特開 2024-90459 モーターユニット

(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】P2024090459

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】モーターユニット

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/00 20060101AFI20240627BHJP

   F16D 3/12 20060101ALI20240627BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20240627BHJP

   F16H 1/32 20060101ALN20240627BHJP

【ＦＩ】

H02K7/00 A

F16D3/12

H02K7/116

F16H1/32 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022206385

(22)【出願日】2022-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】片岡 祐哉

(72)【発明者】

【氏名】上野 将輝

【テーマコード（参考）】

3J027

5H607

【Ｆターム（参考）】

3J027FA37

3J027FB32

3J027FB40

3J027GC06

3J027GC22

5H607AA12

5H607AA14

5H607BB01

5H607CC03

5H607DD03

5H607DD08

5H607EE31

5H607EE36

5H607GG01

5H607JJ08

(57)【要約】

【課題】高寿命化が可能な、モーターユニットを提供する。
【解決手段】第１回転軸Ｓ１を有するモーター１００と、第２回転軸Ｓ２を有する減速機２００と、第１回転軸Ｓ１と第２回転軸Ｓ２とのずれを、弾性を用いて調整する軸ずれ調整機構と、を有する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１回転軸を有するモーターと、
第２回転軸を有する減速機と、
前記モーターと前記減速機とを接続するモーターシャフトと、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とのずれを、弾性を用いて調整する軸ずれ調整機構と、
を有し、
前記軸ずれ調整機構は、前記モーターシャフトに設けられた弾性部であるモーターユニット。

【請求項2】

請求項１に記載のモーターユニットであって、
前記弾性部は、前記モーターシャフトに設けられたくびれである、モーターユニット。

【請求項3】

請求項２に記載のモーターユニットであって、
前記くびれは、複数設けられている、モーターユニット。

【請求項4】

請求項１に記載のモーターユニットであって、
前記弾性部は、前記モーターシャフトの一部が薄肉中空軸に形成された部分である、モーターユニット。

【請求項5】

請求項１に記載のモーターユニットであって、
前記弾性部は、前記モーターシャフトの一部が第１弾性部材に置き換えられた部分である、モーターユニット。

【請求項6】

第１回転軸を有するモーターと、
第２回転軸を有する減速機と、
前記モーターと前記減速機との間にフランジと、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とのずれを、弾性を用いて調整する軸ずれ調整機構と、
を有し、
前記軸ずれ調整機構は、前記フランジと前記モーターとの間に設けられた第２弾性部材である、モーターユニット。

【請求項7】

請求項１に記載のモーターユニットであって、
前記軸ずれ調整機構は、前記減速機と前記モーターシャフトとの嵌め合い部に設けられた第３弾性部材である、モーターユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モーターユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、モーターの回転軸と、回転軸に対して組付けられた減速機ユニットと、を備える動力ユニットの構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１７９２５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、部品の加工ばらつきや組み立て精度のばらつきによって、減速機ユニットとモーターとの間に軸ずれが発生し、それぞれの部品に反力が生じることから、部品に負荷が加わり、部品の寿命が短くなったり回転精度が低下したりするという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

モーターユニットは、第１回転軸を有するモーターと、第２回転軸を有する減速機と、前記第１回転軸と前記第２回転軸とのずれを、弾性を用いて調整する軸ずれ調整機構と、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】ロボットの構成を示す側面図。

【図2】モーターユニットの構成を示す断面図。

【図3】歯車装置の構成を示す分解斜視図。

【図4】歯車装置の構成を示す断面図。

【図5】歯車装置の歯の噛み合い状態を示す図。

【図6】モーターユニットの構成を示す断面図。

【図7】モーターユニットの構成を示す断面図。

【図8】モーターユニットの構成を示す断面図。

【図9】変形例のモーターユニットの構成を示す断面図。

【図10】変形例のモーターユニットの構成を示す断面図。

【図11】変形例のモーターユニットの構成を示す断面図。

【図12】変形例のモーターユニットの構成を示す側面図。

【図13】くびれの太さと変位量との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0007】

まず、図１を参照しながら、ロボット１０００の構成を説明する。

【0008】

ロボット１０００は、例えば、精密機器やこれを構成する部品の給材、除材、搬送および組立等の作業に用いられる。図１に示すように、ロボット１０００は、基台１１１０と、第１アーム１１２０と、第２アーム１１３０と、作業ヘッド１１４０と、エンドエフェクター１１５０と、配管１１６０と、を有している。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。

