JP2018007351A - ロボット、モーター、及びモーターの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動性に優れたロボット、モーター、及びモーターの製造方法を提供する。【解決手段】ロボットは、第１部材と、第１部材に対して回動可能に設けられた第２部材と、第１部材及び第２部材の一方から他方へ駆動力を伝達するモーターと、を有し、モーターは、ローター１６と、固定子鉄心２２とを有し、固定子鉄心２２は、ティース先端部４２を有するティース部鉄心３０と、外周と内周とを有し、内周にティース先端部４２と接続する接続部５０を備え、ティース部鉄心３０の外側に配置されている外周部鉄心３２と、を有し、外周部鉄心３２は、回転軸方向からの平面視で、外周と内周との間の幅が、接続部５０を通る幅よりも狭い部分を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、ロボット、モーター、及びモーターの製造方法に関するものである。

小型のモーターでは、高いトルクと、低いコギングトルクを両立させるため、多極構造が提案されている。しかし、多極構造のモーターでは高い組立精度が要求されるため、量産で安定した品質を実現するためには、部品ごとに高い加工精度が要求されるばかりか、組立時においても緻密な精度の管理が不可欠となる。

一般的なインナーローター形のモーターは、周方向に永久磁石の個片が取り付けられた円柱状の回転子（ローター）と、コイルが巻装された固定子（固定子鉄心）とで構成されている。例えば、ティース連結部の存在と真円度が高いことでコギングトルクの低減が図られる構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１２５１７６号公報

しかしながら、特許文献１の構造では、コギングトルクの低減のためには偏心が小さいことなどが必要であるが、ティース部鉄心を直線上に配列された一周分を環状に折り曲げて、外周部鉄心内に組み込まれている。これでは、ティース部鉄心はプレス抜き等の加工で製作、円形に矯正されるが、連結部の隙間が大きく精度が得られず、コギングトルクの低減の効果を下げているおそれがある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るロボットは、第１部材と、前記第１部材に対して回動可能に設けられた第２部材と、前記第１部材及び前記第２部材の一方から他方へ駆動力を伝達するモーターとを有し、前記モーターは、ローターと、固定子鉄心とを有し、前記固定子鉄心は、ティース先端部を有するティース部鉄心と、外周と内周とを有し、前記内周に前記ティース先端部と接続する接続部を備え、前記ティース部鉄心の外側に配置されている外周部鉄心と、を有し、前記外周部鉄心は、回転軸方向からの平面視で、前記外周と前記内周との間の幅が、前記接続部を通る幅よりも狭い部分を有することを特徴とする。

本適用例によれば、回転軸の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部との接続部の間に、外周と内周との幅が広い部分と、広い部分より狭い部分とを設けることができる。これにより、出力トルクを落とすことなくコギングトルクの低減を図ることができ、出力トルクとコギングトルクとのバランスが取れたトルク性能に優れるモーターが得られる。その結果、上記に記載のモーターによる効果を有する駆動性に優れたロボットを提供できる。

［適用例２］上記適用例に記載のロボットにおいて、前記ティース部鉄心は、一体形成されていることが好ましい。

本適用例によれば、ティース部鉄心を、例えばプレスで抜くことで、偏心を小さくすることができる。

［適用例３］上記適用例に記載のロボットにおいて、前記ティース先端部は、回転軸方向からの平面視で、第１曲率半径の円弧形状を有し、前記第１曲率半径の中心は、前記ローターと重なる位置にあることが好ましい。

本適用例によれば、凹部と凸部との嵌合領域を調整することができる。これにより、固定子鉄心内の磁束の流れを調整できる。

［適用例４］上記適用例に記載のロボットにおいて、前記外周部鉄心は、回転軸方向からの平面視で、前記ティース先端部と接続する位置に第２曲率半径の円弧形状を有し、前記第２曲率半径の中心は、前記ローターと重なる位置にあることが好ましい。

本適用例によれば、凹部と凸部との嵌合領域を調整することができる。これにより、固定子鉄心内の磁束の流れを調整できる。

［適用例５］上記適用例に記載のロボットにおいて、前記第１曲率半径は、前記第２曲率半径より小さいことが好ましい。

本適用例によれば、ティース先端部の円弧形状を外周部鉄心の接続部の円弧形状よりも小さくできる。これにより、凹部と凸部とを点接触させることができる。その結果、固定子鉄心内の磁束の流れを調整できる。

