特開 2017-101734 電動機付き減速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-101734(P2017-101734A)

(43)【公開日】2017年6月8日

(54)【発明の名称】電動機付き減速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20170512BHJP

【ＦＩ】

   F16H1/32 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-234946(P2015-234946)

(22)【出願日】2015年12月1日

(71)【出願人】

【識別番号】000107147

【氏名又は名称】日本電産シンポ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111866

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 秀明

(72)【発明者】

【氏名】大塚 智之

(72)【発明者】

【氏名】米村 拓朗

(72)【発明者】

【氏名】廣川 剛士

(72)【発明者】

【氏名】水池 宏友

【テーマコード（参考）】

3J027

【Ｆターム（参考）】

3J027FA37

3J027GB03

3J027GC08

3J027GC13

3J027GC22

3J027GD04

3J027GD08

3J027GD12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】高い負荷に耐えられ、かつ、独立したアセンブリとして扱うことができる電動機付き減速機の提供。
【解決手段】減速機構３０は、回転部とともに回転する楕円カム３１と、楕円カムの回転に応じて変形する可撓外歯歯車３２と、楕円カムと可撓外歯歯車との間に介在する可撓軸受３３と、出力部４０とともに回転する可動内歯歯車とを有し、可撓外歯歯車と可動内歯歯車とが噛み合い、歯数の違いによって相対回転する。電動機は、楕円カムとともに回転するロータホルダ２３と、ロータホルダに固定されるロータマグネット２４と、ケーシング１０に固定されロータマグネットと対向するステータ２１と、を有する。ロータホルダは、ステータと対向するロータホルダ蓋部２３１を有し、ロータホルダ蓋部と可撓軸受の軸方向の位置が少なくとも一部において重なる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーシングと、
前記ケーシングに対して軸を中心に回転する回転部を有する電動機と、
前記電動機の回転運動を減速させながら伝達する減速機構と、
減速後の回転数で回転する出力部と、
前記ケーシングまたは前記ケーシングに固定された部材と前記回転部とを回転可能に接続する第１軸受と、
前記ケーシングと前記出力部とを回転可能に接続する第２軸受と、
を備え、
前記減速機構は、
前記回転部とともに回転する楕円カムと、
前記楕円カムの回転に応じて変形する可撓外歯歯車と、
前記楕円カムと前記可撓外歯歯車との間に介在する可撓軸受と、
前記出力部とともに回転する可動内歯歯車と、
を有し、
前記可撓外歯歯車と前記可動内歯歯車とが、互いに噛み合い、前記可撓外歯歯車と前記可動内歯歯車とが、歯数の違いによって相対回転する、減速機構であり、
前記電動機は、
前記回転部の一部であり、前記楕円カムとともに回転するロータホルダと、
前記ロータホルダに固定されるロータマグネットと、
前記ケーシングまたは前記ケーシングに固定された部材に固定され、前記ロータマグネットと対向するステータと、
を有し、
前記ロータホルダは、前記ステータと軸方向に直接または別部材を介して対向するロータホルダ蓋部を有し、
前記ロータホルダ蓋部と前記可撓軸受の軸方向の位置が少なくとも一部において重なる、電動機付き減速機ユニット。

【請求項2】

前記楕円カムと前記ロータホルダとは、ひとつながりである、請求項１に記載の電動機付き減速機ユニット。

【請求項3】

前記楕円カムと前記ロータホルダとはひとつながりであり、
前記ロータホルダは、
前記ロータホルダ蓋部の内端に位置し、前記シャフトに固定される円筒形状の固定部と、
前記ロータホルダ蓋部の外端に位置し、前記ロータホルダ蓋部から軸方向下側に垂下する筒部と、を有し、
前記筒部は、前記楕円カムを有する、請求項１に記載の電動機付き減速機ユニット。

