JPH0265657A - 撓み噛み合い歯車式アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ステップモータとして用いられるのに適した
撓み噛み合い歯車式アクチュエータに関する。

〔従来技術とその間Ｈ点コ 上記形式の撓み噛み合い歯車式アクチュエータは、例え
ば、特公昭４８−１５０４９号公報等によって知られて
おり、高精度のステップモータとして用いられるのに適
している。このアクチュエータにおいて、剛性円形で内
歯を有するサーキュラスプラインの内側にはフレックス
スプラインが配置される。このフレックススプラインに
は磁性材料で作った環状の吸引板が隣接して配置され、
この吸引板に外部から磁力を作用させて該吸引板を半径
方向へ変形させ、それによってフレックススプラインを
非円形（代表的には楕円形）に撓ませる。そして、外部
から作用させる磁力をフレックススプラインの周方向に
順次移動させることによって、フレックススプラインの
非円形を回転させ、サーキュラスプラインに対して該フ
レックススプラインを相対的に回転させる。この回転を
出力として取り出せばステップモータとして利用できる
。

この撓み噛み合い歯車式アクチュエータの構造では、フ
レックススプラインに隣接して配置された磁性材料製の
吸引板に磁力が作用するため、該吸引板にはうず電流が
生じ、このうず電流が脹ら板表面を流れ、このため吸引
板の抵抗によって温度が上昇して熱エネルギーに変換さ
れてしまい、系全体として見ると効率が低下するという
欠陥がある。

この欠陥を克服すべく、環状の吸引板に成る長さを持っ
た複数の円周方向のスロットを形成し、うず電流に対す
る吸引板の電気抵抗を増大させることによって、うず電
流を低減させることが米国特許第３．６０９．４２３号
で提案されている。この米国特許では、相当にうず電流
が減少するので熱エネルギーへの消費が少なくなる。し
かしながら、かかる米国特許の構造では、吸引板にスロ
ットを形成せねばならないので、製造が複雑となり、コ
スト上昇を招くという欠点があった。

〔発明の目的〕

したがって、本発明の目的は容易に製作でき且つうず電
流を低減できる撓み噛み合い歯車式アクチュエータを提
供することにある。

〔発明の構成〕

このかかる目的を達成すべく、本発明によれば、サーキ
ュラスプラインの内側に配置され、非円形に撓まされて
前記サーキュラスプラインに部分的に噛み合わされ、該
非円形を回転させることによってサーキュラスプライン
に対して回転を生じさせるフレックススプラインを有す
る撓み噛み合い歯車式アクチュエータにおいて、フレッ
クススプラインの外周面に、電気絶縁材で被覆した磁性
材料製の磁性線が周方向に巻き付けられ、この磁性線が
外部からの磁力の作用によってフレックススプラインが
前記非円形に撓ませられることを特徴とする撓み噛み合
い歯車式アクチュエータが提供される。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施例によって
説明する。

まず第１図を参照すると、ここには、上記形式の撓み噛
み合い歯車式アクチュエータで使用するフレックススプ
ライン１０が断片的に示されている。このフレックスス
プライン１０は、周知のように、筒状の胴部とその胴部
の一端に形成された壁体のダイヤフラムとから成るカッ
プ型をしており、上記胴部の他端の外周面には多数のス
プライン歯１２が形成されている。そして、撓み噛み合
い歯車式アクチュエータで使用するため、フレックスス
プライン１０のスプライン歯１２の内側の外周面には磁
性線１４が巻き付けである。この磁性線は磁性材料、た
とえば、鉄線またはアモルファス線に電気絶縁材を被覆
したものである。

第２図を参照すると、第１図に示す構成のフレックスス
プラインｌＯがアクチュエータ１６に組み込まれた状態
で示されている。アクチュエータ１６は端壁１８．２０
と、これらの端壁を連結する固定子となる中央環状壁２
２とを有する。各端壁１８．２０には開口２４、及び凹
部２８がそれぞれ形成してあり、開口２４、凹部２８に
はそれぞれ、軸受３０．３２が装着されている。また、
これらの軸受３０．３２は出力軸３４を回転自在に支持
している。