【0009】

基台１１１０は、例えば、図示しない床面にボルト等によって固定されている。基台１１１０の内部には、ロボット１０００統括制御する制御装置１１９０が配置されている。また、基台１１１０には、基台１１１０に対して鉛直方向に沿う第１軸Ｊ１まわりに回動可能に第１アーム１１２０が連結している。すなわち、基台１１１０に対して第１アーム１１２０が相対的に回動している。

【0010】

基台１１１０内には、モーターユニット１０００Ａが配置されている。モーターユニット１０００Ａは、第１アーム１１２０を回動させる駆動力を発生させるサーボモーター等の第１モーターであるモーター１００と、モーター１００の回転を減速する第１減速機である減速機２００と、を有する。減速機２００の入力軸は、モーター１００のモーターシャフト４００に連結され、減速機２００の出力軸は、第１アーム１１２０に連結されている。そのため、モーター１００が駆動し、その駆動力が減速機２００を介して第１アーム１１２０に伝達されると、第１アーム１１２０が第１軸Ｊ１まわりに水平面内で回動する。

【0011】

第１アーム１１２０の先端部には、第１アーム１１２０に対して第２軸Ｊ２まわりに回動可能な第２アーム１１３０が連結している。第２アーム１１３０内には、図示しないが、第２アーム１１３０を回動させる駆動力を発生させる第２モーターと、第２モーターの回転を減速する第２減速機と、を有する第２モーターユニットが設置されている。そして、第２モーターの駆動力が第２減速機を介して第２アーム１１３０に伝達されることにより、第２アーム１１３０が第１アーム１１２０に対して第２軸Ｊ２まわりに水平面内で回動する。

【0012】

第２アーム１１３０の先端部には、作業ヘッド１１４０が配置されている。作業ヘッド１１４０は、第２アーム１１３０の先端部に同軸的に配置された図示しないスプラインナットおよびボールネジナットに挿通されたスプラインシャフト１１４１を有している。スプラインシャフト１１４１は、第２アーム１１３０に対して、図１に示す第３軸Ｊ３まわりに回転可能であり、かつ、上下方向に移動可能となっている。

【0013】

第２アーム１１３０内には、図示しないが、回転モーターおよび昇降モーターが配置されている。回転モーターの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってスプラインナットに伝達され、スプラインナットが正逆回転すると、スプラインシャフト１１４１が鉛直方向に沿う第３軸Ｊ３まわりに正逆回転する。

【0014】

一方、昇降モーターの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってボールネジナットに伝達され、ボールネジナットが正逆回転すると、スプラインシャフト１１４１が上下に移動する。

【0015】

スプラインシャフト１１４１の先端部には、エンドエフェクター１１５０が連結されている。エンドエフェクター１１５０としては、特に限定されず、例えば、被搬送物を把持するもの、被加工物を加工するもの等が挙げられる。

【0016】

第２アーム１１３０内に配置された各電子部品、例えば第２モーター、回転モーター、昇降モーター等に接続される複数の配線は、第２アーム１１３０と基台１１１０とを連結する配管１１６０内を通って、基台１１１０内まで引き回されている。さらに、複数の配線は、基台１１１０内でまとめられることによって、モーター１００および図示しないエンコーダーに接続される配線と共に、基台１１１０内に設置された制御装置１１９０まで引き回される。

【0017】

なお、本実施形態のロボット１０００は、水平多関節ロボットを例示しているが、本発明のロボットはこれに限定されず、例えば、ロボットの関節数は任意であり、６軸ロボットであってもよく、また、垂直多関節ロボットにも適用可能である。