【請求項4】

前記固定部における前記ロータホルダ蓋部とを接続する部位には、軸方向上側に向かうに従い拡径する拡径部を有する、請求項３に記載の電動機付き減速機ユニット。

【請求項5】

前記ロータホルダ蓋部は、前記筒部に向かうにつれ、軸方向の厚さが拡大する連結部を有する、請求項３または４に記載の電動機付き減速機ユニット。

【請求項6】

前記筒部は、前記楕円カムの下側に位置する溝と、溝の下側に位置する円環部とを有する、請求項３から５のいずれかに記載の電動機付き減速機ユニット。

【請求項7】

前記楕円カムと前記可撓軸受との間には溝がある、請求項１から６のいずれかに記載の電動機付き減速機ユニット。

【請求項8】

前記回転部は中心軸と同軸に配置されるシャフトを有し、
前記ロータホルダと前記シャフトとはひとつながりである、請求項１から７のいずれかに記載の電動機付き減速機ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動機付き減速機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電動機と減速機とを備え、電動機から得られる動力を減速させて出力する電動機付き減速機が知られている。図５は、従来の電動機付き減速機１Ｘの構造を、概念的に示した図である。図５の電動機付き減速機１Ｘは、電動機２０Ｘと、減速機構３０Ｘと、減速後の回転数で回転する出力部４０Ｘと、を有する。ただし、図５の例では、電動機２０Ｘ、減速機構３０Ｘ、および出力部４０Ｘが、電動機２０Ｘの中心軸９Ｘに沿う方向（軸方向）に配列されている。このため、電動機付き減速機１Ｘの軸方向の寸法が長くなる。したがって、図５の構造を有する電動機付き減速機１Ｘは、作業ロボットやアシストスーツの関節部分、ターンテーブル、ホイールイン割出盤などのように、軸方向の寸法に厳しい制限がある用途には不向きである。

【0003】

電動機付き減速機の軸方向の寸法を抑えるためには、例えば、回転軸の周りに電動機を設け、当該電動機の外周側に減速機構を同心円状に配置することが、考えられる。そうすれば、電動機と減速機構とが、同一の軸方向位置に配置されるため、電動機付き減速機を、全体として軸方向に薄型化できる。電動機の外周側に減速機構を配置した従来の電動機付き減速機については、例えば、実開昭６０−１６６２５９号公報に記載されている。

【特許文献1】実開昭６０−１６６２５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

実開昭６０−１６６２５９号公報には、アウターロータ形の電動機の外側に、減速機としてのハーモニックギヤを配置した構造が示されている。しかしながら、当該公報の構造では、電動機の固定子継鉄と可動サーキュラスプラインとを、当該公報の第１図に示された構成部品とは異なる部材（装置外の部材）で支持する必要がある。したがって、当該公報の第１図に示された構成部品だけでは、独立したアセンブリとして扱うことができない。また、固定子継鉄および可動サーキュラスプラインを支持するための部材が別途必要であることから、実際の使用時には、その分の軸方向の厚みがさらに必要となる。

【0005】

また、実開昭６０−１６６２５９号公報の構造では、回転子継鉄の支持軸が無い。このため、回転子継鉄が、ウェブジェネレータを介してサーキュラスプラインに支持されることとなる。このような構造では、回転子継鉄の回転姿勢が不安定となる。したがって、歯筋が傾いたりピッチ円が変化したりして、正常な歯当たりを得ることができず、騒音や振動が生じやすいと考えられる。また、歯車の損傷も生じやすく、高い負荷には耐えられないと考えられる。

【0006】

本発明の目的は、高い負荷に耐えられ、かつ、独立したアセンブリとして扱うことができる電動機付き減速機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願の例示的な第１発明は、ケーシングと、前記ケーシングに対して軸を中心に回転する回転部を有する電動機と、前記電動機の回転運動を減速させながら伝達する減速機構と、減速後の回転数で回転する出力部と、前記ケーシングまたは前記ケーシングに固定された部材と前記回転部とを回転可能に接続する第１軸受と、前記ケーシングと前記出力部とを回転可能に接続する第２軸受と、を備え、前記減速機構は、前記回転部とともに回転する楕円カムと、前記楕円カムの回転に応じて変形する可撓外歯歯車と、前記楕円カムと前記可撓外歯歯車との間に介在する可撓軸受と、前記出力部とともに回転する可動内歯歯車と、を有し、前記可撓外歯歯車と前記可動内歯歯車とが、互いに噛み合い、前記可撓外歯歯車と前記可動内歯歯車とが、歯数の違いによって相対回転する、減速機構であり、前記電動機は、前記回転部の一部であり、前記楕円カムとともに回転するロータホルダと、前記ロータホルダに固定されるロータマグネットと、前記ケーシングまたは前記ケーシングに固定された部材に固定され、前記ロータマグネットと対向するステータと、を有し、前記ロータホルダは、前記ステータと軸方向に直接または別部材を介して対向するロータホルダ蓋部を有し、前記ロータホルダ蓋部と前記可撓軸受の軸方向の位置が少なくとも一部において重なる、電動機付き減速機ユニットである。

