特許 7182985 モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置

(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】2022-11-25

(45)【発行日】2022-12-05

(54)【発明の名称】モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20221128BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20221128BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 B

H02K7/116

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018190571

(22)【出願日】2018-10-09

(65)【公開番号】P2020060221

(43)【公開日】2020-04-16

【審査請求日】2021-06-16

(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】石塚 正幸

(72)【発明者】

【氏名】南雲 稔也

(72)【発明者】

【氏名】石田 悠朗

(72)【発明者】

【氏名】劉 媛媛

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２０７１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２７４４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４０９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４１９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３０７２３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ １／３２

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撓み噛合い式歯車機構と、
前記撓み噛合い式歯車機構の中心部分に組み込まれたモータと、
を備え、
前記モータは、ステータと、前記ステータを取り囲むロータとを備え、
前記撓み噛合い式歯車機構は、前記ロータと一体的に回転するように前記ロータに取り付けられた起振体を有し、
前記起振体は前記ロータを取り囲み、
前記ロータは、前記起振体に圧入された圧入部と、前記起振体にローレット嵌合されたローレット嵌合部と、前記圧入部と前記ローレット嵌合部の間に設けられ前記起振体との間に隙間を有する挿入部と、を有し、前記圧入部と前記ローレット嵌合部とが、前記ロータを前記起振体の内側に軸方向の一方から組み込んだときに、前記ローレット嵌合部のローレット嵌合よりも先に前記圧入部が圧入される位置に設けられている、
モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置。

【請求項2】

前記ローレット嵌合部は前記ロータにおける軸方向中央よりも軸方向の一方に設けられ、前記圧入部は前記ロータにおける軸方向中央よりも軸方向の他方に設けられている、
請求項１記載のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置。

【請求項3】

前記ローレット嵌合部は、前記ロータを支持する軸受の軸方向の移動を規制する、
請求項１又は請求項２記載のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置。

【請求項4】

撓み噛合い式歯車機構と、
前記撓み噛合い式歯車機構の中心部分に組み込まれたモータと、
を備え、
前記モータは、ステータと、前記ステータを取り囲むロータとを備え、
前記撓み噛合い式歯車機構は、前記ロータと一体的に回転するように前記ロータに取り付けられた起振体を有し、
前記起振体は前記ロータを取り囲み、
前記ロータは、前記起振体に圧入された圧入部と、前記起振体にローレット嵌合されたローレット嵌合部と、を有し、前記圧入部と前記ローレット嵌合部とが、前記ロータを前記起振体の内側に軸方向の一方から組み込んだときに、前記ローレット嵌合部のローレット嵌合よりも先に前記圧入部が圧入される位置に設けられ、
前記ロータと前記起振体との間に、径方向への熱伝達率よりも軸方向への熱伝達率が高い熱伝達部材が配置されている、モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置。

【請求項5】

前記ローレット嵌合部と前記熱伝達部材の間に前記圧入部が位置する、
請求項４記載のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置。

【請求項6】

前記挿入部は、前記圧入部および前記ローレット嵌合部よりも外径が小さくされることで、前記起振体との間に前記隙間が設けられる、請求項１記載のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、モータ内蔵型の撓み噛合い式歯車装置が開示されている。この撓み噛合い式歯車装置は、ロータ（４２）の回転運動を起振体（３１）に伝達するために、起振体に径方向に貫通するセットビスを設け、セットビスでロータ（４２）と起振体（３１）とを係止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２０７１１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の構成では、セットビスの配置スペースが必要な分、モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置が軸方向に長くなるという課題がある。

【0005】

本発明は、軸方向の短縮化を図れるモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置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】

本発明は、
撓み噛合い式歯車機構と、
前記撓み噛合い式歯車機構の中心部分に組み込まれたモータと、
を備え、
前記モータは、ステータと、前記ステータを取り囲むロータとを備え、
前記撓み噛合い式歯車機構は、前記ロータと一体的に回転するように前記ロータに取り付けられた起振体を有し、
前記起振体は前記ロータを取り囲み、
前記ロータは、前記起振体に圧入された圧入部と、前記起振体にローレット嵌合されたローレット嵌合部と、前記圧入部と前記ローレット嵌合部の間に設けられ前記起振体との間に隙間を有する挿入部と、を有し、前記圧入部と前記ローレット嵌合部とが、前記ロータを前記起振体の内側に軸方向の一方から組み込んだときに、前記ローレット嵌合部のローレット嵌合よりも先に前記圧入部が圧入される位置に設けられている、
モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置である。
本発明のもう一つの態様は、
撓み噛合い式歯車機構と、
前記撓み噛合い式歯車機構の中心部分に組み込まれたモータと、
を備え、
前記モータは、ステータと、前記ステータを取り囲むロータとを備え、
前記撓み噛合い式歯車機構は、前記ロータと一体的に回転するように前記ロータに取り付けられた起振体を有し、
前記起振体は前記ロータを取り囲み、
前記ロータは、前記起振体に圧入された圧入部と、前記起振体にローレット嵌合されたローレット嵌合部と、を有し、前記圧入部と前記ローレット嵌合部とが、前記ロータを前記起振体の内側に軸方向の一方から組み込んだときに、前記ローレット嵌合部のローレット嵌合よりも先に前記圧入部が圧入される位置に設けられ、
前記ロータと前記起振体との間に、径方向への熱伝達率よりも軸方向への熱伝達率が高い熱伝達部材が配置されている、モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置である。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、軸方向の短縮化を図れるモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態１に係るモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置の断面図である。

