特許 7085822 ギヤモータ及びその組立方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-09

(45)【発行日】2022-06-17

(54)【発明の名称】ギヤモータ及びその組立方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/00 20060101AFI20220610BHJP

【ＦＩ】

H02K5/00 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2017227398

(22)【出願日】2017-11-28

(65)【公開番号】P2019097364

(43)【公開日】2019-06-20

【審査請求日】2020-06-17

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】守谷 幸次

(72)【発明者】

【氏名】田村 光拡

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１５０５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１４０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１８２６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０１９４２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－０８５５５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／２７

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

Ｈ０２Ｋ １１／２１５

Ｆ１６Ｈ １／３２

Ｆ１６Ｈ ５７／０２３

Ｆ１６Ｃ １９／０６

Ｆ１６Ｃ １９／２８

Ｆ１６Ｃ １９／５４

Ｆ１６Ｃ ３５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

減速機とモータとを有するギヤモータであって、
前記減速機は、内歯歯車と、前記内歯歯車に内接噛合する外歯歯車と、前記外歯歯車を揺動させる揺動部を有する入力軸と、前記外歯歯車と前記揺動部との間に配置される揺動軸受けと、前記入力軸を支持する入力軸受けと、を有し、
前記入力軸は、モータ側に突出して前記モータのロータが設けられる突出部を有し、かつ、減速機側からモータ側に向かって、前記入力軸受けが配置される軸受け配置部、及び前記ロータが配置されるロータ配置部を、この順に有し、
前記ロータ配置部の外径が前記軸受け配置部の外径以下であり、
前記ロータ配置部にはロータ磁石が直接固定され、
さらに、前記外歯歯車よりもモータ側に配置されて前記外歯歯車の軸方向の移動を規制する第１規制部材を備え、
前記第１規制部材の外径は前記内歯歯車の歯部の内径よりも小さい、
ギヤモータ。

【請求項2】

前記外歯歯車よりも反モータ側に配置されて前記外歯歯車の軸方向の移動を規制する第２規制部材を備え、
前記第２規制部材の外径は前記第１規制部材の外径よりも大きい、
請求項１記載のギヤモータ。

【請求項3】

前記第２規制部材の外径は前記内歯歯車の歯部の内径よりも大きい、
請求項２記載のギヤモータ。

【請求項4】

前記減速機は、前記内歯歯車として第１内歯歯車と第２内歯歯車とがモータ側から反モータ側に向かってこの順に配置された撓み噛合い式減速機であり、
前記減速機は、更に、前記入力軸の反モータ側を支持する反モータ側入力軸受けと、
前記反モータ側入力軸受けを支持する軸受けハウジングと、
前記第１内歯歯車と前記第２内歯歯車との間に配置されて前記第１内歯歯車と前記第２内歯歯車とを相対的に回転可能とする主軸受けと、を有し、
前記軸受けハウジングは、前記第２内歯歯車に外嵌されかつ前記主軸受けの軸方向の移動を規制する外嵌部を有する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のギヤモータ。

【請求項5】

第１内歯歯車と、第２内歯歯車と、前記第１内歯歯車と前記第２内歯歯車との間に配置されて前記第１内歯歯車と前記第２内歯歯車とを相対的に回転可能とする主軸受けと、前記第１内歯歯車及び前記第２内歯歯車に内接噛合する外歯歯車と、前記外歯歯車を揺動させる揺動部及びモータ側に突出してロータが設けられる突出部を有する入力軸と、前記揺動部と前記外歯歯車との間に配置される揺動軸受けと、前記入力軸の前記揺動軸受けよりもモータ側を支持する入力軸受けと、前記入力軸の前記揺動軸受けよりも反モータ側を支持する反モータ側入力軸受けと、前記反モータ側入力軸受けを支持する軸受けハウジングと、を備えるギヤモータの組立方法であって、
前記主軸受けを介して前記第１内歯歯車と前記第２内歯歯車とが組み付けられた内歯歯車アッセンブリを組み立てる工程と、
前記入力軸に前記揺動軸受け、前記外歯歯車、前記入力軸受け及び前記反モータ側入力軸受けが組み付けられた入力軸アッセンブリを組み立てる工程と、
前記入力軸アッセンブリに対してモータ側から前記内歯歯車アッセンブリを外嵌する工程と、
前記入力軸アッセンブリに対して反モータ側から前記軸受けハウジングを外嵌する工程と、
を含むギヤモータの組立方法。

【請求項6】

前記入力軸アッセンブリ、前記内歯歯車アッセンブリ及び前記軸受けハウジングを互いに組み付けた後に、前記入力軸の前記突出部にロータ磁石を固定する工程を更に含む、
請求項５記載のギヤモータの組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、減速機とモータとを有するギヤモータ及びその組立方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の図２には減速機とモータとを有するギヤモータが記載されている。このギヤモータは、減速機の入力軸（１０２）がモータ側に突出し、突出した部分にモータのロータが設けられている。このロータは、入力軸の突出した部分の外周に固定された介在部材と、介在部材の外周に固定されたロータ磁石とから構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－１５０５２０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のギヤモータでは、減速機の入力軸の突出した部分に介在部材を介してロータ磁石が固定されており、介在部材の寸法公差とロータ磁石の寸法公差とが合わさってロータ磁石の位置精度が低下するという課題がある。