【発明の効果】

【0008】

本願の例示的な第１発明によれば、ロータホルダ蓋部と前記可撓軸受の軸方向の位置が少なくとも一部において重なる。これにより、可撓軸受を介してロータホルダに力が加わった際、ロータホルダ蓋部の径方向の幅が広いため、ロータホルダが変形することなく支持することができる。また、電動機付き減速機内の全ての部材が、ケーシングに直接または間接的に支持される。このため、電動機付き減速機を、独立したアセンブリとして扱うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態に係る電動機付き減速機の縦断面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る電動機付き減速機の横断面図である。

【図3】図３は、第２実施形態に係る電動機付き減速機の縦断面図である。

【図4】図４は、第２実施形態に係る電動機付き減速機の縦断面図である。

【図5】図５は、従来の電動機付き減速機１Ｘの構造を、概念的に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、電動機の回転軸と平行な方向を「軸方向」、回転軸に直交する方向を「径方向」、回転軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。ただし、上記の「平行な方向」は略平行な方向も含むものとする。また、上記の「直交する方向」は略直交する方向も含むものとする。

【0011】

＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電動機付き減速機１の縦断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ位置から見た電動機付き減速機１の横断面図である。この電動機付き減速機１は、電動機２０から得られる第１回転数の回転運動を、第１回転数よりも低い第２回転数の回転運動に変換して、出力部４０を回転させる装置である。電動機付き減速機１は、例えば、作業ロボットにおけるアームの関節部分に組み込まれて、アームの屈伸運動を実現させるために用いられる。ただし、本発明の電動機付き減速機は、アシストスーツ、ターンテーブル、工作機械の割出盤、車椅子、無人搬送車などの他の機器に組み込まれて、各種の回転運動を実現させるものであってもよい。

【0012】

図１および図２に示すように、本実施形態の電動機付き減速機１は、ケーシング１０、電動機２０、減速機構３０、および出力部４０を有する。

【0013】

ケーシング１０は、電動機付き減速機１を直接または間接的に支持する金属製の部材である。ケーシング１０は、例えば、作業ロボットのアームを構成する２つのアーム部材９１，９２のうちの基端側のアーム部材９１に、ねじ止めによって固定される。図２に示すように、ケーシング１０は、円板状の部材であり、ケーシング１０の中央には回転軸９に平行な方向に開口する開口部１０１を有する。ケーシング１０は、回転軸９に対して略垂直に配置される。ケーシング１０には電動機２０が固定される。

【0014】

電動機２０は、駆動電流に応じて回転運動を発生させる駆動源である。電動機２０は、ステータ２１、シャフト２２、ロータホルダ２３、ロータマグネット２４、ブラケット２６、および回路基板２８を有する。ステータ２１は、ブラケット２６を介して、ケーシング１０に支持される。ステータ２１は、ケーシング１０に対して相対的に静止する。シャフト２２、ロータホルダ２３、およびロータマグネット２４は、ケーシング１０に対して回転可能に支持される。すなわち、本実施形態では、ステータ２１、およびブラケット２６が、電動機２０の静止部を構成し、シャフト２２、ロータホルダ２３、およびロータマグネット２４が、電動機２０の回転部を構成する。

【0015】

ブラケット２６は円筒状の部材であり、下円筒部２６１と、上円筒部２６２と、フランジ部２６３とを有する。下円筒部２６１は、回転軸９に平行な方向に伸びる円筒状の部位である。下円筒部２６１の内周面には、後述する第１軸受７１が固定される。下円筒部２６１の外周面は、ケーシング１０の開口部１０１の内周面と接触する。上円筒部２６２は、回転軸９に平行な方向に伸びる円筒状の部位である。上円筒部２６２の内周面には、後述する第１軸受７１が固定される。フランジ部２６３は、上円筒部２６２と下円筒部２６１の間に位置しており、上円筒部２６２および下円筒部２６１よりも径方向外側に張り出した部位である。フランジ部２６３には軸方向に開口するネジ孔２６３１が設けられており、ネジ孔２６３１にネジが挿入されることにより、ブラケット２６にケーシング１０が固定される。

【0016】

ステータ２１は、複数の突極部をもつ環状のステータコア２１１と、各突極部に巻かれたコイル２１２とを有する。ステータコア２１１の内周面は、ブラケット２６の上円筒部２６２の外周面に、例えば圧入や接着剤で固定される。

