ステータ組立のコイルボス２１のネジ孔２１ｂ，２１ｂに螺合することにより行う。

図１４に示すベアリング押さえ９は内部が段差部を有す円環形状であり、段差内周部にネジ９ａを有している。このネジ９ａをフレクスプライン３のネジ３ｇに螺合することによりベアリング押さえ９はフレクスプライン３に取り付けられ、フレクスプライン用ベアリング１５を固定する。

つぎに出力機構部を説明する。
フレクスプライン３の前部円形内周部３ｄに図１１に示す出力軸８の８ａ部が圧入固定される。
このような構成によりモータシャフト６の回転とともに主マグネットとロータが兼ねるバックヨークも同時に回転するため、ロータが高速回転しても相対速度は０となり鉄損を生じることはない。モータ軸の回転はロータ２，フレクスプライン３，サーキュラスプライン４の波動減速動作によって大きな減速を得ることができ、その出力は出力軸８から得ることができる。
フレクスプライン３の中央部分の中部円形内周部３ｅにモータシャフトの先端をモータ用ボールベアリングにより回動可能に取り付け、後部円形外周部３ｂおよび後部円形内周部３ｆで形成される円筒部の空間部分にロータ組立を収容し、ロータ組立のロータ２を薄肉ベアリングによって後部円形内周部３ｆの外周歯３ｃに対向する部分に取り付けることにより、フレクスプライン３内にモータ組立を配置することができるため、従来使用していた高価なオルダムカップリングを用いることなく、小形化，軽量化を実現できる。

図２は、本発明による波動減速機付きモータの他の実施の形態を示す断面図である。
この実施の形態は、ロータ組立とステータ組立部分を除く他の構成は図１と同じである。
図１はモータシャフトに主マグネットを固定し、主マグネットの周囲にステータコイルを配置した構造であるが、この実施の形態はロータの円形内周壁に主マグネットを取り付けたものである。
ウエイブジェネレータ４１ｃが形成されたロータ４１はモータシャフト４３に固定される円筒部４１ａを有している。この円筒部４１ａは図１のロータ２の円筒部２ｅより長い構成である。
ロータ４１の円形内周壁４１ｂに主マグネット４２を取り付け主マグネット４２と円筒部４１ａの間にステータコイル４４を配置している。ロータ４１および主マグネット４２が同時に回転するため、この構造でも鉄損を乗じることはなく、大きなトルクを得ることができる。

図３は本発明による波動減速機付きモータのさらに他の実施の形態を示す断面図である。
この実施の形態は、主マグネットとステータとの配置は図２と同じであるが、ステータ組立の構成が図２と異なっている。
ウエイブジェネレータ４６ｃが形成されたロータ４６はモータシャフト５０に固定する円筒部４６ａを有している。この円筒部４６ａは図１のロータ２の円筒部２ｅと略同じ長さである。
ロータ４６の円形内周壁４６ｂに主マグネット４７を取り付け主マグネット４７とモータシャフト５０の間にステータスタック４８に巻回したステータコイル４９を配置している。この構造は鉄損を生じるが、小形で大きなトルクを得ることができる。

図１６Ａは、本発明による波動減速機付きモータのロータの他の実施の形態を示す断面図である。
この実施の形態は図１，図２および図３とは異なるロータの構造を示す例である。
ロータ８１はモータシャフト８２に固定する円筒部８１ｂを有している。この円筒部８１ｂに円盤部８１ａが接続され円盤部８１ａに円筒径の外周部８１ｅが接続されてロータ８１が構成される。外周部８１ｅにはフランジ部８１ｃ，ウエイブジェネレータ８１ｄが形成されている。円盤部８１ａの厚さは、外周部８１ｅの平均の厚さより薄くなっている。このように構成することにより、ロータが回転したときにロータが薄肉ベアリングを介してフレクスプラインの外歯車がサーキュラスプラインの内歯車に噛合するときの噛み込みを緩和することができる。

図１６Ｂは図１６Ａのロータを３つの別体で構成した実施の形態を示す図で、（ａ）はロータの断面図，（ｂ）は円盤部の右側面図，（ｃ）はロータの左側面図をそれぞれ示している。
図１６Ａにおいてロータの円盤状部材の肉厚を薄く加工するには、切削の場合、加工時の切削力を小さくする必要があり、一回の切込み量を大きく出来ないため、加工時間が増大する。
さらに、モータの性能からは、ロータを高透磁率を有する軟磁性材料で製作するのが好ましいが、高透磁率の軟磁性材料は一般に降伏応力が小さいので、円盤状部材の強度が不足気味になり、組立時にロータの取扱いには細心の注意を要した。
従って、円盤状部材は、ロータの外周部のモータのバックヨークを構成する部分とは別部材とし、ばね用の材料等の降伏応力の高い材料で構成するのがより好ましい。