【0005】

本発明は、減速機とモータとを有するギヤモータであって、高い位置精度でロータ磁石を設けることのできるギヤモータ及びその組立方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るギヤモータは、
減速機とモータとを有するギヤモータであって、
前記減速機は、内歯歯車と、前記内歯歯車に内接噛合する外歯歯車と、前記外歯歯車を揺動させる揺動部を有する入力軸と、前記外歯歯車と前記揺動部との間に配置される揺動軸受けと、前記入力軸を支持する入力軸受けと、を有し、
前記入力軸は、モータ側に突出して前記モータのロータが設けられる突出部を有し、かつ、減速機側からモータ側に向かって、前記入力軸受けが配置される軸受け配置部、及び前記ロータが配置されるロータ配置部を、この順に有し、
前記ロータ配置部の外径が前記軸受け配置部の外径以下であり、
前記ロータ配置部にはロータ磁石が直接固定され、
さらに、前記外歯歯車よりもモータ側に配置されて前記外歯歯車の軸方向の移動を規制する第１規制部材を備え、
前記第１規制部材の外径は前記内歯歯車の歯部の内径よりも小さい構成とした。

【0007】

本発明に係るギヤモータの組立方法は、
第１内歯歯車と、第２内歯歯車と、前記第１内歯歯車と前記第２内歯歯車との間に配置されて前記第１内歯歯車と前記第２内歯歯車とを相対的に回転可能とする主軸受けと、前記第１内歯歯車及び前記第２内歯歯車に内接噛合する外歯歯車と、前記外歯歯車を揺動させる揺動部及びモータ側に突出してロータが設けられる突出部を有する入力軸と、前記揺動部と前記外歯歯車との間に配置される揺動軸受けと、前記入力軸の前記揺動軸受けよりもモータ側を支持する入力軸受けと、前記入力軸の前記揺動軸受けよりも反モータ側を支持する反モータ側入力軸受けと、前記反モータ側入力軸受けを支持する軸受けハウジングと、を備えるギヤモータの組立方法であって、
前記主軸受けを介して前記第１内歯歯車と前記第２内歯歯車とが組み付けられた内歯歯車アッセンブリを組み立てる工程と、
前記入力軸に前記揺動軸受け、前記外歯歯車、前記入力軸受け及び前記反モータ側入力軸受けが組み付けられた入力軸アッセンブリを組み立てる工程と、
前記入力軸アッセンブリに対してモータ側から前記内歯歯車アッセンブリを外嵌する工程と、
前記入力軸アッセンブリに対して反モータ側から前記軸受けハウジングを外嵌する工程と、
を含む方法とした。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、減速機とモータとを有するギヤモータであって、高い位置精度でロータ磁石を設けることのできるギヤモータ及びその組立方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係るギヤモータを示す断面図である。

【図2】モータのステータコア及びロータを示す正面図である。

【図3】入力軸を示す断面図である。

【図4】図４（Ａ）はハウジングを示す断面図、図４（Ｂ）は第２内歯歯車を示す断面図、図４（Ｃ）は第１内歯歯車を示す断面図である。

【図5】入力軸アッセンブリの組み付け工程を示す説明図である。

【図6】内歯歯車アッセンブリの組み付け工程を示す説明図である。

【図7】複数のアッセンブリから減速機を組み立てる工程を示す説明図である。

【図8】減速機とモータ部品とからギヤモータを組み立てる工程を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0011】

図１は、本発明の実施形態に係るギヤモータを示す断面図である。図２は、図１のモータのステータコア及びロータを示す正面図である。図３は、入力軸を示す断面図である。図４（Ａ）はハウジングを示す断面図、図４（Ｂ）は第２内歯歯車を示す断面図、図４（Ｃ）は第１内歯歯車を示す断面図である。本明細書では、入力軸４１の中心軸Ｏ１に沿った方向を軸方向、中心軸Ｏ１から直交する方向を径方向、中心軸Ｏ１を中心に回転する方向を周方向と定義する。

【0012】

本実施形態のギヤモータ１は、モータ１０と減速機４０とが連結されてユニット化されたギヤモータである。

【0013】

＜モータ＞
モータ１０は、ロータ軸となる入力軸４１の突出部４１ｂと、ロータ磁石（永久磁石）１２ｂと、コイル１３と、ステータコア１４とを有する。入力軸４１の突出部４１ｂとロータ磁石１２ｂとがロータ１２を構成し、コイル１３とステータコア１４とがステータ１５を構成する。さらに、モータ１０は、ステータ１５の外周側を覆う筒状のモータフレーム１７と、ステータ１５及びモータフレーム１７の軸方向の一方（反負荷側：減速機４０の反対側）を覆うモータカバー１９とを備える。また、ステータ１５及びモータフレーム１７の軸方向のもう一方（負荷側：減速機４０側）は、減速機４０の第１内歯歯車４４により仕切られている。第１内歯歯車４４のうちモータ１０の一方を覆っている部分をカバー部４４ｂ（図６を参照）と記す。

【0014】

ステータコア１４は、磁性体から構成され、図２に示すように、複数のコアセグメント１４ａと、複数のスロット１４ｂとを有する。複数のコアセグメント１４ａは、内周面がロータ１２に対向するように、周方向に並んで配置される。複数のスロット１４ｂは、複数のコアセグメント１４ａの間に設けられる。

【0015】

コイル１３は、アルミ線から構成され、複数のスロット１４ｂを通ってコアセグメント１４ａに巻回される。コイル１３は、ステータコア１４の軸方向の端よりも一部が外側にはみ出す。このスロット１４ｂから軸方向にはみ出した部分がコイルエンド１３ａである。