【図2】実施形態１のロータと起振体との連結部位を説明する図であり、（Ａ）は起振体の断面の一部を示し、（Ｂ）はロータの断面の一部を示す。

【図3】ロータと起振体との連結工程を説明する図であり、（Ａ）～（Ｃ）は連結工程の第１段階から第３段階を示す。

【図4】本発明の実施形態２に係るモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置の断面図である。

【図5】実施形態２のロータと起振体との連結部位を説明する図であり、（Ａ）は起振体の断面の一部を示し、（Ｂ）はロータの断面の一部を示す。

【図6】本発明の実施形態３に係るモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置の断面図である。

【図7】実施形態３のロータと起振体との連結部位を説明する図であり、（Ａ）は起振体の断面の一部を示し、（Ｂ）はロータの断面の一部を示す。

【図8】参考例に係るモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置の断面図である。

【図9】参考例のロータと起振体との連結部位を説明する図であり、（Ａ）は起振体の断面の一部を示し、（Ｂ）はロータの断面の一部を示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0010】

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置の断面図である。本明細書では、回転軸Ｏ１に沿った方向を軸方向、回転軸Ｏ１から垂直な方向を径方向、回転軸Ｏ１を中心とした回転方向を周方向と定義する。

【0011】

実施形態１のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１は、モータ１０と、撓み噛合い式歯車機構３０とを含む。モータ１０は、ステータコイル１２ａ及びステータコア１２ｂ有するステータ１２と、マグネット１５ａを筒型のロータヨーク１５ｂの内面に固定したロータ１５とを有する。ロータ１５は、ステータコイル１２ａを径方向から取り囲むように配置される。

【0012】

撓み噛合い式歯車機構３０は、起振体３１、起振体軸受３２、外歯歯車３３、第１内歯歯車部材３４、第２内歯歯車部材３５、固定部材３６、ケーシング３７、軸受４１、４２及び主軸受４４を備える。モータ１０は、撓み噛合い式歯車機構３０の中心部分に撓み噛合い式歯車機構３０と同軸に組み込まれている。

【0013】

固定部材３６は、モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１の反出力側を覆うように設けられている。出力側とは減速された運動が出力される方向（図１の左方）を意味し、反出力側とは出力側の反対の方向を意味する。固定部材３６は、径方向の中央において、回転軸Ｏ１に沿って突出した軸部３６ａを有し、軸部３６ａがステータ１２の内方に進入してボルトによりステータ１２と連結されている。

【0014】

起振体３１は、中空筒状であり、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が、回転軸Ｏ１を中心とする楕円状の起振体本体部３１Ｍと、同断面の外形が回転軸Ｏ１を中心とする円形の軸部３１Ｎとを含む。楕円状は、幾何学的に厳密な楕円である必要はなく、略楕円を含む。起振体３１は、モータ１０のロータ１５に外嵌されている。

【0015】

外歯歯車３３は、起振体軸受３２を介して起振体本体部３１Ｍに外嵌されている。外歯歯車３３は、可撓性を有し、起振体本体部３１Ｍの外形に沿った形状（例えば軸方向に見て略楕円形状）で、撓み変形しながら、起振体本体部３１Ｍの周囲を相対的に回転可能に構成される。

【0016】

第１内歯歯車部材３４は、環状の形態を有し、その内周部に複数の内歯が形成されて第１内歯歯車３４ｇが構成される。第１内歯歯車部材３４は、ケーシング３７及び固定部材３６にボルト等により連結されている。

【0017】

第２内歯歯車部材３５は、環状の形態を有し、その内周部に複数の内歯が形成されて第２内歯歯車３５ｇが構成される。上記の第１内歯歯車３４ｇと第２内歯歯車３５ｇとは、軸方向に並び、それぞれ外歯歯車３３と噛み合う。