［適用例６］上記適用例に記載のロボットにおいて、前記第１曲率半径と、前記第２曲率半径とは、等しい領域を有することが好ましい。

本適用例によれば、ティース先端部の円弧形状を外周部鉄心の接続部の円弧形状と同じにできる。これにより、凹部と凸部とを面接触させることができる。その結果、固定子鉄心内の磁束の流れを調整できる。

［適用例７］上記適用例に記載のロボットにおいて、前記ティース先端部は、回転軸方向からの平面視で、前記外周部鉄心との接続部の両端に、前記第１曲率半径よりも曲率半径の小さい肩部を有することが好ましい。

本適用例によれば、固定子鉄心内の磁束の流れをスムーズにできる。

［適用例８］上記適用例に記載のロボットにおいて、前記外周部鉄心は、回転軸方向からの平面視で、前記ティース先端部との接続部が凹形状であり、前記凹形状の両端は、曲線を含む凸形状を有することが好ましい。

本適用例によれば、固定子鉄心内の磁束の流れをスムーズにできる。

［適用例９］本適用例に係るモーターは、固定子鉄心を有するモーターであって、前記固定子鉄心は、ティース先端部を有するティース部鉄心と、外周と内周とを有し、前記内周に前記ティース先端部と接続する接続部を備え、前記ティース部鉄心の外側に配置されている外周部鉄心と、を有し、前記外周部鉄心は、回転軸方向からの平面視で、前記外周と前記内周との間の幅が、前記接続部を通る幅よりも狭い部分を有することを特徴とする。

本適用例によれば、回転軸の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部との接続部の間に、外周と内周との幅が広い部分と、広い部分より狭い部分とを設けることができる。これにより、出力トルクを落とすことなくコギングトルクの低減を図ることができ、出力トルクとコギングトルクとのバランスが取れたトルク性能に優れるモーターを提供できる。

［適用例１０］本適用例に係るモーターの製造方法は、固定子鉄心を有するモーターの製造方法であって、ティース先端部を有し、回転軸方向からの平面視で、外周と内周とを有し、前記外周と前記内周との幅が広い部分と、前記広い部分より狭い部分とを有する外周部鉄心を作製する外周部鉄心作製工程と、前記外周部鉄心の環状の内側に前記ティース部鉄心を配置して、前記幅が広い部分と前記ティース先端部とを接続する接続工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、回転軸の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部との接続部の間に、外周と内周との幅が広い部分と、広い部分より狭い部分とを設けることができる。これにより、出力トルクを落とすことなくコギングトルクの低減を図ることができ、出力トルクとコギングトルクとのバランスが取れたトルク性能に優れるモーターの製造方法を提供できる。

第１実施形態に係るロボットの概略構成を示す斜視図。 第１実施形態に係るモーターの概略構成を示す断面図。 第１実施形態に係る固定子鉄心の概略構成を示す平面図。 第１実施形態に係るティース部鉄心と外周部鉄心との嵌合部を示す図。 第１実施形態に係る固定子鉄心の製造方法を示すフローチャート。 第１実施形態に係るティース部鉄心の概略構成を示す断面図。 図６のティース部鉄心の断面を示す拡大図。 第１実施形態に係る外周部鉄心の概略構成を示す断面図。 図８の外周部鉄心の断面を示す拡大図。 第２実施形態に係る固定子鉄心の概略構成を示す平面図。 第２実施形態に係るティース部鉄心と外周部鉄心との嵌合部を示す図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。

（第１実施形態）
（ロボット）
まず、本発明のロボットの実施形態について説明する。本実施形態に係るロボットは、精密機器やこれを構成する部品（対象物）の給材、除材、搬送、及び組立等の作業を行うことができる。

図１は、本実施形態に係るロボットの概略構成を示す図である。
本実施形態に係るロボット１００は、図１に示すように、６軸の垂直多関節ロボットであり、第１部材としての基台１１１と、基台１１１に接続されたロボットアーム１２０と、ロボットアーム１２０の先端部に設けられた力検出器１４０及びハンド１３０とを備えている。また、ロボット１００は、ロボットアーム１２０を駆動させる動力を発生させる複数の駆動源（モーター１５０及び歯車装置１を含む）を制御する制御装置１１０を備えている。

基台１１１はロボット１００を任意の設置箇所に取り付ける部分である。なお、基台１１１の設置箇所は、特に限定されず、例えば、床、壁、天井、移動可能な台車上などが挙げられる。