【0016】

ロータ１２を構成する入力軸４１の突出部４１ｂは、金属製であり、中空構造を有する。

【0017】

モータフレーム１７は、樹脂製であり、ステータコア１４の外周部に接触してステータコア１４を固定する。

【0018】

ステータ１５の負荷側を覆うカバー部４４ｂ（図６）は、樹脂製である。なお、カバー部４４ｂの素材は、樹脂に限定されるものではなく、非導電性の素材であればよい。例えば、樹脂と別素材の複合材やベーク材（紙ベーク材や布ベーク材）でもよい。カバー部４４ｂは、外歯歯車４２及び起振体軸受け４３とステータ１５との間を遮って、例えば減速機４０からの潤滑油の流出を防止する。

【0019】

カバー部４４ｂは、環状の形態を有し、中央に入力軸４１を通す貫通孔を有する。カバー部４４ｂの内周部には入力軸受け５１が嵌入され、カバー部４４ｂは入力軸受け５１を介して入力軸４１を回転可能に支持する。カバー部４４ｂは、特に制限されるものでないが、例えばボルト２１を介してモータカバー１９と連結され、カバー部４４ｂとモータカバー１９との間にモータフレーム１７が挟まれて固定される。

【0020】

カバー部４４ｂは、コイルエンド１３ａからの最短の沿面距離が、６．３ｍｍより短い。従来の一般的なモータでは、ステータの軸方向の一方を覆うカバーが導電性の素材で構成されており、この沿面距離を６．３ｍｍ以上にして絶縁性を確保していたため、動力伝達装置の体積の増大、軸方向の長大化、ロータ軸及び入力軸が長くなることに起因して装置全体の重量が増大するという課題があった。しかし、本実施形態では、カバー部４４ｂに絶縁性を持たせて（非導電性の素材で構成して）沿面距離を６.３ｍｍより短くすることで、上記の課題が軽減されている。なお、カバー部４４ｂとコイルエンド１３ａとの沿面距離は、より好ましくは３ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以下としてもよい。

【0021】

より具体的には、本実施形態のカバー部４４ｂは、ステータ１５のコイルエンド１３ａの一部に接触するように配置される。カバー部４４ｂは絶縁性を有するため、このような接触があっても、コイル１３とカバー部４４ｂとの十分な絶縁性、並びに、モータ１０と減速機４０との十分な絶縁性を確保することができる。カバー部４４ｂとコイルエンド１３ａとが接触する面積は、好ましくは、負荷側のコイルエンド１３ａの表面積の５０％以下であり、より好ましくは、この表面積の１０％以下である。仮に、カバー部４４ｂがコイルエンド１３ａの全体に接触する場合、コイルエンド１３ａの熱膨張率とカバー部４４ｂの熱膨張率との違いから、カバー部４４ｂ及びコイルエンド１３ａの耐久性に課題が生じる。しかし、上記の接触面積とすることで、熱膨張率の違いがあっても耐久性の低下を抑えることができる。

【0022】

ステータ１５の反負荷側を覆うモータカバー１９は、樹脂製である。なお、モータカバー１９の素材も、樹脂に限定されるものではなく、非導電性の素材であればよい。例えば、樹脂と別素材の複合材やベーク材（紙ベーク材や布ベーク材）でもよい。モータカバー１９は、図１の断面形状が周方向に連なった環状の構成を有する。モータカバー１９は、軸方向に見て、入力軸４１のホロー部と連通するように、中央部が開口している。モータカバー１９は、軸方向の反負荷側にあるコイルエンド１３ａの内周側を覆う内壁部１９ａと、ステータ１５の軸方向の反負荷側を覆う背面壁部１９ｂとを有する。内壁部１９ａは、入力軸４１のホロー部に中空部が連通する筒状の形態を有する。内壁部１９ａの負荷側の端面は、入力軸４１に固定されたロータ磁石１２ｂに軸方向から対向する。内壁部１９ａの負荷側の端面における、周方向の一部には回転位置検出用のセンサ（磁気センサ等）２２が設けられている。センサ２２は、例えばロータ磁石１２ｂの磁束を検知することでロータ１２の回転位置を検出する。センサ２２は、内壁部１９ａの端面に沿って延びる環状のブラケット２３を介して固定される。内壁部１９ａは、本発明に係る筒状部の一例に相当する。

【0023】

モータカバー１９は、コイルエンド１３ａからの最短の沿面距離が６．３ｍｍより短くなるように、コイルエンド１３ａに近づけて配置されてもよい。モータカバー１９は、一部がコイルエンド１３ａに接触するように配置されてもよい。

【0024】

＜減速機＞
図３は、入力軸を示す断面図である。図４（Ａ）はハウジングを示す断面図、図４（Ｂ）は第２内歯歯車を示す断面図、図４（Ｃ）は第１内歯歯車を示す断面図である。

【0025】

減速機４０は、撓み噛合い式減速機であり、入力軸４１、起振体４１ａ、外歯歯車４２、起振体軸受け４３、第１内歯歯車４４、第２内歯歯車４５、第１規制部材４６、第２規制部材４７、軸受けハウジング４８、入力軸受け５１、反モータ側入力軸受け５２、主軸受け５４及び外周ハウジング５３を備える。このうち、起振体４１ａが本発明に係る揺動部の一例に相当し、起振体軸受け４３が本発明に係る揺動軸受けの一例に相当する。

【0026】

入力軸４１は、起振体４１ａ及びロータ軸となる突出部４１ｂとが一体的に単一の部材として形成されている。入力軸４１は、ホロー構造を有する金属製の軸である。入力軸４１は、起振体４１ａの部分において中心軸Ｏ１に直交する断面の外形が非円形（例えば中心軸Ｏ１を中心とする楕円）であり、その他の部位は中心軸Ｏ１に直交する断面の外形が中心軸Ｏ１を中心とする円形である。なお、起振体４１ａ、突出部４１ｂ又はこれら両方が、別体に形成され、互いに連結されて入力軸４１が構成されていてもよい。