【0018】

さらに、第２内歯歯車部材３５は、主軸受４４の内輪として機能する内輪部３５ｉと、相手部材と連結されるフランジ部３５ｆとを有する。相手部材とは、減速された動力の出力先の部材である。内輪部３５ｉは、第２内歯歯車３５ｇの径方向の外方に位置する。フランジ部３５ｆは第２内歯歯車３５ｇよりも出力側に張り出して設けられている。

【0019】

ケーシング３７は、ボルト等により固定部材３６に連結され、撓み噛合い式歯車機構３０の外周部、主に、第２内歯歯車部材３５の径方向外方を覆う。ケーシング３７の内周部には、主軸受４４の外輪として機能する外輪部３７ｏが設けられている。図１においてケーシング３７は、軸方向に２分割されているが、これらは単一の部材により一体的に構成されていてもよい。ケーシング３７は、主軸受４４を介して、第２内歯歯車部材３５を回転自在に支持する。

【0020】

軸受４１は、ロータ１５と固定部材３６との間に配置される。軸受４２は、第２内歯歯車部材３５と起振体３１の軸部３１Ｎとの間に配置される。軸受４１及び軸受４２を介して、固定部材３６及び第２内歯歯車部材３５が、ロータ１５及び起振体３１を回転自在に支持する。

【0021】

＜回転動作＞
モータ１０のステータコイル１２ａに電流が流されてロータ１５が回転すると、起振体３１が回転軸Ｏ１を中心に回転し、この運動が外歯歯車３３に伝わる。このとき、外歯歯車３３は、起振体本体部３１Ｍの外周面に沿った形状に規制され、軸方向から見て、長軸部分と短軸部分とを有する楕円形状に撓んでいる。さらに、外歯歯車３３は、固定された第１内歯歯車３４ｇと噛み合っているため、外歯歯車３３は起振体３１と同じ回転速度で回転することはなく、外歯歯車３３の内側で起振体３１が相対的に回転する。そして、この相対的な回転に伴って、外歯歯車３３は長軸位置と短軸位置とが周方向に移動するように撓み変形する。この変形の周期は、ロータ１５の回転周期に比例する。

【0022】

外歯歯車３３が撓み変形する際、その長軸位置が回転移動することで、外歯歯車３３と第１内歯歯車３４ｇとの噛み合う位置が回転方向に変化する。ここで、外歯歯車３３の歯数が１００で、第１内歯歯車３４ｇの歯数が１０２だとすると、噛み合う位置が一周するごとに、外歯歯車３３と第１内歯歯車３４ｇとの噛み合う歯がずれていき、これにより外歯歯車３３が回転（自転）する。上記の歯数であれば、ロータ１５の回転運動は減速比１００：２で減速されて外歯歯車３３に伝達される。

【0023】

一方、起振体３１の回転によって外歯歯車３３と第２内歯歯車３５ｇとの噛み合う位置も回転方向に変化する。ここで、外歯歯車３３の歯数と第２内歯歯車３５ｇの歯数とが同数であるとすると、外歯歯車３３と第２内歯歯車３５ｇとは相対的に回転せず、外歯歯車３３の回転運動が減速比１：１で第２内歯歯車３５ｇへ伝達される。これらによって、ロータ１５の回転運動が、減速比１００：２で減速されて、第２内歯歯車部材３５のフランジ部３５ｆから相手部材に出力される。

【0024】

＜ロータと起振体との連結構造＞
図２は、実施形態１のロータと起振体との連結部位を説明する図であり、（Ａ）は起振体の断面の一部を示し、（Ｂ）はロータの断面の一部を示す。図３は、ロータと起振体との連結工程を説明する図であり、（Ａ）～（Ｃ）は連結工程の第１段階から第３段階を示す。以下では、連結工程において、ロータ１５を起振体３１に嵌入する側の端を「先端」、その逆の端を「後端」と呼ぶ。

【0025】

図２（Ｂ）に示すように、ロータヨーク１５ｂの外周部には、軸方向に沿って先端側から順に、圧入部Ｐ１、挿入部Ｐ２、ローレット嵌合部Ｐ３及び軸部Ｐ４を有する。圧入部Ｐ１は、圧入用に挿入部Ｐ２よりも外径が大きい。挿入部Ｐ２は、起振体３１との間に間隙ｇ１を設けるために、圧入部Ｐ１及びローレット嵌合部Ｐ３よりも外径が小さい。起振体３１の対応する部位の内径が大きくされることで、挿入部Ｐ２の外径は圧入部Ｐ１と同等又は圧入部Ｐ１よりも大きくすることもできる。ローレット嵌合部Ｐ３は圧入部Ｐ１及び挿入部Ｐ２よりも外径が大きく、外周部がローレット加工されている。軸部Ｐ４は、軸受４１が外嵌される部位であり、ローレット嵌合部Ｐ３よりも外径が小さい。なお、ローレット嵌合部Ｐ３とは、ローレット加工された部位の全部を指すのではなく、そのうち、起振体３１に嵌合されている範囲を指す。圧入部Ｐ１についても、起振体３１に圧入されている範囲を指す。