【0018】

次に、図２を参照しながら、上記ロボット１０００の一部を構成するモーターユニット１０００Ａの構成を説明する。

【0019】

図２に示すように、モーターユニット１０００Ａは、モーター１００と、減速機２００と、モーター１００と減速機２００とを支持するフランジ３００と、を備えている。モーター１００は、減速機２００と接続されたモーターシャフト４００を有する。減速機２００は、モーターシャフト４００と接続された波動発生器５００を有する。

【0020】

次に、図３～図５を参照しながら、減速機２００の構成を説明する。なお、図３では、図示の便宜上、外歯歯車３の一部、具体的にはダイヤフラム３２の具体的な形状を省略している。

【0021】

図３に示すように、減速機２００は、波動歯車装置である。減速機２００は、内歯歯車２と、内歯歯車２の内側に設けられたシルクハット形状で可撓性を有する外歯歯車３と、外歯歯車３の内側に設けられ、ベアリング４２を備える波動発生器５００（図４、図５参照）と、を有している。

【0022】

内歯歯車２、外歯歯車３、及び波動発生器５００の内の一つが、前述したロボット１０００の基台１１１０に対して接続され、他の一つが前述したロボット１０００の第１アーム１１２０に対して接続される。本実施形態では、内歯歯車２が基台１１１０に対して固定され、外歯歯車３が第１アーム１１２０に対して接続され、波動発生器５００がモーター１００のモーターシャフト４００（図２参照）に接続される。

【0023】

モーター１００のモーターシャフト４００が回転すると、波動発生器５００は、モーター１００のモーターシャフト４００と同じ回転速度で回転する。そして、内歯歯車２及び外歯歯車３は、互いに歯数が異なるため、互いの噛み合い位置が周方向に移動しながら、これらの歯数差に起因して回転軸Ｊａまわりに相対的に回転する。本実施形態では、内歯歯車２の歯数の方が外歯歯車３の歯数より多いため、モーター１００のモーターシャフト４００の回転速度よりも低い回転速度で外歯歯車３を回転させることができる。すなわち、波動発生器５００を入力軸側、外歯歯車３を出力軸側とする減速機２００を実現することができる。

【0024】

なお、内歯歯車２、外歯歯車３、及び波動発生器５００の接続形態は、前述した形態に限定されず、例えば、外歯歯車３を基台１１１０に対して固定し、内歯歯車２を第１アーム１１２０に対して接続しても、減速機２００として用いることができる。また、外歯歯車３をモーター１００のモーターシャフト４００に接続しても、減速機２００として用いることができ、この場合、波動発生器５００を基台１１１０に対して固定し、内歯歯車２を第１アーム１１２０に対して接続すればよい。

【0025】

内歯歯車２は、径方向に実質的に撓まない剛体で構成された歯車であって、内歯２３を有するリング状の歯車である。本実施形態では、内歯歯車２は平歯車である。従って、内歯２３は、回転軸Ｊａに対して平行な、歯すじを有する。なお、内歯２３の歯すじは、回転軸Ｊａに対して傾斜していてもよい。即ち、内歯歯車２は、はすば歯車、又は、やまば歯車であってもよい。

【0026】

外歯歯車３は、内歯歯車２の内側に挿通されている。外歯歯車３は、径方向に撓み変形可能な可撓性を有する歯車であって、内歯歯車２の内歯２３に噛み合う外歯３３を有する歯車である。また、外歯歯車３の歯数は、内歯歯車２の歯数よりも少ない。このように、外歯歯車３及び内歯歯車２の歯数が互いに異なることにより、減速機２００を実現することができる。