【0027】

入力軸４１には、図３にも示すように、モータ１０側から減速機４０側へ向かって、ロータ磁石１２ｂが固定されるロータ配置部ｗ１と、軸方向に延設された延設部ｗ２と、第１軸受け配置部ｗ３と、起振体４１ａと、第２軸受け配置部ｗ４とが、この順に設けられている。第１軸受け配置部ｗ３は、本発明に係る軸受け配置部の一例に相当する。

【0028】

第１軸受け配置部ｗ３と第２軸受け配置部ｗ４には、それぞれ入力軸受け５１と反モータ側入力軸受け５２とが外嵌される。入力軸４１には、第１軸受け配置部ｗ３と第２軸受け配置部ｗ４に隣接する部位に、起振体４１ａ側に進むと段状に径が大きくなる段部ｓ１、ｓ２が設けられている。入力軸受け５１と反モータ側入力軸受け５２とは、段部ｓ１、ｓ２に当接されて、軸方向の位置を決めることができる。

【0029】

起振体４１ａは、入力軸４１が回転することで、起振体軸受け４３を介して外歯歯車４２を撓み揺動させる。起振体４１ａの外径は、外径の最大値及び最小値ともに、第１軸受け配置部ｗ３の外径及び第２軸受け配置部ｗ４の外径よりも大きい。第１軸受け配置部ｗ３と起振体４１ａとの間、並びに、第２軸受け配置部ｗ４と起振体４１ａとの間は、起振体４１ａに近づくほど径が大きくなるように傾斜が設けられている。この傾斜は入力軸４１の内周面及び外周面の両方に設けられている。第１軸受け配置部ｗ３及び第２軸受け配置部ｗ４の肉厚は、起振体４１ａの肉厚よりも大きい。

【0030】

延設部ｗ２は、第１軸受け配置部ｗ３とロータ配置部ｗ１とを所定長離間させるように設けられている。延設部ｗ２の外径は、第１軸受け配置部ｗ３の外径と同一である。あるいは、延設部ｗ２の外径は、第１軸受け配置部ｗ３の外径よりも小さく、かつ、ロータ配置部ｗ１の外径以上であってもよい。また、第１軸受け配置部ｗ３、延設部ｗ２及びロータ配置部ｗ１は、全て同一の外径を有していてもよい。

【0031】

ロータ配置部ｗ１は、入力軸４１のモータ側（モータ１０の側）の端部に設けられる。ロータ配置部ｗ１には、ロータ磁石１２ｂが直接固定される。直接の固定方法としては、例えば接着材によりロータ磁石１２ｂを貼り付ける方法が適用できる。ロータ配置部ｗ１と延設部ｗ２との間には、延設部ｗ２の方へ進むと段状に径が大きくなる段部ｓ３が設けられ、段部ｓ３にロータ磁石１２ｂを当接させて、ロータ磁石１２ｂの軸方向の位置を決めることができる。

【0032】

外歯歯車４２は、例えば金属製であり、撓み可能な金属又は樹脂から構成され、外周側に外歯が設けられている。外歯歯車４２は、第１内歯歯車４４及び第２内歯歯車４５に内接噛合する。外歯歯車４２は、図１に示すように、コロ軸受け４３を挟んで起振体４１ａの外周面に沿うように組み付けられている。

【0033】

起振体軸受け４３は、例えば軸方向に２列にコロが並んだコロ軸受けであり、起振体４１ａと外歯歯車４２との間に設けられ、外歯歯車４２に対して起振体４１ａを相対的に回転可能とする。起振体軸受け４３は、専用の外輪と内輪とを持たない。起振体４１ａの外周面が内輪側転走面を構成し、外歯歯車４２の内周面が外輪側転走面を構成する。起振体４１ａの外周面の軸方向の幅寸と、２列に並んだコロの軸方向の一端から他端までの幅寸とは、ほぼ同一である。起振体軸受け４３は、一端側と他端側とにそれぞれ配置された第１規制部材４６及び第２規制部材４７により軸方向の移動が規制される。

【0034】

第１内歯歯車４４は、図４（Ｃ）の断面形状（ネジ孔ｈ４、ｈ５を除く）が周方向に連なった環状の構成を有し、ネジ孔ｈ４、ｈ５が周方向の複数箇所に設けられている。第１内歯歯車４４は、内歯が設けられる歯部４４ａと、ステータ１５の負荷側を覆うカバー部４４ｂと、外周ハウジング５３及びモータカバー１９と連結される周端部４４ｃと、入力軸受け５１が内嵌される軸受け配置部４４ｄと、第１規制部材４６が嵌合される規制部材配置部４４ｅと、延設部４４ｆとを有する。第１内歯歯車４４は、これらの部分が一体的に単一の部材により形成されている。第１内歯歯車４４は、剛性を有する樹脂から構成される。

【0035】

周端部４４ｃには、モータフレーム１７の一端に外嵌する突出部４４ｇと、外周ハウジング５３の一端部に内嵌する突出部４４ｈとが設けられている。突出部４４ｈは、主軸受け５４に当接して、主軸受け５４を軸方向に位置決めする（図１を参照）。

【0036】

第１内歯歯車４４には、軸受け配置部４４ｄに隣接して入力軸受け５１のモータ側の端面に張り出す張出部４４ｉが、更に設けられている。軸受け配置部４４ｄに内嵌される入力軸受け５１は、張出部４４ｉに当接されて軸方向の位置を決めることができる。