【0026】

ローレット嵌合部Ｐ３は、ロータヨーク１５ｂの軸方向中央よりも後端側に設けられている。圧入部Ｐ１は、ロータヨーク１５ｂの軸方向中央よりも先端側に設けられている。

【0027】

図３（Ａ）に示すように、起振体３１の内周部には、径が異なる複数の段部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が設けられている。段部とは径が略同一の連続する内周面を指し、１つの段部と隣接する段部との間に段差があるものとする。複数の段部Ｓ１～Ｓ４は、軸方向の一方（先端側）から他方（後端側）にかけて、順に径が大きくなるように設けられている。段部Ｓ１は、ロータ１５を通さない径を有する。段部Ｓ２は、ロータ１５の先端部の圧入部Ｐ１が圧入される径を有する。すなわち段部Ｓ２の内径は圧入部Ｐ１の外径より僅かに小さい。段部Ｓ３は、ロータ１５の圧入部Ｐ１及び挿入部Ｐ２の外径よりも大きな内径を有する。段部Ｓ４は、ロータ１５のローレット嵌合部Ｐ３がローレット嵌合される径を有する。すなわち、変形前のローレット嵌合部Ｐ３の山部外径よりも、段部Ｓ４の内径が小さく、段部Ｓ４の内径よりも、ローレット嵌合部Ｐ３の谷部の外径が小さい。

【0028】

ローレット嵌合とは、ローレット部、その嵌合面又はこれら両方に、ローレット部と嵌合面との間の圧力によって、削れ等の変形が生じた嵌合を言う。ローレット嵌合には、内周が円筒面の筒体と、ローレット加工された外周部を有する軸体との嵌合、あるいは、外周が円筒面の軸体と、ローレット加工された内周部を有する筒体との嵌合が含まれる。

【0029】

図３（Ａ）に示すように、ロータ１５は、組み付け時、例えばモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１の反出力側から出力側へ起振体３１の中空部に押し込まれる。圧入部Ｐ１及び段部Ｓ２と、ローレット嵌合部Ｐ３及び段部Ｓ４とは、ロータ１５を起振体３１に組み付ける際に、圧入部Ｐ１の圧入が先に開始され、その後、ローレット嵌合部Ｐ３のローレット嵌合が行われる位置に設けられている。これにより、ロータ１５を起振体３１に組み付ける際、先ず、図３（Ａ）に示すように、ロータヨーク１５ｂの圧入部Ｐ１が起振体３１の段部Ｓ２に圧入され始めることで、ロータ１５と起振体３１との芯出しが高い精度でなされる。続いて、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ロータヨーク１５ｂのローレット嵌合部Ｐ３が起振体３１の段部Ｓ４にローレット嵌合して、これらの間の大きな伝達トルク容量を実現することができる。

【0030】

このような組み付け時の作用は、図３（Ａ）に示すように、ロータ１５の所定部分の長さＬ４が、起振体３１の所定部分の長さＬ３よりも長い構造により実現される。長さＬ４は、ロータ１５の圧入部Ｐ１の先端からローレット嵌合部Ｐ３の先端までの軸方向の長さである。長さＬ３は、起振体３１における圧入部Ｐ１が圧入される段部Ｓ２の後端からローレット嵌合部Ｐ３が嵌合される段部Ｓ４の後端までの軸方向長さである。ここでは、ロータ１５の組み付け方向の先方と後方とで後先の向きを表わしている。また、ロータ１５と起振体３１との組み付け後の構造においては、上記の組み付け時の作用は、例えば、圧入部Ｐ１の軸方向における長さＬ１（図３（Ｃ））が、ローレット嵌合部Ｐ３の軸方向における長さＬ２（図３（Ｃ））よりも長い構造により実現される。なお、上記の組み付け時の作用が得られる、ロータ１５と起振体３１との組み付け後の構造は、上記の長さＬ１、Ｌ２の関係を有した構造に限られない。例えば、圧入部Ｐ１の途中の区間又はロータ１５の挿入方向の先端側の区間は、起振体３１の内径が大きくされて、連結工程の途中から圧入が解除される構造であっても、上記の組み付け時の作用は実現される。この場合、組み付け後の圧入部Ｐ１の長さＬ１は、ローレット嵌合部Ｐ３の長さＬ３よりも短くなる場合がある。