ロボットアーム１２０は、第２部材としての第１アーム（アーム）１２１と、第２アーム（アーム）１２２と、第３アーム（アーム）１２３と、第４アーム（アーム）１２４と、第５アーム（アーム）１２５と、第６アーム（アーム）１２６とを備えている。これらアームは基端側から先端側に向ってこの順に連結されている。第１アーム１２１は基台１１１に接続されている。第１アーム１２１は、アームを含んで構成され、基台１１１に対して回動可能に設けられている。モーター１５０は基台１１１及び第１アーム１２１の一方から他方へ駆動力を伝達する。モーター１５０は基台１１１から第１アーム１２１へ駆動力を伝達している。モーター１５０は第１アーム１２１から基台１１１へ駆動力を伝達している。モーター１５０は第１アーム１２１を基台１１１に対して回動させる。第６アーム１２６の先端には、例えば、各種部品等を把持するハンド１３０（エンドエフェクター）が着脱可能に取り付けられている。このハンド１３０は、２本の指１３１，１３２を有しており、指１３１，１３２で例えば各種部品等を把持することができる。

基台１１１には、第１アーム１２１を駆動するサーボモーター等のモーター１５０及び歯車装置１（減速機）を有する駆動源が設けられている。また、図示しないが、各アーム１２１〜１２６にも、それぞれ、モーター及び減速機を有する複数の駆動源が設けられている。そして、各駆動源は、制御装置１１０により制御される。

このようなロボット１００では、歯車装置１が、基台１１１及び第１アーム１２１の一方から他方へ駆動力を伝達する。より具体的には、歯車装置１が、第１アーム１２１を基台１１１に対して回動させる駆動力を基台１１１側から第１アーム１２１側へ伝達する。ここで、歯車装置１が減速機として機能することにより、駆動力を減速して第１アーム１２１を基台１１１に対して回動させることができる。なお、「回動」とはある中心点に対して一方向又はその反対方向を含めた双方向に動くこと、及びある中心点に対して回転することを含むものである。

本実施形態では、基台１１１が「第１部材」であり、第１アーム１２１が、アームを含んで構成され、第１部材である基台１１１に対して回動可能に設けられた「第２部材」である。なお、「第２部材」は、第２〜第６アーム１２２〜１２６のうち第１アーム１２１側から順次任意の数選択したアームを含んでいてもよい。すなわち、第１アーム１２１及び第２〜第６アーム１２２〜１２６のうち第１アーム１２１側から順次任意の数選択したアームからなる構造体が「第２部材」であるとも言える。例えば、第１、第２アーム１２１，１２２からなる構造体が「第２部材」であるとも言えるし、ロボットアーム１２０全体が「第２部材」であるとも言える。また、「第２部材」がハンド１３０を含んでいてもよい。すなわち、ロボットアーム１２０及びハンド１３０からなる構造体が「第２部材」であるとも言える。
以上説明したようなロボット１００は、以下に説明するようなモーター１５０を備える。

（モーター）
図２は、本実施形態に係るモーター１５０の概略構成を示す断面図である。
本実施形態に係るモーター１５０は、図２に示すように、ハウジング１０と、固定子鉄心としてのステーター１４と、ローター１６とを備えている。なお、モーター１５０としては、特に限定されず、例えば、サーボモーター、ステッピングモーター等が挙げられる。また、本実施形態の以下の説明及び図は、ローター１６がステーター１４の内側に配置する、インナーローター構造で行う。

ハウジング１０の上壁及び底壁には軸受１８，２０が設けられている。そして、ハウジング１０内において、この軸受１８，２０には回転軸１２を介してローター１６が回転可能に軸支されている。

ハウジング１０の内周面にはステーター１４が固定されている。ステーター１４は、円筒状をなしており、周方向に所定間隔で配置された複数のコイル４０を備えている。

図３は、本実施形態に係る固定子鉄心２２の概略構成を示す平面図であり、図４は、本実施形態に係るティース部鉄心３０と外周部鉄心３２とが嵌合する（接続する）嵌合部（接続部）５０を示す図である。
本実施形態に係るステーター１４は固定子鉄心２２を備えている。固定子鉄心２２はティース部鉄心３０と外周部鉄心３２とを備えている。ティース部鉄心３０は、ティース部３４と、ティース部３４の先端にティース先端部４２とを備えている。ティース部３４にはコイル４０が所定の回数巻かれている。ティース部鉄心３０は、回転軸１２の方向からの平面視で、ティース先端部４２に凸部４４を備えている。