【0037】

規制部材配置部４４ｅは、第１規制部材４６が嵌合する段状に凹んだ形態を有し、第１規制部材４６は規制部材配置部４４ｅに内嵌されて径方向の移動が規制される。第１内歯歯車４４には、歯部４４ａと規制部材配置部４４ｅとの間にスリットｓｌ１が、更に設けられ、スリットｓｌ１により歯部４４ａの歯と第１規制部材４６とが干渉しないように離間される。

【0038】

軸受け配置部４４ｄと規制部材配置部４４ｅとは、歯部４４ａよりも内周寄り、かつ、径方向に見て歯部４４ａと重ならない位置に設けられている。周端部４４ｃは、歯部４４ａよりも外周寄り、かつ、径方向に見て歯部４４ａと重なる位置に設けられている。

【0039】

延設部４４ｆは、歯部４４ａと周端部４４ｃとを所定長離間させる要素であり、軸方向の幅寸が、歯部４４ａの幅寸よりも小さく形成されている。薄く形成されることで、第２内歯歯車４５との間に間隙を設け、ステータ１５の収容空間を大きくとることができ、加えて、第１内歯歯車４４の軽量化を図ることができる。

【0040】

第２内歯歯車４５は、図４（Ｂ）の断面形状（ネジ孔ｈ１を除く）が周方向に連なった環状の構成を有し、周方向の複数の箇所に複数のネジ孔ｈ１が設けられている。第２内歯歯車４５は、内歯が設けられる歯部４５ａと、主軸受け５４が配置される軸受け配置部４５ｂと、軸方向の反モータ側（モータ１０とは反対側）へ膨出される膨出部４５ｃとを有する。第２内歯歯車４５は、剛性を有する樹脂から構成される。

【0041】

歯部４５ａには、第１内歯歯車４４の歯部４４ａと軸方向の幅寸が略同一の内歯が設けられている。

【0042】

軸受け配置部４５ｂは、第２内歯歯車４５よりも外周寄りかつ径方向に見て歯部４５ａと重なる位置に設けられている。第２内歯歯車４５には、軸受け配置部４５ｂのモータ側に隣接して、径方向に張り出した張出部４５ｄが、更に設けられている。この構成により、反モータ側から主軸受け５４を軸受け配置部４５ｂに外嵌させ、かつ、主軸受け５４が張出部４５ｄに当接するまで押し込むことで、主軸受け５４の軸方向の位置を決めることができる。

【0043】

膨出部４５ｃは、軸受けハウジング４８の軸方向のモータ側に設けられた凹溝４８ａに嵌入するように軸方向に膨出した形態を有する（図１を参照）。膨出部４５ｃには、反モータ側の端面に開口するネジ孔ｈ１が設けられており、膨出部４５ｃは軸受けハウジング４８にネジｎ１を用いて固定されている。

【0044】

第１内歯歯車４４の歯部４４ａと、第２内歯歯車４５の歯部４５ａとは、歯数が異なる。例えば、第１内歯歯車４４は外歯歯車４２よりも歯数が２つ多く、第２内歯歯車４５は外歯歯車と歯数が等しい。

【0045】

主軸受け５４は、図１に示すように、例えば玉軸受けであり、第１内歯歯車４４と第２内歯歯車４５とを相対的に回転可能に支持する。

【0046】

入力軸受け５１及び反モータ側入力軸受け５２は、図１に示すように、例えば玉軸受けであり、起振体４１ａの軸方向の両側で入力軸４１を回転可能に支持する。

【0047】

外周ハウジング５３は、図１の断面形状（ネジ孔ｈ２、ｈ３を除く）が周方向に連なった環状の形態を有し、ネジ孔ｈ２、ｈ３が周方向の複数箇所に設けられ、ギヤモータ１のうち主に主軸受け５４の外周側を覆う。外周ハウジング５３は、金属又は樹脂により構成される。外周ハウジング５３のネジ孔ｈ３と第１内歯歯車のネジ孔ｈ５とは、支持部材をネジにより固定するために使用することができる。

【0048】

外周ハウジング５３は、第１内歯歯車４４の周端部４４ｃ（図４）と軸方向に隣接し、ネジｎ２を介して第１内歯歯車４４と連結される。外周ハウジング５３は、主軸受け５４が内嵌される軸受け配置部５３ａ（図６）を有する。軸受け配置部５３ａよりも反モータ側には、内方に張り出した張出部５３ｂ（図６）が設けられ、張出部５３ｂと第１内歯歯車４４の突出部４４ｇとが主軸受け５４を軸方向の両側から当接して主軸受け５４が固定される。

【0049】

軸受けハウジング４８は、図４（Ａ）の断面形状（ネジ孔ｈ６と嵌合孔ｈ７を除く）が周方向に連なった環状の形態を有し、ネジ孔ｈ６と嵌合孔ｈ７とが周方向の複数箇所に設けられている。軸受けハウジング４８は、軸方向に見て中央に入力軸４１の一部が配置される開口を有し、減速機４０の反モータ側を覆う。軸受けハウジング４８は、金属又は樹脂から構成される。軸受けハウジング４８は、ネジ孔ｈ６を介してネジｎ１が締められて第２内歯歯車４５に固定される（図１を参照）。嵌合孔ｈ７には、例えば出力側の部材を嵌合することができる。

【0050】

軸受けハウジング４８の開口には、図４（Ａ）に示すように、反モータ側入力軸受け５２を内嵌する軸受け配置部４８ｂが設けられている。軸受け配置部４８ｂよりも反モータ側には内周側に張り出した張出部４８ｃが設けられている。反モータ側入力軸受け５２は張出部４８ｃに当接して軸方向の位置を決めることができる。