【0027】

図４に示すように、本実施形態では、外歯歯車３は、いわゆるシルクハット型をなし、回転軸Ｊａ方向の右端に開口端３４を有している。なお、シルクハット型に限定されることなく、カップ型であってもよい。外歯歯車３は、回転軸Ｊａまわりの円筒状をなす円筒部３１を有する。円筒部３１は、開口端３４側の部位である外歯形成部３１１と、開口端３４とは反対側の部位であり、一定の厚さの円筒状の胴部３１２と、を備えている。なお、外歯形成部３１１の外周面側の部分には、外歯３３が形成されている。

【0028】

また、外歯歯車３は、円筒部３１に加え、円筒部３１に接続して円筒部３１の半径方向の外側に延びるダイヤフラム３２を有する。また、外歯歯車３は、ダイヤフラム３２に接続する環状のボス部３５を有する。

【0029】

外歯歯車３のボス部３５には、例えば、ネジ等の固定具により、図示しない出力軸が固定される。これにより、出力軸と外歯歯車３とが接続される。なお、出力軸と外歯歯車３との接続方法は、これに限定されない。

【0030】

図４及び図５に示すように、波動発生器５００は、外歯歯車３の内周面に接触し、内歯歯車２と外歯歯車３との噛み合い位置を回転軸Ｊａまわりの周方向に移動させる。波動発生器５００は、図５に示すように、外歯歯車３の横断面を長軸Ｌａ及び短軸Ｌｂとする楕円形、又は、長円形に変形させることにより、外歯３３を内歯歯車２の内歯２３に噛み合わせる。外歯歯車３及び内歯歯車２は、互いに同一の回転軸Ｊａまわりに回転可能になっており、互いに内外で噛み合わされている。具体的には、外歯歯車３は、内歯歯車２に部分的に噛み合い、内歯歯車２に対して回転軸Ｊａ周りに相対的に回転する。

【0031】

外歯歯車３の円筒部３１は、前述したように、外歯形成部３１１及び胴部３１２を有する。外歯形成部３１１は、図４に示す開口端３４側の端部であって、外歯３３が設けられている部分である。また、胴部３１２は、円筒部３１のうち、ダイヤフラム３２側に位置する部分である。このうち、外歯形成部３１１は、コーニングによる大きな変形が生じる部分である。

【0032】

コーニングとは、図５に示す長軸Ｌａの位置で円筒部３１が回転軸Ｊａに対して外側に開き、短軸Ｌｂの位置で円筒部３１が回転軸Ｊａに対して内側に狭まるような、３次元的な変形を意味する。外歯形成部３１１は、外歯歯車３に波動発生器５００が嵌め合わされたとき、胴部３１２よりも大きく変形する。

【0033】

図５に示すように、波動発生器５００は、外歯歯車３の外歯形成部３１１に嵌め込まれている。波動発生器５００は、長軸と短軸とを有する楕円形状又は長円形状の外周面４１２ａを含むカム４１と、外歯歯車３の内周面３１ａとカム４１の外周面４１２ａとの間に配置されているベアリング４２と、を有する。カム４１は、回転軸Ｊａまわりに回転する軸部４１１と、軸部４１１の一端部から外側に突出しているカム部４１２と、を有している。

【0034】

図５に示すように、カム部４１２の外周面４１２ａは、回転軸Ｊａに沿った方向から見たときに、上下方向を長軸Ｌａ、左右方向を短軸Ｌｂとする楕円形または長円形をなしている。ベアリング４２は、カム４１に嵌め込まれており、可撓性を有する内輪４２１及び外輪４２３と、これらの間に配置されている複数のボール４２２と、を有している。

【0035】

内輪４２１は、カム４１のカム部４１２の外周面４１２ａに嵌め込まれ、カム部４１２の外周面４１２ａに沿って楕円形又は長円形に弾性変形している。それに伴って、外輪４２３も楕円形又は長円形に弾性変形している。外輪４２３の外周面は、図５に示すように、円筒部３１の内周面３１ａに当接している。また、複数のボール４２２は、内輪４２１の周方向において互いの間隔を一定に保つように、リテーナー（図示せず）により保持されている。