【0031】

ロータ１５と起振体３１との間には、間隙ｇ１が設けられる。間隙ｇ１は、ステータコイル１２ａに生じるジュール熱が起振体３１から撓み噛合い式歯車機構３０に伝達することを抑制し、撓み噛合い式歯車機構３０の減速動作や寿命に熱の悪影響が及ぼされることを抑制する。

【0032】

軸受４１は、ローレット嵌合部Ｐ３を位置決め部として軸方向の移動が規制された状態で軸部Ｐ４に嵌合される。一方、ロータヨーク１５ｂにおいてローレット嵌合部Ｐ３に連続する部位（ローレット加工された部位）の軸方向長さは、起振体３１の段部Ｓ４の軸方向長さよりも長い。これにより、軸受４１の外輪と起振体３１との間に間隙ｇ２が設けられる。

【0033】

＜実施形態効果＞
以上のように、実施形態１のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１によれば、ロータ１５の圧入部Ｐ１の圧入が先に行われ、その後、ローレット嵌合部Ｐ３がローレット嵌合されるように、圧入部Ｐ１とローレット嵌合部Ｐ３が設けられている。この構成により、ロータ１５と起振体３１との芯出しを高い精度で実現でき、かつ、ロータ１５と起振体３１との大きな伝達トルク容量を実現できる。さらに、ロータ１５と起振体３１とをセットビスで係止するような構造が不要であるため、モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１の軸方向長さの短縮化を図ることができる。

【0034】

さらに、実施形態１のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１によれば、ロータ１５の圧入部Ｐ１が、ロータ１５の軸方向中央より先端側に位置し、ロータ１５のローレット嵌合部Ｐ３が、ロータ１５の軸方向中央より後端側に位置する。これにより、モーメント荷重に対するロータ１５と起振体３１との連結強度を高めることができる。

【0035】

さらに、実施形態１のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１によれば、ローレット嵌合部Ｐ３が軸受４１の軸方向の移動を規制する位置決め部として機能する。これにより、位置決め部を別途設ける場合と比較して、装置の軸方向長さの短縮、部品点数の削減、及び、組立工数の削減を図れる。

【0036】

（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２に係るモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置の断面図である。図５は、実施形態２のロータと起振体との連結部位を説明する図であり、（Ａ）は起振体の断面の一部を示し、（Ｂ）はロータの断面の一部を示す。

【0037】

実施形態２のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ａは、起振体３１Ａとロータヨーク１５Ａｂとの連結構造の一部が異なる他は、実施形態１と同様である。同様の構成要素については、実施形態１と同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0038】

図５（Ｂ）に示すように、ロータヨーク１５Ａｂの外周部には、軸方向に沿って先端側から順に、挿入部Ｐ１１、圧入部Ｐ１２、ローレット嵌合部Ｐ３及び軸部Ｐ４を有する。挿入部Ｐ１１は、起振体３１Ａとの間に間隙ｇ１を設けるために、圧入部Ｐ１２よりも外径が小さい。圧入部Ｐ１２は、圧入用に挿入部Ｐ１１よりも外径が大きい。ローレット嵌合部Ｐ３は、圧入部Ｐ１２よりも外径が大きく、外周部がローレット加工されている。圧入部Ｐ１２及びローレット嵌合部Ｐ３は、ロータヨーク１５Ａｂの軸方向中央よりも後端側に設けられている。

【0039】

図５（Ａ）に示すように、起振体３１Ａの内周部には、径が異なる複数の段部Ｓ１、Ｓ１２、Ｓ４が設けられている。複数の段部Ｓ１、Ｓ１２、Ｓ４は、軸方向の一方（先端側）から他方（後端側）にかけて、順に径が大きくなるように設けられている。段部Ｓ１２は、ロータヨーク１５Ａｂの挿入部Ｐ１１の外径よりも大きな内径を有する一方、圧入部Ｐ１２が圧入される内径を有する。

【0040】

ロータヨーク１５Ａｂは、組み付け時、反出力側から出力側へ起振体３１Ａの中空部に押し込まれる。圧入部Ｐ１２及び段部Ｓ１２と、ローレット嵌合部Ｐ３及び段部Ｓ４とは、ロータヨーク１５Ａｂを起振体３１Ａに組み付ける際に、圧入部Ｐ１２の圧入が先に開始され、その後、ローレット嵌合部Ｐ３のローレット嵌合が行われる位置に設けられている。この組み付け時の作用は、特に限定されないが、一例として、圧入部Ｐ１２の軸方向における長さが、ローレット嵌合部Ｐ３の軸方向における長さよりも長い構造により実現される。