【0051】

軸受けハウジング４８は、更に、第２内歯歯車４５の膨出部４５ｃ（図４（Ｂ））の外周側まで張り出す外嵌部４８ｄを有する。外嵌部４８ｄは、主軸受け５４の軸方向の端部まで延設され、主軸受け５４に当接して主軸受け５４の軸方向の位置を規制することができる。

【0052】

第１規制部材４６は、図１の断面形状が周方向に連なった環状の形態を有する、外歯歯車４２及び起振体軸受け４３のモータ側に配置される。第１規制部材４６は、中心軸Ｏ１に直交する平面状の接触面を有し、接触面により外歯歯車４２及び起振体軸受け４３の軸方向の移動を規制する。第１規制部材４６の接触面は、外歯歯車４２及び起振体軸受け４３（のリテーナ）と軸方向に対向する。第１規制部材４６の外径は、第１内歯歯車４４の歯部４４ａより反モータ側の構成要素の内径、及び第２内歯歯車４５の内径よりも小さい。第１規制部材４６の内周縁部は、入力軸４１の起振体４１ａと第１軸受け配置部ｗ３との間の傾斜部によって確保された空間に位置することで、余裕を持った大きさの接触面を確保することができる。

【0053】

第２規制部材４７は、図１の断面形状が周方向に連なった環状の形態を有し、外歯歯車４２及び起振体軸受け４３の反モータ側に配置される。第２規制部材４７は、中心軸Ｏ１に直交する平面状の接触面を有し、接触面により外歯歯車４２及び起振体軸受け４３の軸方向の移動を規制する。第２規制部材４７の外径は、第１規制部材４６の外径よりも大きく、また、第１内歯歯車４４及び第２内歯歯車４５の歯部４４ａ、４５ａの内径よりも大きい。第２規制部材４７の接触面は、外歯歯車４２、起振体軸受け４３（のリテーナ）及び第２内歯歯車４５の歯部４５ａと軸方向に対向する。第２規制部材４７の内周縁部は、入力軸４１の起振体４１ａと第２軸受け配置部ｗ４との間の傾斜部により確保された空間に位置することで、余裕を持った大きさの接触面を確保することができる。

【0054】

＜動作説明＞
コイル１３が通電されてロータ１２に回転トルクが生じると、ロータ１２と一体化された入力軸４１が中心軸Ｏ１を中心に回転する。入力軸４１の回転に伴い起振体４１ａの運動が外歯歯車４２に伝わる。外歯歯車４２は、固定された第１内歯歯車４４に一部が噛合っているので、起振体４１ａの回転に追従して外歯歯車４２が回転することはなく、起振体４１ａが外歯歯車４２の内側で相対的に回転する。さらに、外歯歯車４２は起振体４１ａの外周面に沿うように規制されているため、起振体４１ａの回転に伴って撓み変形し揺動する。この揺動の周期は、起振体４１ａの回転周期に比例する。

【0055】

起振体４１ａの回転により外歯歯車４２が変形すると、起振体４１ａの径が大きい部分（長軸部分）が周方向に移動し、これにより外歯歯車４２と第１内歯歯車４４との噛合う位置が周方向に変化する。外歯歯車４２と第１内歯歯車４４との歯数に違いがあるため、噛合う位置が一周するごとに、外歯歯車４２と第１内歯歯車４４との噛合う歯がずれていき、これにより外歯歯車４２が回転する（自転する）。例えば、第１内歯歯車４４の歯数が１０２で、外歯歯車４２の歯数が１００であれば、起振体４１ａの回転運動は減速比１００：２で減速されて外歯歯車４２に伝達される。

【0056】

一方、外歯歯車４２は第２内歯歯車４５とも同様に噛合っているため、起振体４１ａの回転によって外歯歯車４２と第２内歯歯車４５との噛合う位置も回転方向に変化する。第２内歯歯車４５と外歯歯車４２との歯数は同数であるので、外歯歯車４２と第２内歯歯車４５とは相対的に回転せず、外歯歯車４２の回転運動が減速比１：１で第２内歯歯車４５へ伝達される。これらによって、起振体４１ａの回転運動が減速されて出力軸となる第２内歯歯車４５及び軸受けハウジング４８へ出力される。

【0057】

コイル１３への通電中、カバー部４４ｂとコイルエンド１３ａとの間の距離が短くても、カバー部４４ｂが樹脂製（非導電性の素材）であるため、コイル１３と装置外部あるいはコイル１３と減速機４０との間の高い絶縁性が確保される。また、カバー部４４ｂとコイル１３とは接触しているが、接触面は互いに滑り合うことで相対移動可能である。よって、コイル１３への通電により、コイル１３が発熱し、熱膨張しても、カバー部４４ｂとコイル１３との接触部分において僅かな歪みの力が発生するだけで、カバー部４４ｂ及びステータ１５の耐久性にはほとんど影響しない。

【0058】

＜組立方法＞
図５は、入力軸アッセンブリの組み付け工程を示す説明図である。図６は、内歯歯車アッセンブリの組み付け工程を示す説明図である。図７は、複数のアッセンブリから減速機を組み立てる工程を示す説明図である。図８は、減速機とモータ部品とからギヤモータを組み立てる工程を示す説明図である。

【0059】

本実施形態に係るギヤモータ１は、次のように組み立てることができる。先ず、図５に示すように、入力軸４１、入力軸受け５１、反モータ側入力軸受け５２、起振体軸受け４３、外歯歯車４２、第１規制部材４６及び第２規制部材４７を、互いに組み付けて入力軸アッセンブリＡ１（図７）を組み立てる。