ティース部鉄心３０は一体形成されている。ティース部鉄心３０は回転軸周りで一体に形成されている。これによれば、ティース部鉄心３０を、例えばプレスで抜くことで、偏心を小さくすることができる。

ティース先端部４２の凸部４４は、回転軸１２の方向からの平面視で、第１曲率半径Ｒ１の円弧形状（丸み５２）を備えている。ティース先端部４２の凸部４４には丸み５２が形成されている。丸み５２の第１曲率半径Ｒ１の中心は、ローター１６と重なる位置にある。これによれば、ティース先端部４２の凸部４４と、外周部鉄心３２の凹部４６との嵌合領域を調整することができる。これにより、固定子鉄心２２内の磁束の流れを調整することができる。

具体的には、ティース部３４の幅が３．５ｍｍであるとき、ティース先端部４２の凸部４４の丸み５２の第１曲率半径Ｒ１は、好ましくは４〜７ｍｍであり、より好ましくは６ｍｍである。またティース部３４の幅が６．８ｍｍであるとき、ティース先端部４２の凸部４４の丸み５２の第１曲率半径Ｒ１は、好ましくは２５〜２７ｍｍである。ティース先端部４２の凸部４４の丸み５２の第１曲率半径Ｒ１は、ティース部３４の幅の好ましくは約１．１４〜４倍であり、より好ましくはティース部３４の幅の１．１〜３．８倍である。ティース部３４の幅は例えば３．５ｍｍである。

ティース先端部４２は、回転軸１２の方向からの平面視で、外周部鉄心３２との嵌合部５０の両端に、第１曲率半径Ｒ１よりも曲率半径の小さい肩部５６を備えている。これによれば、固定子鉄心２２内の磁束の流れをスムーズにできる。

ティース先端部４２の凸部４４の肩部５６には丸み５８が形成されている。ティース先端部４２の凸部４４の肩部５６の丸み５８の曲率半径は、凸部４４の丸み５２の曲率半径よりも小さい。これによれば、ティース部鉄心３０と外周部鉄心３２との嵌合を容易にすることができる。具体的には、ティース先端部４２の凸部４４の肩部５６の丸み５８の曲率半径は、好ましくは０．０５〜０．５ｍｍであり、より好ましくは０．１ｍｍである。

外周部鉄心３２は環状の内側にティース部鉄心３０を配置している。外周部鉄心３２はティース部鉄心３０の外側に配置されている。外周部鉄心３２は外周と内周とを備えている。外周部鉄心３２は内周にティース先端部４２と接続する嵌合部５０を備えている。外周部鉄心３２は、回転軸方向からの平面視で、外周と内周との間の幅が、嵌合部５０を通る幅よりも狭い部分を備えている。外周部鉄心３２は環状の内側の面に凹部４６を備えている。外周部鉄心３２は、回転軸１２の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部４２との嵌合部５０の間に、外周と内周との幅が広い（或いは太い又は長い）部分６４と、広い部分６４より幅が狭い（或いは細い又は短い）部分６２とを備えている。広い部分６４の幅６６は狭い部分６２の幅６８より広い。狭い部分６２の幅６８は広い部分６４の幅６６より狭い。狭い部分６２は広い部分６４の間に設けられている。広い部分６４は狭い部分６２の両端に設けられている。外周部鉄心３２は、回転軸１２の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部４２との嵌合部５０の間に、幅が小さい部分６２が設けられていてもよい。

外周部鉄心３２の凹部４６には、回転軸１２の方向からの平面視で、ティース先端部４２と接続する位置に第２曲率半径Ｒ２の円弧形状（丸み５４）が設けられている。丸み５４は外周部鉄心３２の凹部４６に設けられている。丸み５４の第２曲率半径Ｒ２の中心は、回転軸１２の方向からの平面視で、ローター１６と重なる位置にある。これによれば、ティース先端部４２の凸部４４と、外周部鉄心３２の凹部４６との嵌合領域を調整することができる。これにより、固定子鉄心２２内の磁束の流れを調整することできる。

ティース先端部４２の凸部４４と、外周部鉄心３２の凹部４６とは嵌合部５０で嵌合している。具体的には、ティース先端部４２の凸部４４と、外周部鉄心３２の凹部４６との隙間は、好ましくは０〜５０μｍであり、より好ましくは０〜２０μｍであり、より好ましくは０〜１０μｍである。