ロータ８４を、モータのバックヨークを形成する外周部８５と、円盤部８６と、モータシャフト８９に固定される円筒部８８の３部材で構成する。円盤部８６は（ｂ）に示すように円筒部８８に挿通する孔の周囲に４個のネジ孔８６ｂを有し、外縁８６ａを円筒状に形成する。また、外周部８５はフランジ部８５ａとウエイブジェネレータ８５ｂを有し、端面に段差８５ｃが設けられている。
円筒部８８に円盤部８６をネジ８７で固定し、円盤部８６の外縁８６ａを外周部８５の段差８５ｃに挿入し、円筒状リング８３を焼嵌することにより固定する。
この時、円盤部８６の外縁８６ａと外周部８５の固定を確実にするため、円盤部８６の外縁８６ａと外周部８５の段差８５ｃの間に接着剤を塗布することも可能である。
なお、円盤部８６の外縁８６ａは外周部８５の内周側に挿入することも可能である。

図１７は、本発明による波動減速機付きモータのロータのさらに他の実施の形態を示す図で、本発明による波動減速機付きモータの断面図である。
ロータ９１の、ウエイブジェネレータ９１ｂが形成された外周部９１ａの軸方向の長さは図１のロータ２，図２のロータ４１，図３のロータ４６，図１６のロータ８１の長さと比較し短くしてあるが、同じでも、長くても良い。一方、カラー９４を介してモータシャフト９７に固定される主マグネット９２の軸方向の長さは略２倍になるような寸法である。主マグネット９２と外周部９１ａの間に配置され、かつこの主マグネット９２の全体に対面するようにステータコイル９８がコイルボス９５に取り付けられている。コイルボス９５はコイルボス支持部９６に取り付けられ、コイルボス支持部９６はハウジング９９にネジによって固定される。コイルボス９５およびコイルボス支持部９６にステータスタック９３が取り付けられ、主マグネットの外周部９１ａから外れた部分がステータスタック９３に対向する。

図１７の実施の形態は、ロータの外周部とモータシャフトに取り付ける円筒部との間を接続する部分が、ロータの外周部と略同じ厚さの例を示したが、図１６のように外周部の平均の厚さより薄くすることができ、図１６と同様、フレクスプラインの外歯車とサーキュラスプラインの内歯車の噛み込みを緩和することができる。

小形ロボット用等に用いることができる波動減速機付きモータである。

本発明による波動減速機付きモータの実施の形態を示す断面図である。 本発明による波動減速機付きモータの他の実施の形態を示す断面図である。 本発明による波動減速機付きモータのさらに他の実施の形態を示す断面図である。 本発明にかかるロータ組立の断面図である。 本発明にかかるステータ組立の断面図である。 本発明にかかるフレクスプラインの断面図である。 本発明にかかるサーキュラスプラインの断面図および側面図である。 本発明に用いる波動減速機の動作原理を説明するための図である。 本発明にかかるハウジングの断面図および側面図である。 本発明にかかるフランジの断面図および側面図である。 本発明にかかる出力軸の正面図である。 本発明にかかるスプリングホルダの断面図である。 本発明にかかるコイルバネの断面図である。 本発明にかかるベアリング押さえの断面図および側面図である。 本発明にかかるエンドフランジの断面図および側面図である。 本発明による波動減速機付きモータのロータの他の実施の形態を示す断面図である。 図１６Ａのロータを３つの別体で構成した実施の形態を示す断面図である。 本発明による波動減速機付きモータのロータのさらに他の実施の形態を示す断面図である。 従来の波動減速機付きブラシレスＤＣモータの構造を説明するための断面図である。