【0036】

このような波動発生器５００は、カム４１が回転軸Ｊａまわりに回転することに伴って、カム部４１２の向きを変え、それに伴って、外輪４２３を変形させる。これにより、内歯歯車２及び外歯歯車３の互いの噛み合い位置を周方向に移動させる。このとき、内輪４２１は、カム部４１２の外周面４１２ａに対して固定的に設置されているため、変形状態は変わらない。

【0037】

次に、図６～図８を参照しながら、軸ずれ調整が可能なモーターユニット１０００Ａの構成を説明する。

【0038】

図６に示すように、モーターユニット１０００Ａは、上記したように、モーター１００と、減速機２００と、モーター１００と減速機２００とを支持するフランジ３００と、を備えている。

【0039】

モーター１００は、第１軸受け１１１と、第２軸受け１１２と、を備えている。第１軸受け１１１及び第２軸受け１１２は、例えば、ベアリングである。モーター１００は、第１軸受け１１１及び第２軸受け１１２に挿入されたモーターシャフト４００を有する。

【0040】

減速機２００は、上記したように、モーターシャフト４００が挿入された波動発生器５００を備えている。フランジ３００は、中心にモーターシャフト４００と接触しない中空の領域を有する。

【0041】

モーター１００は、第１回転軸Ｓ１を有する。即ち、第１回転軸Ｓ１は、モーターシャフト４００の回転軸である。減速機２００は、第２回転軸Ｓ２を有する。即ち、第２回転軸Ｓ２は、波動発生器５００の中心軸である。

【0042】

モーターシャフト４００の減速機２００側の部分は、弾性を有する弾性部４１０で構成されている。言い換えれば、モーターシャフト４００の一部が弾性部４１０に置き換えられた部分である。

【0043】

弾性は、モーター１００の第１回転軸Ｓ１と、減速機２００の第２回転軸Ｓ２と、の間で生じる軸ずれを調整する軸ずれ調整機構として機能する。弾性部４１０は、例えば、軟性材料で構成された第１弾性部材としての弾性部材である。

【0044】

モーターシャフト４００のベースの材質は、鉄などの金属材料である。弾性部材としては、鉄などのモーターシャフト４００よりもヤング率が低い部材であり、例えば、ゴムやプラスチックなどが挙げられる。

【0045】

図６に示すように、モーター１００の第１回転軸Ｓ１と減速機２００の第２回転軸Ｓ２との間で軸ずれＺ１が生じた場合、弾性部４１０の弾性を利用して、モーターシャフト４００の弾性部４１０が傾斜（変形も含む）するので、モーター１００及び減速機２００に生じる反力を逃がす、言い換えれば、負荷がかかることを抑えることができる。よって、モーター１００及び減速機２００の寿命を向上させたり、回転精度を向上させたりすることができる。軸ずれＺ１としては、例えば、数十μｍ程度である。

【0046】

なお、弾性部４１０は、第１軸受け１１１の端部１１１ａから、モーターシャフト４００の端部４００ａまでの全体が弾性部材であることに限定されず、モーターシャフト４００において、少なくとも、モーター１００の第１軸受け１１１の端部１１１ａに近い部分のみが弾性部材であることが好ましい。

【0047】

また、弾性部４１０は、ゴムなどの弾性部材であることに限定されず、図７に示すように、モーターシャフト４００に設けられたくびれ４２０であってもよい。

【0048】

図７に示すように、くびれ４２０は、モーターシャフト４００における、第１軸受け１１１の端部１１１ａからフランジ３００との間に設けられている。なお、くびれ４２０とは、モーターシャフト４００の軸方向の両側に対して径が小さい部分である。

【0049】

このように、モーターユニット１０００Ｂのモーターシャフト４００にくびれ４２０が設けられているので、くびれ４２０の部分の強度を弱くすることができる、言い換えれば、くびれ４２０の部分を変形させることができる。よって、モーター１００及び減速機２００に負荷がかかることを抑えることができる。