【0041】

＜実施形態効果＞
以上のように、実施形態２のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ａによれば、ロータヨーク１５Ａｂの圧入部Ｐ１２と、ローレット嵌合部Ｐ３とが、先に圧入部Ｐ１２の圧入が開始され、その後にローレット嵌合部Ｐ３の嵌合が行われる位置に設けられている。この構成によれば、組み付け時に、先に圧入部Ｐ１２の圧入が開始されることで、ロータヨーク１５Ａｂと起振体３１Ａとの芯出しを高い精度で実現でき、その後のローレット嵌合部Ｐ３の嵌合により、ロータヨーク１５Ａｂと起振体３１Ａとの大きな伝達トルク容量を実現できる。さらに、ロータヨーク１５Ａｂと起振体３１Ａとをセットビスで係止するような構造が不要であるため、モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ａの軸方向長さの短縮化を図ることができる。

【0042】

（実施形態３）
図６は、本発明の実施形態３に係るモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置の断面図である。図７は、実施形態３のロータと起振体との連結部位を説明する図であり、（Ａ）は起振体の断面の一部を示し、（Ｂ）はロータの断面の一部を示す。

【0043】

実施形態３のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｂは、起振体３１Ｂとロータヨーク１５Ｂｂとの連結構造及びその周辺の構成が異なる他は、実施形態１及び実施形態２と同様である。同様の構成要素については、実施形態１及び実施形態２と同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0044】

実施形態３のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｂは、起振体３１Ｂとロータヨーク１５Ｂｂとの間に配置される熱伝達部材３８を更に備える。

【0045】

熱伝達部材３８は、筒状であり、熱伝達率に異方性を有し、径方向の熱伝達率よりも軸方向の熱伝達率の方が大きい。熱伝達部材３８は、例えばヒートパイプであり、限定されるものではないが、例えばグラファイトを径方向に積層して構成できる。熱伝達部材３８は、起振体３１Ｂとロータヨーク１５Ｂｂとの間で、ロータヨーク１５Ｂｂの圧入部Ｐ１２及びローレット嵌合部Ｐ３よりも先端側（出力側）に配置される。熱伝達部材３８は、さらに、出力側に径方向における内方へ張り出した張出部３８ａを有する。熱伝達部材３８の出力側の端面は、軸方向におけるローレット嵌合部Ｐ３がある側とは反対側において、モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｂの外部に露出している。この端面は、第２内歯歯車部材３５のフランジ部３５ｆの出力側端面と略面一である。ロータヨーク１５Ｂｂの圧入部Ｐ１２は、軸方向においてローレット嵌合部Ｐ３と熱伝達部材３８との間に位置する。熱伝達部材３８は、起振体３１Ｂに出力側から嵌入されて組み付けられる。

【0046】

図７（Ｂ）に示すように、ロータヨーク１５Ｂｂの外周部には、軸方向に沿って先端側から順に、挿入部Ｐ２１、圧入部Ｐ１２、ローレット嵌合部Ｐ３及び軸部Ｐ４を有する。挿入部Ｐ２１は、熱伝達部材３８の内側に挿入可能な外径を有する。挿入部Ｐ２１の軸方向長さは、熱伝達部材３８の反出力側の端部から張出部３８ａまでの軸方向長さよりも短い。これにより、熱伝達部材３８の反出力側の端面と、ロータヨーク１５Ｂｂの挿入部Ｐ２１と圧入部Ｐ１２との間の段差面とが接触する。また、挿入部Ｐ２１の外径は、熱伝達部材３８の反出力側の端部から張出部３８ａまでの内径よりも小さい。これにより、挿入部Ｐ２１の外周面と、熱伝達部材３８の内周面との間に間隙ｇ３が設けられる。

【0047】

図７（Ａ）に示すように、起振体３１Ｂの内周部には、先端側から、熱伝達部材３８が嵌合される段部Ｓ２１、ロータヨーク１５Ｂｂの圧入部Ｐ１２が圧入される段部Ｓ１２、並びに、ロータヨーク１５Ｂｂのローレット嵌合部Ｐ３がローレット嵌合される段部Ｓ１３が設けられている。段部Ｓ２１は、熱伝達部材３８が嵌合する内径を有し、熱伝達部材３８の外周面が接触する。熱伝達部材３８が嵌合する段部Ｓ２１の内径は、圧入部Ｐ１２が圧入される段部Ｓ１２の内径よりも大きい。段部Ｓ２１の軸方向長さは、熱伝達部材３８の軸方向長さよりも長い。