【0060】

入力軸アッセンブリＡ１を組み立てるには、組立員は、入力軸４１に起振体軸受け４３と外歯歯車４２とを組み付けた状態で、反モータ側から第２規制部材４７と反モータ側入力軸受け５２とを、この順で入力軸４１に通す。これにより、第２規制部材４７が、起振体軸受け４３と反モータ側入力軸受け５２とに挟まれて保持される。加えて、反モータ側入力軸受け５２が、第２軸受け配置部ｗ４に外嵌されて固定される。

【0061】

さらに、組立員は、入力軸４１に、モータ側から第１規制部材４６と入力軸受け５１とを通す。これにより、第１規制部材４６が、起振体軸受け４３と入力軸受け５１とに挟まれて保持される。加えて、入力軸受け５１が、第１軸受け配置部ｗ３に外嵌されて固定される。

【0062】

また、入力軸アッセンブリＡ１の組み立てと並行して、組立員は、図６に示すように、第１内歯歯車４４、第２内歯歯車４５、主軸受け５４及び外周ハウジング５３を、互いに組み付けて内歯歯車アッセンブリＡ２（図７）を組み立てる。

【0063】

内歯歯車アッセンブリＡ２を組み立てるには、組立員は、第２内歯歯車４５に主軸受け５４を外嵌させかつ張出部４５ｄに当接するまで押し込む。また、組立員は、外周ハウジング５３を主軸受け５４に外嵌させ、張出部５３ｂが主軸受け５４に当接するまで押し込む。次に、組立員は、第１内歯歯車４４の突出部４４ｈの部分を、外周ハウジング５３に嵌合させ、ネジｎ２を締めて第１内歯歯車４４を外周ハウジング５３に固定する。このとき、主軸受け５４は、第１内歯歯車４４の突出部４４ｈと外周ハウジングの張出部５３ｂとに挟まれて固定され、第２内歯歯車４５は張出部４５ｄが主軸受け５４に当接して軸方向の位置が決められる。

【0064】

続いて、組立員は、図７に示すように、入力軸アッセンブリＡ１、内歯歯車アッセンブリＡ２及び軸受けハウジング４８を、互いに組み付ける。内歯歯車アッセンブリＡ２は、入力軸アッセンブリＡ１に対して、モータ側から挿入することで、組み付けることができる。このような組み付けは、第１内歯歯車４４の歯部４４ａの内径と、第２内歯歯車４５の内径とが、入力軸受け５１及び第１規制部材４６の外径より大きいので可能となる。この組み付けの際、第１規制部材４６は第１内歯歯車４４の規制部材配置部４４ｅに嵌入される。

【0065】

次に、組立員は、反モータ側から軸受けハウジング４８を組み付ける。このとき、軸受けハウジング４８の軸受け配置部４８ｂを反モータ側入力軸受け５２に外嵌させ、反モータ側入力軸受け５２が張出部４８ｃに当接するまで押し込む。このとき、軸受けハウジング４８の外嵌部４８ｄの先端は、主軸受け５４に当接して主軸受け５４が固定される。この状態で、ネジｎ１を締めて軸受けハウジング４８を第２内歯歯車４５に固定する。

【0066】

続いて、組立員は、図８に示すように、減速機４０にモータ１０の各部品を組み付けてギヤモータ１を組み立てる。先ず、組立員は、減速機４０の入力軸４１のロータ配置部ｗ１に、ロータ磁石１２ｂを直接に固定する。ロータ磁石１２ｂは、ロータ配置部ｗ１の段部ｓ３に一端を当接させるようにして軸方向の位置が決まる。

【0067】

次に、組立員は、モータフレーム１７と、ステータ１５とを減速機４０のモータ側から組み付ける。ここで、モータフレーム１７の一端は、第１内歯歯車４４の周端部４４ｃの突出部４４ｇに内嵌するように組み付けられ、ステータ１５はモータフレーム１７の内周面にステータコア１４の外周面が接触することで保持される。また、ステータ１５の軸方向の負荷側の端部が、第１内歯歯車４４の一部に接触することで、ステータ１５の軸方向の位置が決まる。

【0068】

さらに、組立員は、ブラケット２３を介してセンサ２２が取り付けられたモータカバー１９を、モータフレーム１７の一端に嵌合させ、ボルト２１を介してモータカバー１９を内歯歯車アッセンブリＡ２に連結させる。ボルト２１を通すボルト孔は、ネジｎ２を通すネジ孔ｈ２と周方向に位置の異なる複数の箇所に設けられており、複数のボルト２１を止着することでギヤモータ１が組み上がる。

【0069】

＜実施形態効果＞
以上のように、本実施形態に係るギヤモータ１によれば、減速機４０の入力軸４１のうちモータ１０側へ突出した突出部４１ｂがロータ軸として機能する。また、入力軸４１は、減速機４０側からモータ１０側に向かって、入力軸受け５１が配置される第１軸受け配置部ｗ３と、ロータ磁石１２ｂが配置されるロータ配置部ｗ１がこの順に配置される。そして、ロータ配置部ｗ１の外径が、第１軸受け配置部ｗ３の外径以下であり、ロータ配置部ｗ１には、ロータ磁石１２ｂが直接に固定されている。このような構成により、ギヤモータ１の部品点数を削減でき、かつ、簡単にかつ高い組立精度でギヤモータ１を組み立てることができ、さらに、ロータ磁石１２ｂの位置精度を向上することができる。