フレックススプライン１０はそのダイヤフラム３６を介
して出力軸３４に固定しである。また、固定子となる中
央環状壁２２の一方の端壁２０の内面には、フレックス
スプライン１０の外側の周囲を包囲するように剛性円形
で且つフレックススプラインのスプライン歯とは異なる
歯数の内歯が形成されたサーキュラスプライン３８が固
定または一体成形されている。このサーキュラスプライ
ン３８の内歯４０に対しては、例えば、楕円形等の非円
形にフレックススプライン１０を撓めることによって、
該フレックススプライン１０のスプライン歯１２が部分
的に噛み合うようになっている。そして、その楕円形等
を回転させると、歯数差の分だけサーキュラスプライン
３８に対してフレブクススプライン１０が相対的に回転
する。この回転を出力すれば、ステンプモータ等のアク
チュエータとして利用できる。

前記のように、フレックススプライン１０は楕円形等の
非円形に撓められるのであるが、このため、本発明にお
いては、第１図に明らかなように、磁性線１４がフレッ
クススプライン１０の外周面に、電気絶縁材で被覆した
状態でフレックススプラインの周方向に巻き付けられて
いる。従って、この磁性線１４が外部から磁力を受ける
と、その磁力に従って引っ張られあるいは押されて、フ
レックススプラインのｌ］ｆＬＢの、特に、スプライン
歯１２が形成された部分までを含めて非円形に撓める。

すなわち、本実施例では、フレックススプラインｌＯ上
の磁性線に対応する位置において固定子となる中央環状
壁２２が電磁コイル４２を支持しており、該電磁コイル
４２が励磁されたとき磁力が磁性線１４に作用してフレ
ックススプライン１０を半径方向に撓ませ、非円形（例
えば、楕円形）に変形させる。そして、フレックススプ
ラインｌＯの外周に多数間隔を置いて配置された電磁コ
イル４２を順番に励磁すれば、その非円形を回転させる
ことができ、これによって、フレックススプラインｌＯ
がサーキュラスプライン３８に対して歯数差に対応して
回転し、例えば、フレックススプライン１０のダイヤフ
ラム３６に固定された出力軸３４を回転させることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、フレックススプラインの外周面に、電
気絶縁材で被覆した磁性材料製の磁性線が周方向に巻き
付けられているので、電磁コイル等の磁力吸引部材が磁
性線に作用してもうず電流が磁性線に生ずることはない
。これは、磁性線が周方向に巻き付けられているため、
軸方向のうず電流の流路が形成されないためである。従
って、本発明では、簡単に磁性線を巻きつけるだけで、
従来のようにスロット等を形成する必要なく、うず電流
を激減することができ、このため、効率の高いしかも簡
単に制作できる撓み噛み合い歯車式アクチュエータを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による撓み噛み合い歯車式アクチュエー
タで用いるフレックススプラインの部分縦断面図である
。 第２図は第１図のフレックススプラインを撓み噛み合い
歯車式アクチュエータに組み込んだ状態で示す縦断面図
である。 符号の説明 １０・・・フレックススプライン、 １２・・・スプライン歯、 １４・・・磁性線、 １６・・・アクチュエータ、 １８．２０・・・端壁、 ２２・・・中央環状壁、 ２４．２８・・・開口、 ３ｆ）、３２・・・軸受、 ３６・・・ダイヤフラム、 ３８・・・サーキュラスプライン、 ４０・・・スプライン歯、 ４２・・・電磁コイル。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーキュラスプラインの内側に配置され、非円形に撓ま
   されて前記サーキュラスプラインに部分的に噛み合わさ
   れ、該非円形を回転させることによってサーキュラスプ
   ラインに対して回転を生じさせるフレックススプライン
   を有する撓み噛み合い歯車式アクチュエータにおいて、
   フレックススプラインの外周面に、電気絶縁材で被覆し
   た磁性材料製の磁性線が周方向に巻き付けられ、この磁
   性線が外部からの磁力の作用によってフレックススプラ
   インが前記非円形に撓ませられることを特徴とする撓み
   噛み合い歯車式アクチュエータ。