【0048】

＜実施形態効果＞
以上のように、実施形態３のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｂによれば、ロータヨーク１５Ｂｂの圧入部Ｐ１２とローレット嵌合部Ｐ３とが、実施形態２と同様に、先に圧入部Ｐ１２の圧入が開始され、その後にローレット嵌合部Ｐ３の嵌合が行われる位置に設けられている。これにより、組み付け時に、圧入部Ｐ１２の圧入によりロータヨーク１５Ｂｂと起振体３１Ｂとの芯出しを高い精度で実現でき、かつ、ローレット嵌合部Ｐ３の嵌合により大きな伝達トルク容量を実現できる。さらに、ロータヨーク１５Ｂｂと起振体３１Ｂとをセットビスで係止する構造と比べて、セットビスの配置スペースが不要な分、モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｂの軸方向長さを短縮化できる。

【0049】

さらに、実施形態３のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｂによれば、ロータヨーク１５Ｂｂと起振体３１Ｂとの間に径方向の熱伝達率よりも軸方向の熱伝達率が大きい熱伝達部材３８が配置されている。これにより、ステータコア１２ｂの熱が、熱伝達部材３８により軸方向に多く伝達される。したがって、ステータコア１２ｂの熱が径方向に伝達されて、撓み噛合い式歯車機構３０に伝わることを抑制できる。これにより、撓み噛合い式歯車機構３０の温度上昇を抑えて、温度によって撓み噛合い式歯車機構３０の運動に異常が生じることを抑制できる。

【0050】

さらに、実施形態３のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｂによれば、熱伝達部材３８は、軸方向におけるローレット嵌合部Ｐ３とは反対側に露出している。これにより、熱伝達部材３８を介して軸方向に伝達された熱を、装置外部へ放出できる。あるいは、熱伝達部材３８の装置外部へ露出した端面の近傍に、動力の出力先である相手部材が配置される場合には、熱伝達部材３８から相手部材へ熱を効率的に放出することができる。そして、撓み噛合い式歯車機構３０の温度上昇をより抑えることができる。

【0051】

さらに、実施形態３のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｂによれば、ロータヨーク１５Ｂｂの圧入部Ｐ１２が、熱伝達部材３８とローレット嵌合部Ｐ３との間に位置する。圧入部Ｐ１２の熱伝達率はローレット嵌合部Ｐ３の熱伝達率よりも高く、ステータコア１２ｂの熱は、他の箇所よりも圧入部Ｐ１２の箇所で多く撓み噛合い式歯車機構３０へ伝わる。しかし、この部位に熱伝達部材３８が近いことで、圧入部Ｐ１２を伝わる熱を、装置外部へ多く放出することができ、撓み噛合い式歯車機構３０の温度上昇を抑えることができる。

【0052】

（参考例）
図８は、参考例に係るモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置の断面図である。図９は、参考例のロータと起振体との連結部位を説明する図であり、（Ａ）は起振体の断面の一部を示し、（Ｂ）はロータの断面の一部を示す。

【0053】

参考例のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｃは、起振体３１Ｃとロータヨーク１５Ｃｂとの連結構造及びその周辺の構成が異なる他は、実施形態１から実施形態３と同様である。同様の構成要素については、実施形態１から実施形態３と同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0054】

参考例のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｃは、起振体３１Ｃとロータヨーク１５Ｃｂとの間に熱伝達部材３８が設けられている。熱伝達部材３８、先に説明したように、径方向の熱伝達率よりも軸方向の熱伝達率が高い。熱伝達部材３８は、軸方向の一方（出力側）において、モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｃの外部に露出されている。熱伝達部材３８の出力側の端面は、第２内歯歯車部材３５のフランジ部３５ｆの端面とほぼ面一である。熱伝達部材３８は、ロータヨーク１５Ｃｂの連結部Ｐ３２よりも出力側に配置されている。

【0055】

ロータヨーク１５Ｃｂと起振体３１Ｃとは、ロータヨーク１５Ｃｂの連結部Ｐ３２において、セットビスＢ１により連結されている。特に限定されないが、図９（Ｂ）に示すように、ロータヨーク１５Ｃｂの外周部には、先端側から、熱伝達部材３８の内側に嵌合する嵌合部Ｐ３１と、起振体３１Ｃの内側に遊嵌されてセットビスＢ１により連結される連結部Ｐ３２と、軸受４１が嵌合される軸部Ｐ４とが設けられている。嵌合部Ｐ３１の外径は、連結部Ｐ３２の外径よりも小さい。連結部Ｐ３２の外径は、軸部Ｐ４の外径よりも大きい。