ティース先端部４２の凸部４４の丸み５２の第１曲率半径Ｒ１は、外周部鉄心３２の凹部４６の丸み５４の第２曲率半径Ｒ２より小さい。これによれば、ティース先端部４２の凸部４４の丸み５２の曲率半径を外周部鉄心３２の凹部４６の丸み５４の曲率半径よりも小さくできる。これにより、ティース先端部４２の凸部４４と外周部鉄心３２の凹部４６とを点接触させることができる。その結果、固定子鉄心２２内の磁束の流れを調整することができる。また、嵌合部５０が点接触なので組み込み作業性が高くなる。

ティース先端部４２の凸部４４と、外周部鉄心３２の凹部４６とは、一点（嵌合部５０）で接触（嵌合）する。嵌合部５０の両端は、ティース先端部４２の凸部４４と外周部鉄心３２の凹部４６との間で、連続的にギャップが広がっている。

外周部鉄心３２は、回転軸１２の方向からの平面視で、ティース先端部４２との嵌合部５０が凹形状（凹部４６）である。凹部４６の両端には、曲線を含む凸形状（丸み６０）が設けられている。丸み６０は外周部鉄心３２の凹部４６の両端に設けられている。これによれば、固定子鉄心２２内の磁束の流れをスムーズにできる。

なお、各角部が丸められることにより、各角部の磁束の流れをスムーズにすることができる。これにより、例えば、ティース部３４の間を通る磁束の流れと、ティース部３４を通る磁束の流れとを制御することができる。その結果、固定子鉄心２２内の磁束密度の強弱変化割合が相対的に小さくなり、発生する磁界が相対的に強くなってもモーター１５０のコギングトルク等を減少させることができる。

本実施形態によれば、回転軸１２の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部４２との嵌合部５０の間に、外周と内周との幅が広い部分６４と、広い部分６４より狭い部分６２とを設けることができる。その結果、外周部鉄心に磁束が流れにくくなるため、ティース部３４に流れる磁束が小さくなり、ティース内周連結部３６との磁束密度差が小さくなる。これにより、出力トルクを落とすことなくコギングトルクの低減を図ることができ、出力トルクとコギングトルクとのバランスが取れたトルク性能に優れるモーター１５０を提供できる。

＜モーターの製造方法＞
図５は、本実施形態に係る固定子鉄心２２の製造方法を示すフローチャートである。図６は、本実施形態に係るティース部鉄心３０の概略構成を示す断面図であり、図７は、図６のティース部鉄心３０の断面を示す拡大図である。図８は、本実施形態に係る外周部鉄心３２の概略構成を示す断面図であり、図９は、図８の外周部鉄心３２の断面を示す拡大図である。
以下、ティース部鉄心３０と外周部鉄心３２とを含む固定子鉄心２２を備えるモーター１５０の製造方法を、図５〜図９を参照しながら説明する。

本実施形態に係るモーター１５０の製造方法は、ティース先端部４２に凸部４４を有するティース部鉄心３０を作製するティース部鉄心３０の作製工程と、隣り合うティース先端部４２との嵌合部５０の間に、外周と内周との幅が広い部分６４と、広い部分６４より狭い部分６２とを有する外周部鉄心３２を作製する外周部鉄心３２の作製工程と、外周部鉄心３２の環状の内側にティース部鉄心３０を配置して、幅が広い部分６４とティース先端部４２とを嵌合する（接続する）、言い換えると、凹部４６と凸部４４とを嵌合する嵌合（接続）工程とを備えている。

ここで、図５を参照して、本実施形態のモーター１５０における固定子鉄心２２の製造方法について、フローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１０のティース部鉄心３０の作製工程では、回転軸１２の周りで一体に構成され、回転軸１２の方向からの平面視で、ティース先端部４２に凸部４４を有するティース部鉄心３０を作製する。

本実施形態の製造方法は、図示しない同一の打ち抜き型で、（図示しない電磁鋼板から）内径及び外径が打ち抜かれたティースシート７１〜７６を、積層してティース部鉄心３０を形成する。具体的には、まず図示しない打ち抜き型で、（電磁鋼板から）打ち抜かれたティースシート７１を積層するための図示しない積層装置に配置する。

次に、ティースシート７１を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれたティースシート７２を、前記積層装置に配置する。このとき、ティースシート７２は、前回配置されたティースシート７１上に配置される。

次に、ティースシート７１，７２を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれたティースシート７３を、前記積層装置に配置する（図示略）。このとき、ティースシート７３は、前回配置されたティースシート７２上に配置される。