【0050】

また、弾性部４１０は、弾性部材やくびれ４２０であることに限定されず、モーターシャフト４００の一部が、薄肉中空軸（図示せず）に形成された部分であってもよい。この場合であっても、薄肉中空軸の部分の強度を弱くすることができる、言い換えれば、薄肉中空軸の部分を変形させることができる。よって、モーター１００及び減速機２００に負荷がかかることを抑えることができる。

【0051】

また、図８に示すように、モーター１００内部のモーターシャフト４００において、第１軸受け１１１よりも内部側にシール部１２０を配置することが好ましい。本実施形態のモーターユニット１０００Ｃによれば、モーターシャフト４００の減速機２００側の弾性部４１０が傾斜した場合においても、モーター１００の内部にシール部１２０を配置しているので、軸ずれ調整に影響を与えることなく、減速機２００側からモーター１００の内部にオイルが侵入することを抑えることができる。

【0052】

シール部１２０の材料としては、例えば、熱可塑性エラストマー材料、ゴム材料が挙げられる。このうち、熱可塑性エラストマー材料としては、例えば、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。また、ゴム材料としては、例えば、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。

【0053】

以上述べたように、本実施形態のモーターユニット１０００Ａは、第１回転軸Ｓ１を有するモーター１００と、第２回転軸Ｓ２を有する減速機２００と、第１回転軸Ｓ１と第２回転軸Ｓ２とのずれを、弾性を用いて調整する軸ずれ調整機構と、を有する。この構成によれば、軸ずれ調整機構の弾性を用いて第１回転軸Ｓ１と第２回転軸Ｓ２との軸ずれを調整するので、モーター１００及び減速機２００に反力が発生する、言い換えれば、負荷がかかることを抑えることが可能となり、モーター１００及び減速機２００の寿命を向上させたり、回転精度を向上させたりすることができる。

【0054】

また、本実施形態のモーターユニット１０００Ａにおいて、モーター１００と減速機２００とを接続するモーターシャフト４００を備え、軸ずれ調整機構は、モーターシャフトに設けられた弾性部４１０であることが好ましい。この構成によれば、第１回転軸Ｓ１と第２回転軸Ｓ２とのずれに応じて、モーターシャフト４００の弾性部４１０が変形、具体的には、モーターシャフト４００の一部が傾斜するので、モーター１００及び減速機２００に加わる反力を逃がすことができる。よって、モーター１００及び減速機２００に負荷がかかることを抑えることができる。

【0055】

また、本実施形態のモーターユニット１０００Ｂにおいて、弾性部４１０は、モーターシャフト４００に設けられたくびれ４２０であってもよい。この構成によれば、モーターシャフト４００にくびれ４２０が設けられているので、くびれ４２０の部分の強度を弱くすることができる、言い換えれば、くびれ４２０の部分を変形させることができる。よって、モーター１００及び減速機２００に負荷がかかることを抑えることができる。

【0056】

また、本実施形態のモーターユニット１０００Ａにおいて、弾性部４１０は、モーターシャフト４００の一部が薄肉中空軸に形成された部分であってもよい。この構成によれば、モーターシャフト４００の一部が薄肉中空軸になっているので、薄肉中空軸の部分の強度を弱くすることができる、言い換えれば、薄肉中空軸の部分を変形させることができる。よって、モーター１００及び減速機２００に負荷がかかることを抑えることができる。

【0057】

また、本実施形態のモーターユニット１０００Ａにおいて、弾性部４１０は、モーターシャフト４００の一部がゴムなどの第１弾性部材に置き換えられた部分であってもよい。この構成によれば、モーターシャフト４００の一部が第１弾性部材に置き換えられているので、第１弾性部材の部分の強度を弱くすることができる、言い換えれば、第１弾性部材によって変形させることができる。よって、モーター１００及び減速機２００に負荷がかかることを抑えることができる。

【0058】

以下、上記した実施形態の変形例を説明する。

【0059】

上記したように、軸ずれ調整機構は、モーターシャフト４００の一部を傾斜させる弾性部４１０に限定されず、図９に示すようにしてもよい。変形例のモーターユニット１０００Ｄは、モーター１００とフランジ３００との間に設けられた第２弾性部材６００を用いて軸ずれ調整を行う。