【0056】

また、特に限定されないが、図９（Ａ）に示すように、起振体３１Ｃの内周部には、先端側から、熱伝達部材３８の外側に嵌合する段部Ｓ３１と、ロータヨーク１５Ｃｂの連結部Ｐ３２を遊嵌する段部Ｓ３２とが設けられている。段部Ｓ３１の内径は、段部Ｓ３２の内径よりも大きい。さらに、起振体３１Ｃの段部Ｓ３２には、周方向における複数箇所にネジ孔ｈ１が設けられ、セットビスＢ１が螺合されている。セットビスＢ１は、起振体３１Ｃを径方向に貫き、ロータヨーク１５Ｃｂの連結部Ｐ３２に当接して、起振体３１Ｃとロータヨーク１５Ｃｂとが相対的に回転しないように、これらを連結する。

【0057】

＜参考例効果＞
以上のように、参考例のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｃによれば、ロータヨーク１５Ｃｂと起振体３１Ｃとの間に径方向の熱伝達率よりも軸方向の熱伝達率が大きい熱伝達部材３８が配置されている。これにより、ステータコア１２ｂの熱が、熱伝達部材３８により軸方向に多く伝達される。したがって、ステータコア１２ｂの熱が径方向に伝達されて、撓み噛合い式歯車機構３０に伝わることを抑制できる。これにより、撓み噛合い式歯車機構３０の温度上昇を抑えて、温度によって撓み噛合い式歯車機構３０の運動に異常が生じることを抑制できる。

【0058】

さらに、参考例のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｃによれば、熱伝達部材３８は、軸方向において、ロータヨーク１５Ｃｂと起振体３１Ｃとの連結部Ｐ３２とは反対側へ露出している。これにより、熱伝達部材３８を介して軸方向に伝達された熱を、装置外部へ放出できる。あるいは、熱伝達部材３８の装置外部へ露出した端面の近傍に、動力の出力先である相手部材が配置される場合には、熱伝達部材３８から相手部材へ熱を効率的に放出することができる。これにより、ステータコア１２ｂの熱が、撓み噛合い式歯車機構３０に伝達される量をより抑制でき、撓み噛合い式歯車機構３０の温度上昇をより抑えることができる。

【0059】

さらに、参考例のモータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置１Ｃによれば、ロータヨーク１５Ｃｂの連結部Ｐ３２の部分が、熱伝達部材３８に軸方向から接触している。ステータコア１２ｂの熱は、連結部Ｐ３２を介してロータヨーク１５Ｃｂから起振体３１Ｃに多く伝達される。しかし、連結部Ｐ３２がある部位に熱伝達部材３８が接触していることで、この部分の熱を、熱伝達部材３８を介して効率的に放出し、撓み噛合い式歯車機構３０の温度上昇を抑えることができる。

【0060】

以上、本発明の各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、上記実施形態ではロータと起振体とのローレット嵌合部として、ロータのローレット部と起振体の内周部とが嵌合した例を示した。しかし、例えば起振体の内周部をローレット加工することで起振体にローレット部を設け、このローレット部とロータの外周面とを嵌合させた部分を、本発明に係るローレット嵌合部として採用してもよい。また、上記実施形態では、ロータにおいて圧入部よりもローレット嵌合部が後端側（ロータを起振体に挿入する方向の逆側）に位置する例を示した。しかし、これらの配置は逆にすることも可能である。

【0061】

また、上記の実施形態では、所謂筒型の撓み噛合い式歯車機構を採用した構成を例にとって説明したが、本発明に係る撓み噛合い式歯車機構はこれに限定されず、例えば所謂カップ型又はシルクハット型の撓み噛合い式歯車機構が適用されてもよい。また、上記の実施形態において、単一の部材により一体的に形成された構成要素は、複数の部材に分割されて互いに連結又は固着された構成要素に置換されてもよい。また、複数の部材が連結されて構成された構成要素は、単一の部材により一体的に形成された構成要素に置換されてもよい。その他、実施形態で具体的に示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0062】

１、１Ａ～１Ｃ モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置
１０ モータ
１２ ステータ
１２ａ ステータコイル
１２ｂ ステータコア
１５ ロータ
１５ａ マグネット
１５ｂ、１５Ａｂ、１５Ｂｂ、１５Ｃｂ ロータヨーク
３０ 撓み噛合い式歯車機構
３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ 起振体
３２ 起振体軸受
３３ 外歯歯車
３４ 第１内歯歯車部材
３４ｇ 第１内歯歯車
３５ 第２内歯歯車部材
３５ｇ 第２内歯歯車
３５ｆ フランジ部
３５ｉ 内輪部
３６ 固定部材
３７ ケーシング
３８ 熱伝達部材
４１、４２ 軸受
４４ 主軸受
Ｐ１、Ｐ１２ 圧入部
Ｐ３ ローレット嵌合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】