次に、ティースシート７１，７２，７３を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれたティースシート７４を、前記積層装置に配置する（図示略）。このとき、ティースシート７４は、前回配置されたティースシート７３上に配置される。

これを同様に繰り返すことで、ティースシート７１〜７６が軸方向に積層されたティース部鉄心３０が形成される。例えば、０．３５ｍｍの厚さのティースシートが７３枚積層されてティース部鉄心が形成される。なお、ティース部鉄心３０を形成する装置、及び方法については、周知の技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は省略する。

ティース部鉄心３０は、プレス加工され所定の厚さに接着やダボかしめで積層される。例えば、ダボかしめで積層される。具体的には、図６及び図７に示すように、本実施形態のティースシート７１〜７６における平面には、積層されるティースシート７１〜７６同士を固定するための固定部としての圧入凹部７８及び圧入凸部８０が周方向に等角度間隔で形成されている。圧入凹部７８は、ティースシート７１〜７６の上面（図７中、上面）に形成され、圧入凸部８０は、圧入凹部７８と周方向に同じ位置でティースシート７１〜７６の下面（図７中、下面）に形成されている。そして、前記積層装置上に積層されたティースシート７１〜７６は、上方のティースシートの圧入凸部８０が下方のティースシートの圧入凹部７８に圧入（かしめ）されることで、上下で互いに固定される。

次に、ステップＳ２０の外周部鉄心３２の作製工程では、凹部４６を備え、回転軸１２の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部４２との嵌合部５０の間に、外周と内周との幅が広い部分と、広い部分より狭い部分６２を備える外周部鉄心３２を作製する。

本実施形態の製造方法は、図示しない同一の打ち抜き型で（図示しない電磁鋼板から）内径及び外径が打ち抜かれた外周シート８１〜８６を、積層して外周部鉄心３２を形成する。具体的には、まず図示しない打ち抜き型で（電磁鋼板から）打ち抜かれた外周シート８１を積層するための図示しない積層装置に配置する。

次に、外周シート８１を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれた外周シート８２を、前記積層装置に配置する。このとき、外周シート８２は、前回配置された外周シート８１上に配置される。

次に、外周シート８１，８２を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれた外周シート８３を、前記積層装置に配置する（図示略）。このとき、外周シート８３は、前回配置された外周シート８２上に配置される。

次に、外周シート８１，８２，８３を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれた外周シート８４を、前記積層装置に配置する（図示略）。このとき、外周シート８４は、前回配置された外周シート８３上に配置される。

これを同様に繰り返すことで、外周シート８１〜８６が軸方向に積層された外周部鉄心３２が形成される。例えば、０．３５ｍｍの厚さの外周シートが７３枚積層されて外周部鉄心が形成される。なお、外周部鉄心３２を形成する装置、及び方法については、周知の技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は省略する。

外周部鉄心３２は、プレス加工され所定の厚さに接着やダボかしめで積層される。例えば、ダボかしめで積層される。具体的には、図８及び図９に示すように、本実施形態の外周シート８１〜８６における平面には、積層される外周シート８１〜８６同士を固定するための固定部としての圧入凹部８８及び圧入凸部９０が周方向に等角度間隔で形成されている。圧入凹部８８は、外周シート８１〜８６の上面（図９中、上面）に形成され、圧入凸部９０は、圧入凹部８８と周方向に同じ位置で外周シート８１〜８６の下面（図９中、下面）に形成されている。そして、前記積層装置上に積層された外周シート８１〜８６は、上方の外周シートの圧入凸部９０が下方の外周シートの圧入凹部８８に圧入（かしめ）されることで、上下で互いに固定される。

次に、ステップＳ３０のコイル４０の巻き付けでは、ティース部鉄心３０のティース部３４にコイル４０を巻き付ける。コイル４０は図示しないボビンに所定回数巻かれティース部３４にセットされる。

次に、ステップＳ４０のティース部鉄心３０と外周部鉄心３２との嵌合では、外周部鉄心３２の環状の内側にティース部鉄心３０を配置して、凹部４６と凸部４４とを嵌合する。

ティース部鉄心３０と外周部鉄心３２とが嵌合され、固定子鉄心２２が形成される。なお、ティース部鉄心３０と、外周部鉄心３２とを嵌合する装置、及び方法については、周知の技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明を省略する。