【0017】

シャフト２２は、回転軸９に沿って配置された柱状の部材である。シャフト２２の少なくとも一部分は、ブラケット２６の上円筒部２６２内に配置される。シャフト２２と上円筒部２６２との間には、第１軸受７１が介在する。第１軸受７１の内輪は、シャフト２２の外周面に固定される。また、第１軸受７１の外輪は、上円筒部２６２の内周面に固定される。

【0018】

また、シャフト２２と下円筒部２６１との間には、第１軸受７１が介在する。第１軸受７１の内輪は、シャフト２２の外周面に固定される、また、第１軸受７１の外輪は、下円筒部２６２の内周面に固定される。

【0019】

本実施形態では、第１軸受７１に、ボールベアリングが用いられている。ただし、ボールベアリングに代えて、ローラベアリング、クロスローラベアリング、滑り軸受、流体動圧軸受等の他方式の軸受が用いられていてもよい。また、第１軸受７１の内輪とシャフト２２との間、または、第１軸受７１の外輪とブラケット２６との間に、他の部材が介在していてもよい。さらに、第１軸受７１は１つでもよいし、３つ以上あってもよい。また、第１軸受７１はシャフト以外の部位に固定されてもよい。

【0020】

ロータホルダ２３は、シャフト２２とロータマグネット２４とを繋ぐカップ状の部材である。より詳しくは、ロータホルダ２３は、円盤状のロータホルダ蓋部２３１と、ロータホルダ蓋部２３１の内端に位置する固定部２３２と、ロータホルダ蓋部２３１の外端に位置し軸方向下側に垂下する筒部２３３と、を有する。固定部２３２は、ロータホルダ蓋部２３１から軸方向下側に伸びる円筒形状であり、固定部２３２の内側にはシャフト２２が挿入される。ロータホルダ２３は固定部２３２において、シャフト２２に固定される。ロータホルダ２３の固定部２３２におけるロータホルダ蓋部２３１とを接続する部位には、軸方向上側に向かうに従い拡径する拡径部２３２１を有する。拡径部２３２１を有することにより、ロータホルダ２３の強度を強くすることができるため、強い負荷にも対応可能である。ロータホルダ２３の筒部２３３は、回転軸９と同軸の内周面を有する。ロータホルダ蓋部２３１は、筒部２３３に向かうにつれ、軸方向の厚さが拡大する連結部２３４を有する。連結部２３４の断面形状は、本実施形態ではR形状であるが、これに限られず、傾斜面や曲面であってもよい。連結部２３４により、ロータホルダ２３の強度を強くすることができるため、強い負荷にも対応可能である。ロータマグネット２４は、筒部２３３の内周面に、例えば接着剤で固定される。本実施形態では、ステータ２１の径方向外側に、ロータマグネット２４が位置する。なお、ロータマグネット２４は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁された単一のリングマグネットであってもよく、磁極毎に分割された複数のセグメントマグネットであってもよい。また、筒部２３３の内周面は平面視における真円でなくてもよく、例えば、平面視における多角形であってもよい。また、溝が形成されていてもよい。

【0021】

回路基板２８を介してコイル２１２に駆動電流を供給すると、ステータコア２１１の各突極部に磁束が生じる。そして、突極部とロータマグネット２４との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、シャフト２２、ロータホルダ２３、およびロータマグネット２４が、回転軸９を中心として、第１回転数で回転する。なお、本実施形態では、電動機２０に、作業ロボットのアーム駆動に適した３相ブラシレスモータを用いている。しかしながら、本発明に用いられる電動機は、必ずしも３相ブラシレスモータでなくてもよく、例えば、ステッピングモータでもよい。

【0022】

回路基板２８には、コイル２１２に駆動電流を供給する配線パターンのほかに、ロータマグネット２４の磁束を検出する磁気センサ（不図示）を有する。磁気センサは例えば、ホールＩＣである。磁気センサにより、電動機１の回転部の回転を検出することができる。

【0023】

減速機構３０は、電動機２０から得られる回転運動を、減速させながら出力部４０へ伝達する機構である。この電動機付き減速機１の減速機構３０には、可撓歯車を利用した、いわゆる波動歯車機構が用いられている。図１および図２に示すように、減速機構３０は、カム３１、可撓外歯歯車３２、および可撓軸受３３を有する。また、本実施形態では、ケーシング１０および出力部４０の各々の一部分が、内歯歯車として、減速機構３０の構成要素となっている。