符号の説明

１ 波動減速機付きブラシレスＤＣモータ
２ ロータ
３ フレクスプライン
４ サーキュラスプライン
５ 主マグネット
６ モータシャフト
７ カラー
８ 出力軸
９ ベアリング押さえ
１０ フランジ
１１ スプリング
１２ スプリングスペーサ
１３ コイルバネ
１４ スプリングホルダ
１５ フレクスプライン用ベアリング
１６ モータ用ボールベアリング
１７ ハウジング
１８ ベアリングスペーサ
１９ 薄肉ベアリング
２０ ステータコイル
２１ コイルボス
２２ センサマグネット
２３ センサマグネットヨーク
２４ 磁気抵抗センサ
２５ エンコーダ用マグネット
２６ ベアリングビス
２７ モータ用ボールベアリング
２８ ホールセンサ
２９ 背面保護カバー
３０ エンドフランジ
３１ エンコーダ用配線
３２ ホールセンサ用配線
３３ ステータコイル用給電線
３４ ＵＶＷ配線

Claims (8)

1. 略円筒形状のハウジングと、
   前記ハウジングの一端に取り付けられ、内周に内歯車が形成されたサーキュラスプラインと、
   前記ハウジングの内側に回動自在に支持されるとともに一部が前記サーキュラスプラインに噛合する外歯車を有する弾性変形可能なフレクスプラインと、
   一端が前記フレクスプラインの内側に回動自在に支持され、外周部の一部に略楕円形状をしたウエイブジェネレータを形成したロータと、
   前記ロータの略楕円形状をしたウエイブジェネレータ外周部に内輪内周部が嵌合し、外輪外周部が前記フレクスプライン内周部に嵌合する薄肉ベアリングと、
   前記ロータの他端を回動自在に支持するとともに前記ハウジングに固定されたエンドフランジを有し、
   前記ロータは、外周部がモータのバックヨークを形成するとともに内部に該ロータに固定された主マグネットを有し、
   さらに前記ロータ内部に前記ハウジングに直接または間接的に固定されたステータコイルを有し、
   前記ステータコイルに電流を供給し、前記ロータを回転させることにより、前記ウエイブジェネレータおよび前記薄肉ベアリングを介して略楕円形状に変形されたフレクスプラインの長軸を回転させ、
   該長軸の両端の外歯車が、前記サーキュラスプラインの内歯車と噛合する位置を回転させることにより、前記フレクスプラインをロータに比較し遅い回転数で反対方向に回転させることを特徴とする波動減速機付きモータ。
2. 前記フレクスプラインは、有底略円筒形で、
   前記有底略円筒形の先端部に前記サーキュラスプラインの内歯車に噛合する外歯車を有し、
   前記ロータの他端がエンドフランジに回動自在に支持される構造は、前記ロータの中心部にモータシャフトを固定し、該モータシャフトとエンドフランジとの間にモータ用ボールベアリングを介在させる構成であり、
   前記ロータの一端が前記フレクスプラインの内側に回動自在に支持される構造は、
   前記モータシャフトと前記フレクスプラインの有底略円筒形の底部との間にモータ用ボールベアリングを介在させる構成であり、
   前記有底略円筒形の有底側端部はボールベアリングによってハウジングに支持されることを特徴とする請求項１記載の波動減速機付きモータ。
3. 前記ロータの中心部に固定されたモータシャフトに前記主マグネットを固着し、
   前記ステータコイルは前記主マグネットと前記ロータの内壁の間に配置されることを特徴とする請求項２記載の波動減速機付きモータ。
4. 前記ロータの内壁に前記主マグネットを固着し、
   前記ステータコイルは前記主マグネットと前記モータシャフトの間の空間に配置して前記主マグネットに対面させることを特徴とする請求項２記載の波動減速機付きモータ。
5. 前記ステータコイルはステータスタックに巻回したものであることを特徴とする請求項４記載の波動減速機付きモータ。
6. 前記ロータは、その一部にウエイブジェネレータを形成した略円筒形状の外周部と、前記略円筒形状の外周部と前記モータシャフトを固定する円盤状部材で構成し、
   少なくとも前記円盤状部材の一部の厚さまたは前記円盤状部材と外周部が接続する部分の外周部の肉厚を、前記略円筒形状の外周部の主マグネットと対向してバックヨークを構成する部分の平均的な肉厚より薄くしたことを特徴とする請求項２記載の波動減速機付きモータ。
7. 前記略円筒形状の外周部と前記円盤状部材を別部材で構成したことを特徴とする請求項６記載の波動減速機付きモータ。
8. 前記ロータの外周部の主マグネットと対向する部分の長さを主マグネットの長さより短くし、
   主マグネットのロータの外周部に対向しない部分の外周に、ハウジングに固定されたステータスタックを対向させたことを特徴とする請求項１または６記載の波動減速機付きモータ。

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