嵌合部５０に締め代が発生した場合は、外周部鉄心３２を加熱膨張させ嵌合・組込を行う。ティース部鉄心３０と外周部鉄心３２との組立であるが、前記公知例では凹凸の組み合わせ、或いは幅の広い同一径の円弧による組み合わせである。この組み合わせではティース部鉄心３０と外周部鉄心３２とに隙間がない場合は、外周部鉄心３２を加熱する等、両者にギャップを設けないと組立が困難である。しかし本実施形態では点接触となっているため容易に嵌合が可能である。

その後、周知の方法により、固定子鉄心２２をハウジング１０に固定し、ハウジング１０に固定された固定子鉄心２２に対して、別工程で作成されたローター１６を挿入して、モーター１５０が作製される。

本実施形態によれば、回転軸１２の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部４２との嵌合部５０の間に、外周と内周との幅が広い部分６４と、広い部分６４より狭い部分６２とを設けることができる。その結果、外周部鉄心に磁束が流れにくくなるため、ティース部３４に流れる磁束が小さくなり、ティース内周連結部３６との磁束密度差が小さくなる。これにより、出力トルクを落とすことなくコギングトルクの低減を図ることができ、出力トルクとコギングトルクとのバランスが取れたトルク性能に優れるモーター１５０及びモーター１５０の製造方法を得られる。その結果、上記に記載のモーター１５０による効果を有する駆動性に優れたロボット１００を提供できる。

（第２実施形態）
図１０は、本実施形態に係る固定子鉄心２２２の概略構成を示す平面図であり、図１１は、本実施形態に係るティース部鉄心２３０と外周部鉄心２３２との嵌合部５０を示す図である。
以下、固定子鉄心２２２の構造を、図１０及び図１１を参照しながら説明する。

本実施形態の固定子鉄心２２２は、外周部鉄心２３２の凹部４６の丸み５４は、外周部鉄心２３２の外形と同心円形状である点が、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。

本実施形態の固定子鉄心２２２は、図１０及び図１１に示すように、第１曲率半径Ｒ１と第２曲率半径Ｒ２とが等しい領域を備えている。外周部鉄心２３２の凹部４６の丸み５４は、外周部鉄心２３２の外形と同心円である。ティース先端部４２の凸部４４の丸み５２の第１曲率半径Ｒ１と、外周部鉄心２３２の凹部４６の丸み５４の第２曲率半径Ｒ２とは、等しい値である。

本実施形態によれば、ティース先端部４２の凸部４４の丸み５２と外周部鉄心２３２の凹部４６の丸み５４とは同心円にすることができる。これにより、ティース先端部４２の凸部４４と、外周部鉄心２３２の凹部４６とを面接触させることができる。その結果、固定子鉄心２２２内の磁束の流れを調整できる。

なお、第１曲率半径Ｒ１と第２曲率半径Ｒ２とが実質的に等しいとは、曲率半径が全く同一であるほか、若干の設計誤差による曲率半径の違いを許容する意味である。

なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。

（変形例１）
上記した実施形態において、外周部鉄心３２は、回転軸１２の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部４２との嵌合部５０の間に、１つの狭い部分が設けられているに限定されず、外周部鉄心３２は、回転軸１２の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部４２との嵌合部５０の間に、２つ以上の狭い部分６２が設けられていてもよい。

（変形例２）
上記した実施形態において、外周部鉄心３２は、回転軸１２の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部４２との嵌合部５０の間に、狭い部分が設けられているに限定されず、外周部鉄心３２は、回転軸１２の方向からの平面視で、隣り合うティース先端部４２との嵌合部５０の間に、広い部分が設けられていてもよい。広い部分は狭い部分の間に設けられていてもよい。狭い部分は広い部分の両端に設けられていてもよい。

（変形例３）
上記した実施形態において、外周部鉄心３２の凹部４６の丸み５４とティース先端部４２の凸部４４の丸み５２との円弧の長さは異なっているに限定されず、例えば、凹部４６の丸み５４と凸部４４の丸み５２との円弧の長さは同じであってもよい。

以上、本発明のロボット及びロボットシステムを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

また、前記実施形態では、ロボット（基台）が固定される平面（面）である第１面は、水平面と平行な平面（面）であるが、本発明では、これに限定されず、例えば、水平面や鉛直面に対して傾斜した平面（面）でもよく、また、鉛直面と平行な平面（面）であってもよい。すなわち、回動軸は、鉛直方向や水平方向に対して傾斜していてもよく、また、水平方向と平行であってもよい。