【0024】

カム３１は、ロータホルダ２３の外周面に固定された、環状の部材である。図２に示すように、カム３１は、軸方向に見て楕円形の外周面を有する。換言すれば、カム３１は楕円カムである。可撓外歯歯車３２は、可撓性を有するリング状の歯車である。本実施形態の可撓外歯歯車３２は、筒状部３２２とフランジ部３２３とを有する。筒状部３２２は、カム３１の回転に応じて変形する。また、筒状部３２２の外周面には、複数の外歯３２１が一定のピッチで設けられている。フランジ部３２３は、筒状部３２２の一方の端部から径方向外側へ向けて広がり、ケーシング１０の軸方向の端面に、例えばねじ止めで固定される。また、フランジ部３２３は、後述する第２軸受７２の外輪にも固定される。本実施形態においては、フランジ部３２３は、第２軸受７２の外輪に対して、ねじ５０により固定される。カム３１と可撓外歯歯車３２との間には、可撓軸受３３が介在する。可撓軸受３３の内輪は、可撓性を有し、カム３１の楕円状の外周面に沿って固定される。カム３１の外周面には、径方向内側に向かって窪む環状の接着溝３１１が位置しており、可撓軸受３３の内輪とカム３１の外周面とは接着剤で固定される。接着溝３１１を有することにより、可撓軸受３３とカム３１とが確実に固定される。可撓軸受３３の外輪は、可撓外歯歯車３２の内周面に固定されて、可撓外歯歯車３２とともに変形する。可撓軸受３３の内輪と外輪との間には、複数の球体が介在する。

【0025】

出力部４０は、可撓外歯歯車３２と後述する第２軸受７２の外輪との間に配置された、円環状の部材である。出力部４０は、例えば、作業ロボットのアームを構成する２つのアーム部材９１，９２のうちの先端側のアーム部材９２に、ねじ止めによって固定される。図１に示すように、出力部４０の内周面には、複数の内歯４１が、周方向に一定のピッチで設けられている。また、出力部４０とケーシング１０との間には、第２軸受７２が介在する。具体的には、出力部４０は第２軸受７２の内輪と固定される。なお、出力部４０は第２軸受の内輪と別部材を介して接続されていてもよい。また、出力部４０自体が第２軸受の内輪であってもよい。

【0026】

本実施形態では、第２軸受７２に、クロスローラベアリングが用いられている。第２軸受７２は、出力部４０の外周面と、外側円筒部１４の内周面との間に、複数の円筒ころを有する。複数の円筒ころは、出力部４０の外周面に設けられた環状のＶ溝と、外側円筒部１４の内周面に設けられた環状のＶ溝との間に、向きを交互に変えながら配置される。これにより、出力部４０と外側円筒部１４とが、互いの回転を許容しながら、高剛性に接続される。なお、出力部４０と第２軸受７２との間にはオイルシール５１が配置される。オイルシール５１は、外部から第２軸受７２内に塵埃が侵入することを防止する。

【0027】

このようなクロスローラベアリングは、ボールベアリングのように一対で用いずとも、軸方向および径方向に、必要な剛性を得ることができる。すなわち、クロスローラベアリングを用いることで、出力部４０と外側円筒部１４との間に介在するベアリングの数を減らすことができる。これにより、第２軸受７２の重量を低減できるとともに、第２軸受７２の軸方向の寸法を抑えることができる。

【0028】

ロータホルダ２３とともにカム３１が回転すると、カム３１の回転に応じて、可撓外歯歯車３２の形状が変化する。すなわち、軸方向に見たときに、可撓外歯歯車３２はカム３１の外周面の形状に沿った楕円形状となるが、その楕円の長軸が、カム３１の回転に追従して回転する。

【0029】

可撓外歯歯車３２の複数の外歯３２１は、出力部４０の複数の内歯４１と、互いに噛み合う。本実施形態では、出力部４０に設けられた内歯４１の数と、可撓外歯歯車３２に設けられた外歯３２１の数とが、互いに異なる。このため、カム３１の１回転ごとに、内歯４１の同じ位置の内歯に噛み合う可撓外歯歯車３２の外歯３２１の位置がずれる。これにより、出力部４０が、回転軸９を中心として、ゆっくりと回転する。