【0060】

具体的には、図９に示すように、例えば、フランジ３００の中心軸Ｓ３に対して減速機２００の第２回転軸Ｓ２の位置が径方向の＋Ｒ側にずれて配置された場合や、第２回転軸Ｓ２が中心軸Ｓ３に対して傾斜している場合、第２弾性部材６００がモーター１００又はフランジ３００によって部分的に圧縮され、圧縮位置を回転と共に変化させることにより、軸ずれの影響を低下させて、回転を可能にする。よって、それぞれの部品に生じる反力を低減することができる。

【0061】

第２弾性部材６００としては、第１弾性部材と同様に、例えば、ゴムやプラスチックなどが挙げられる。なお、フランジ３００と減速機２００とは、ボルトなどによって固定されている。また、フランジ３００は、上記したロボット１０００本体に取り付けられていてもよい。

【0062】

この構成によれば、第１回転軸Ｓ１と第２回転軸Ｓ２とのずれに応じて、第２弾性部材６００が変形する、具体的には、第２回転軸Ｓ２に対して、第１回転軸Ｓ１が径方向＋Ｒ側にずれた場合や、中心軸Ｓ３に対して、第２回転軸Ｓ２が傾斜している場合に、モーター１００及び減速機２００に負荷がかかることを抑えることができる。

【0063】

以上のように、変形例のモーターユニット１０００Ｄは、モーター１００と減速機２００との間にフランジ３００を有し、軸ずれ調整機構は、フランジ３００とモーター１００との間に設けられた第２弾性部材６００であってもよい。この構成によれば、第１回転軸Ｓ１と第２回転軸Ｓ２とのずれや、第２回転軸Ｓ２が中心軸Ｓ３に対して傾斜することに応じて、第２弾性部材６００が変形する、具体的には、モーター１００又はフランジ３００によって部分的に圧縮され、圧縮位置を回転と共に変化させる。よって、軸ずれの影響を低下させて、回転を可能にするので、それぞれの部品に生じる反力を低減することができる。結果的に、モーター１００及び減速機２００に負荷がかかることを抑えることができる。

【0064】

また、上記したように、軸ずれ調整機構は、モーターシャフト４００の一部を傾斜させる弾性部４１０に限定されず、図１０に示すようにしてもよい。変形例のモーターユニット１０００Ｅは、減速機２００とモーターシャフト４００との嵌め合い部に設けられた第３弾性部材７００を用いて軸ずれ調整を行う。具体的には、第３弾性部材７００は、減速機２００の波動発生器５００とモーターシャフト４００との間に配置されている。

【0065】

例えば、図１０に示すように、例えば、減速機２００の第２回転軸Ｓ２の位置と、モーターシャフト４００の第１回転軸Ｓ１と、がずれて配置された場合、モーター１００の第１回転軸Ｓ１が、第３弾性部材７００の弾性を利用して、減速機２００の第２回転軸Ｓ２に合うように移動する。

【0066】

第３弾性部材７００としては、第１弾性部材と同様に、例えば、ゴムやプラスチックなどが挙げられる。これによれば、モーター１００のモーターシャフト４００が径方向に移動した際、第３弾性部材７００がずれる、具体的には、モーターシャフト４００の径方向の移動を第３弾性部材７００で吸収するので、モーター１００及び減速機２００に負荷がかかることを抑えることができる。

【0067】

なお、図１１に示すように、モーターシャフト４００ｂの先端部がテーパー形状になっており、波動発生器５００ａとの嵌め合い部もテーパー形状に形成されていてもよい。この場合、モーターシャフト４００ａと波動発生器５００ａとの間に第３弾性部材７００ａが配置されている。これによれば、モーターシャフト４００ｂの径方向の移動を第３弾性部材７００ａで吸収することが可能となり、軸ずれ調整を行うことができる。更に、嵌め合い部がテーパー形状になっているので、モーター１００と減速機２００との組み立てを、容易に行うことができる。