また、本発明のロボットは、垂直多関節ロボットに限らず、水平多関節ロボットやパラレルリンクロボット、双腕ロボットなどでも同様の効果が得られる。また、本発明のロボットは、６軸ロボットに限らず、７軸以上のロボットや５軸以下のロボットでも同様の効果が得られる。また、本発明のロボットは、アームを有していれば、アーム型ロボット（ロボットアーム）に限定されず、他の形式のロボット、例えば、脚式歩行（走行）ロボット等であってもよい。

１…歯車装置 １０…ハウジング １２…回転軸 １４…ステーター １６…ローター １８，２０…軸受 ２２…固定子鉄心 ３０…ティース部鉄心 ３２…外周部鉄心 ３４…ティース部 ３６…ティース内周連結部 ４０…コイル ４２…ティース先端部 ４４…凸部 ４６…凹部 ５０…嵌合部（接続部） ５２，５４…丸み ５６…肩部 ５８，６０…丸み ６２，６４…部分 ６６，６８…幅 ７１〜７６…ティースシート ７８…圧入凹部 ８０…圧入凸部 ８１〜８６…外周シート ８８…圧入凹部 ９０…圧入凸部 １００…ロボット １１０…制御装置 １１１…基台（第１部材） １２０…ロボットアーム １２１…第１アーム（第２部材） １２２…第２アーム １２３…第３アーム １２４…第４アーム １２５…第５アーム １２６…第６アーム １３０…ハンド １３１，１３２…指 １４０…力検出器 １５０…モーター ２２２…固定子鉄心 ２３０…ティース部鉄心 ２３２…外周部鉄心。

Claims (10)

1. 第１部材と、
   前記第１部材に対して回動可能に設けられた第２部材と、
   前記第１部材及び前記第２部材の一方から他方へ駆動力を伝達するモーターと、
   を有し、
   前記モーターは、ローターと、固定子鉄心とを有し、
   前記固定子鉄心は、
   ティース先端部を有するティース部鉄心と、
   外周と内周とを有し、前記内周に前記ティース先端部と接続する接続部を備え、前記ティース部鉄心の外側に配置されている外周部鉄心と、
   を有し、
   前記外周部鉄心は、回転軸方向からの平面視で、前記外周と前記内周との間の幅が、前記接続部を通る幅よりも狭い部分を有することを特徴とするロボット。
2. 前記ティース部鉄心は、一体形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロボット。
3. 前記ティース先端部は、回転軸方向からの平面視で、第１曲率半径の円弧形状を有し、
   前記第１曲率半径の中心は、前記ローターと重なる位置にあることを特徴とする請求項１又は２に記載のロボット。
4. 前記外周部鉄心は、回転軸方向からの平面視で、前記ティース先端部と接続する位置に第２曲率半径の円弧形状を有し、
   前記第２曲率半径の中心は、前記ローターと重なる位置にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のロボット。
5. 前記第１曲率半径は、前記第２曲率半径より小さいことを特徴とする請求項４に記載のロボット。
6. 前記第１曲率半径と、前記第２曲率半径とは、等しい領域を有することを特徴とする請求項４に記載のロボット。
7. 前記ティース先端部は、回転軸方向からの平面視で、前記外周部鉄心との接続部の両端に、前記第１曲率半径よりも曲率半径の小さい肩部を有することを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載のロボット。
8. 前記外周部鉄心は、回転軸方向からの平面視で、前記ティース先端部との接続部が凹形状であり、
   前記凹形状の両端は、曲線を含む凸形状を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のロボット。
9. 固定子鉄心を有するモーターであって、
   前記固定子鉄心は、
   ティース先端部を有するティース部鉄心と、
   外周と内周とを有し、前記内周に前記ティース先端部と接続する接続部を備え、前記ティース部鉄心の外側に配置されている外周部鉄心と、
   を有し、
   前記外周部鉄心は、回転軸方向からの平面視で、前記外周と前記内周との間の幅が、前記接続部を通る幅よりも狭い部分を有することを特徴とするモーター。
10. 固定子鉄心を有するモーターの製造方法であって、
    ティース先端部を有し、回転軸方向からの平面視で、前記ティース先端部を有するティース部鉄心を作製するティース部鉄心作製工程と、
    回転軸方向からの平面視で、外周と内周とを有し、前記外周と前記内周との幅が広い部分と、前記広い部分より狭い部分とを有する外周部鉄心を作製する外周部鉄心作製工程と、
    前記外周部鉄心の環状の内側に前記ティース部鉄心を配置して、前記幅が広い部分と前記ティース先端部とを接続する接続工程と、
    を含むことを特徴とするモーターの製造方法。