【0030】

また、この電動機付き減速機１では、電動機２０、減速機構３０、および出力部４０を含む装置内の全ての要素が、ケーシング１０に直接または間接的に支持されている。このため、電動機付き減速機１内の一部の要素を、外部の部材によって支持する必要はない。したがって、電動機付き減速機１を、独立したアセンブリとして扱うことができる。

【0031】

また、この電動機付き減速機１では、第１軸受７１と第２軸受７２との間に、電動機２０の回転部、減速機構３０、および出力部４０が支持される。これにより、電動機２０の回転部、減速機構３０、および出力部４０の回転姿勢が安定する。その結果、電動機付き減速機１の駆動時における振動および騒音を低減できる。また、可撓外歯歯車３２、固定内歯歯車部１３、および出力部４０が、噛み合いによって互いに損傷することを抑制できる。

【0032】

特に、電動機付き減速機１を軸方向に薄型化すると、軸方向の寸法に対する径方向の寸法比率が大きくなる。このため、一般的には、薄型化すればするほど、電動機２０の回転部、減速機構３０、および出力部４０の回転姿勢を安定させることが技術的に難しくなる。しかしながら、本実施形態の構造を採用すれば、上述の通り、電動機付き減速機１を軸方向に薄型化することと、電動機２０の回転部、減速機構３０、および出力部４０の回転姿勢を安定させることとを、両立させることができる。

【0033】

＜２．第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態に係る電動機付き減速機１Aの縦断面図である。図４は、第２実施形態に係る電動機付き減速機１Aの横断面図である。なお、以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と同等の部分については、重複説明を省略する。

【0034】

図３に示すように、本実施形態の電動機付き減速機１Ａは、ケーシング１０、電動機２０Ａ、減速機構３０Ａ、および出力部４０を有する。

【0035】

上述した第１実施形態では、ロータホルダ２３とカム３１とが別部材で構成されていた。これに対し、本実施形態では、ロータホルダ２３Ａとカム３１Ａとがひとつながりである。換言すれば、本実施形態では、ロータホルダ２３Ａとカム３１Ａとは、単一の部材である。ロータホルダ２３Ａとカム３１Ａとがひとつながりであることにより、部品点数を削減することができる。以下、本実施形態の電動機２０Aの構造について、説明する。

【0036】

電動機２０Ａのロータホルダ２３Ａは、シャフト２２とロータマグネット２４とを繋ぐカップ状の部材である。より詳しくは、ロータホルダ２３Ａは、円盤状のロータホルダ蓋部２３１Ａと、ロータホルダ蓋部２３１Ａの内端に位置する固定部２３２Ａと、ロータホルダ蓋部２３１Ａの外端に位置し軸方向下側に垂下する筒部２３３Ａと、を有する。固定部２３２Ａは、ロータホルダ蓋部２３１Ａから軸方向下側に伸びる円筒形状であり、固定部２３２Ａの内側にはシャフト２２が挿入される。ロータホルダ２３Ａは固定部２３２Ａにおいて、シャフト２２に固定される。ロータホルダ２３Ａの固定部２３２Ａにおけるロータホルダ蓋部２３１Ａとを接続する部位には、軸方向上側に向かうに従い拡径する拡径部２３２１Ａを有する。ロータホルダ２３Ａの筒部２３３Ａは、回転軸９と同軸の内周面を有する。ロータホルダ蓋部２３１Ａは、筒部２３３Ａに向かうにつれ、軸方向の厚さが拡大する連結部２３４Ａを有する。そして、連結部２３４Ａを含むロータホルダ蓋部２３１Ａと、可撓軸受３３の軸方向位置が少なくとも一部において重なっている。連結部２３４Ａの断面形状は、本実施形態ではR形状であるが、これに限られず、傾斜面や曲面であってもよい。上述した第１実施形態と同様に、拡径部２３２１Ａおよび連結部２３４Ａにより、ロータホルダ２３Ａの強度を強くすることができるため、強い負荷にも対応可能である。

【0037】

ロータホルダ２３Ａの筒部２３３Ａは、軸方向に楕円形の外周面を有するカム３１Ａを有する。換言すれば、カム３１Ａは楕円カムである。また、カム３１Ａ（楕円カム）とロータホルダ２３Ａとはひとつながりである。換言すれば、楕円カムとロータホルダ２３Ａとは単一の部材である。カム３１Ａの外周面には、径方向内側に向かって窪む環状の接着溝３１１が位置している。