【0068】

以上のように、変形例のモーターユニット１０００Ｅにおいて、軸ずれ調整機構は、減速機２００とモーターシャフト４００との嵌め合い部に設けられた第３弾性部材７００であってもよい。この構成によれば、第１回転軸Ｓ１と第２回転軸Ｓ２とのずれに応じて、第３弾性部材７００がずれる、具体的には、モーターシャフト４００の径方向Ｒの移動を第３弾性部材７００で吸収するので、モーター１００及び減速機２００に負荷がかかることを抑えることができる。

【0069】

また、図７に示すように、モーターシャフト４００に設けられるくびれ４２０は、１か所であることに限定されず、図１２に示すように、複数設けられていてもよい。具体的には、図１２に示すように、変形例のモーターシャフト４００Ａは、３か所にくびれ４３１，４３２，４３３が設けられている。更に、変形例のモーターシャフト４００Ａは、複数の段差も有する。

【0070】

なお、シャフト径Ｄ１と、くびれ４３２が設けられた径Ｄ２と、の関係は、図１３に示すグラフを参照しながら設定することが好ましい。図１３に示すグラフは、横軸がＤ１に対するＤ２の比率（言い換えれば、シャフト直径に対するくびれの比率）を示し、縦軸がモーターシャフト４００の変位量を示している。

【0071】

例えば、径Ｄ１と径Ｄ２の比率が９０％以下になるようにくびれ４３２の径を設定することにより、モーターシャフト４００を変位させることが可能である。例えば、モーターシャフト４００の直径がφ１４ｍｍであり、くびれ４３２が無い場合だと、変位量が６μｍである。１０μｍ変位させたい場合、くびれ４３２の直径を１１ｍｍ（約７５％）にすれば、凡そ、変位量を１０μｍ（１５０％）まで増加させることができる。

【0072】

なお、その他のくびれ４３１，４３３も同様に設定することが可能である。このように、くびれ４３１，４３２，４３３が複数設けられているので、モーター１００及び減速機２００にかかる負荷を、所望の部分において柔軟に軽減させることができる。

【0073】

以上のように、変形例のモーターユニット１０００Ｆにおいて、くびれ４３１，４３２，４３３は、複数設けられていることが好ましい。この構成によれば、くびれ４３１，４３２，４３３が複数設けられているので、モーター１００及び減速機２００にかかる負荷を、所望の部分において柔軟に軽減させることができる。

【符号の説明】

【0074】

２…内歯歯車、３…外歯歯車、２３…内歯、３１…円筒部、３１ａ…内周面、３２…ダイヤフラム、３３…外歯、３４…開口端、３５…ボス部、４１…カム、４２…ベアリング、１００…モーター、１００ａ，１１１ａ…端部、１２０…シール部、２００…減速機、３００…フランジ、３１１…外歯形成部、３１２…胴部、４００，４００ｂ，４００Ａ…モーターシャフト、４００ａ…端部、４１０…弾性部、４１１…軸部、４１２…カム部、４１２ａ…外周面、４２１…内輪、４２２…ボール、４２３…外輪、４２３ａ…外周面、４２０，４３１，４３２，４３３…くびれ、５００，５００ａ…波動発生器、６００…第２弾性部材、７００，７００ａ…第３弾性部材、１０００…ロボット、１０００Ａ，１０００Ｂ，１０００Ｃ，１０００Ｄ，１０００Ｅ，１０００Ｆ…モーターユニット、１１１０…基台、１１２０…第１アーム、１１３０…第２アーム、１１４０…作業ヘッド、１１４１…スプラインシャフト、１１５０…エンドエフェクター、１１６０…配管、１１９０…制御装置、Ｊ１…第１軸、Ｊ２…第２軸、Ｊ３…第３軸、Ｓ１…第１回転軸、Ｓ２…第２回転軸、Ｓ３…中心軸、Ｚ１…軸ずれ。

【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】