【0070】

また、上記実施形態に係るギヤモータ１によれば、入力軸４１はホロー構造を有し、モータ１０の反負荷側を覆うモータカバー１９には、入力軸４１のホロー部に中空部が連通する筒状の内壁部１９ａが設けられている。そして、内壁部１９ａの減速機４０側の端面には、回転位置検知用のセンサ２２が配置されている。このような構成により、部品点数を増加させずに、高い組立精度でセンサ２２を設けることができる。また、モータカバー１９の筒状の内壁部１９ａの中空部と、入力軸４１のホロー構造とが連通するので、ギヤモータ１に軸方向に延びる中空部が得られ、この中空部の配線又はシャフトなどを通すことができる。

【0071】

また、上記実施形態に係るギヤモータ１によれば、モータ側の第１規制部材４６によって、外歯歯車４２及び起振体軸受け４３のモータ側への移動を規制できる。また、第１規制部材４６の外径が、第１内歯歯車４４の歯部４４ａの内径及び第２内歯歯車４５の内径よりも小さい。この構成により、入力軸４１に起振体軸受け４３、外歯歯車４２、第１規制部材４６を組み込んだ構成要素に、第１内歯歯車４４と第２内歯歯車４５を、第１規制部材４６の側から組み込むことが可能となる。この構成により、減速機４０の組み立て工程を単純化することができ、少ない部品点数でかつ高い精度で減速機４０を組み立てることが可能となる。

【0072】

さらに、上記実施形態に係るギヤモータ１によれば、反モータ側の第２規制部材によって、外歯歯車４２及び起振体軸受け４３の反モータ側への移動を規制できる。また、第２規制部材４７の外径は、第１規制部材４６の外径よりも大きい。また、第２規制部材４７の外径は、第１内歯歯車４４の歯部４４ａの内径及び第２内歯歯車４５の内径よりも大きい。このような構成の第２規制部材４７及び上述の第１規制部材４６により、第１内歯歯車４４と第２内歯歯車４５とを組み込む際に影響を及ぼすことなく、外歯歯車４２と起振体軸受け４３の軸方向の移動を規制できる。

【0073】

また、上記実施形態に係るギヤモータ１によれば、軸受けハウジング４８に、第２内歯歯車４５に外嵌し、主軸受け５４に当接する外嵌部４８ｄ（図７）が設けられている。このような構成により、部品点数を増加させずに、主軸受け５４を高い強度で固定することができる。

【0074】

また、上記実施形態に係るギヤモータ１によれば、入力軸アッセンブリＡ１と内歯歯車アッセンブリＡ２とを組み上げた後、これらと軸受けハウジング４８とを組み付けて、ギヤモータ１の減速機４０を組み上げることができる。さらに、このように組み上げられた減速機４０の入力軸４１にロータ磁石を直接に固定し、その後、モータ１０の残りの部品を組み付けてギヤモータ１を組み上げることができる。このような工程により、少ない部品点数で高い位置精度でギヤモータ１を組み立てることができる。

【0075】

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、減速機として撓み噛合い式減速機を適用した例を示したが、減速機としては偏心揺動型減速機を適用してもよい。この場合、外周面の中心が中心軸Ｏ１から偏心するように入力軸に設けられた偏心体が、外歯歯車を揺動させる入力軸の揺動部に相当する。

【0076】

また、上記実施形態においては、幾つかの部品について素材を特定して説明したが、素材は様々に変更可能である。例えば、樹脂製と示した部品は、例えば樹脂と別素材の複合材やベーク材（紙ベーク材や布ベーク材）を適用してもよい。また、ステータ１５を覆うモータカバー１９と第１内歯歯車４４のカバー部４４ｂは、金属製として、ステータ１５から所定の絶縁距離を離して配置される構成としてもよい。その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0077】

また、上記実施形態においては、入力軸４１のロータ配置部ｗ１に固定されたロータ磁石１２ｂの外径が、入力軸受け５１の内径や第１規制部材４６の内径よりも大きかった。そのため、ロータ磁石１２ｂを固定した後には、減速機４０の構成部品をモータ側から取り外すことができなかった。しかし、入力軸４１のロータ配置部ｗ１に固定されたロータ磁石１２ｂの外径を、入力軸受け５１の内径及び第１規制部材４６の内径の両方又は一方よりも小さくしてもよい。この場合、モータカバー１９、モータフレーム１７及びステータ１５を取り外した後に、入力軸４１のロータ配置部ｗ１にロータ磁石１２ｂを固定した状態のまま、第１内歯歯車４４、入力軸受け５１及び第１規制部材４６をモータ側に取り外し、交換することもできる。さらには、その他の減速機の構成部品（例えば起振体軸受け４３や外歯歯車４２）をモータ側に取り外し、交換することもできる。

【符号の説明】

【0078】

１ ギヤモータ
１０ モータ
１２ ロータ
１２ｂ ロータ磁石
１５ ステータ
１７ モータフレーム
１９ モータカバー
１９ａ 内壁部（筒状部）
４０ 減速機
４１ 入力軸
４１ａ 起振体（揺動部）
４１ｂ 突出部
ｗ１ ロータ配置部
ｗ２ 延設部
ｗ３ 第１軸受け配置部
ｗ４ 第２軸受け配置部
ｓ１、ｓ２、ｓ３ 段部
４２ 外歯歯車
４３ 起振体軸受け（揺動軸受け）
４４ 第１内歯歯車
４５ 第２内歯歯車
４６ 第１規制部材
４７ 第２規制部材
４８ 軸受けハウジング
５１ 入力軸受け
５２ 反モータ側入力軸受け
５３ 外周ハウジング
５４ 主軸受け

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】