【0038】

また、ロータホルダ２３Ａは、筒部２３３Ａにおいて、カム３１Ａの下側に、環状の溝２３３１Ａと、溝２３３１Ａよりも下側に位置する円環部２３３２Ａを有する。溝２３３１Ａは、カム３１Ａと円環部２３３２Ａとを隔てている。換言すれば、溝２３３１Ａの底面は、カム３１Ａの最も径の小さい部位および、円環部２３３２Ａよりも径が小さい。

【0039】

円環部２３３２Ａは、回転軸９と同軸の円筒状の外周面を有しており、外周面はカム３１Ａの最も径の大きい部位よりも径が大きいか、同じである。カム３１Ａと円環部２３３２Ａとが溝２３３１Ａで隔てられていることにより、カム３１Ａ、円環部２３３２Ａそれぞれを高精度で加工することができる。特に、ロータホルダ２３Ａを切削加工により得る場合において、高精度で加工することができる。

【0040】

ロータホルダ２３Ａの筒部２３３Ａは、カム３１Ａ、溝２３３１Ａ、円環部２３３２Ａを有するが、ロータホルダ蓋部２３１Ａとカム３１Ａとの軸方向の位置が重なっている。これにより、出力部４０に大きな負荷がかかった場合であっても、可撓軸受３３に加わる負荷をロータホルダ蓋部２３１Ａで受けることができる。したがって、高負荷な外力が加わったとしても対応可能である。

【0041】

また、ロータマグネット２４の軸方向の領域の半分以上は、円環部２３３２Ａと軸方向の位置が重なっている。円環部２３３２Ａの精度を高く構成することができるため、ロータマグネット２４の取り付け精度も向上させることができる。また、歯車からのトルク反力を受ける構造であるカム３１Ａと、筒部２３Ａにおけるロータマグネット２４が保持される部位の真円性とを両立することができる。さらに、筒部２３Ａの外周面全てを楕円形状にしないことにより、電動機の容量を変更した他の機種に適用する際に、筒部２３Ａの円環部２３３２Ａの長さのみを適宜調整することで対応可能である。加えて、筒部２３Ａの開口側に剛性の高い円環部２３３２Ａが位置しているので、高精度を維持しながらカム３１Ａを高剛性に保つことができる。

【0042】

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

【0043】

例えば、第１実施形態の図１の構造では、アウターロータ型の電動機としたが、これに限られるものではない。電動機は、インナーロータ型電動機でもよいし、アキシャルギャップ型の電動機でもよい。また、ステッピングモータでもよい。

【0044】

また、上述の各実施形態では、ロータホルダはシャフトに固定されていたが、これに限られるものではない。ロータホルダとシャフトとがひとつながりの部材であってもよい。換言すれば、ロータホルダとシャフトとは単一の部材であってもよい。ロータホルダとシャフトとをひとつながりの部材とすることにより、部品点数を減らすことができる。

【0045】

また、図１から４の構造において、シャフト自体を省略し、ケーシングとロータホルダとの間に第１軸受を介在させるようにしてもよい。そうすれば、ロータホルダの径方向内側に、軸方向に貫通する孔を確保することができる。したがって、当該孔に電気配線の一部を通すことができる。

【0046】

また、上記の各実施形態では、ケーシングが単一の部材により構成されていた。しかしながら、ケーシングは、複数の部材で構成されていてもよい。また、上記の実施形態で出力部４０を回転させると記載しているが、これに限られるものではなく、出力部４０を固定して、ケーシング１０から出力してもよい。

【0047】

可撓歯車はいわゆるハット型としたが、これに限られるものではなく、例えば、円筒状のカップ型の可撓歯車を用いてもよい。

【0048】

電動機付き減速機を構成する各部材の材料には、例えば、高強度の金属を用いればよい。ただし、各部材の材料は、使用時の負荷に耐え得るものであればよく、必ずしも金属には限定されない。

【0049】

また、電動機付き減速機の細部の形状については、本願の各図に示された形状と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明は、電動機付き減速機に利用できる。

【符号の説明】

【0051】

１，１Ａ 電動機付き減速機
９ 回転軸
１０ ケーシング
２０，２０Ａ 電動機
２１ステータ
２２シャフト
２３，２３Ａ ロータホルダ
２４ ロータマグネット
３０ 減速機構
３１，３１Ａ， カム
３２ 可撓外歯歯車
３３ 可撓軸受
４０ 出力部
７１ 第１軸受
７２ 第２軸受

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】