JP2022077275A - 駆動装置、及び駆動装置の組立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アーム、減速機、及びモーター等を複数の介在部材を接合しながら組立てる場合、グリスがモーター内に侵入することを防止する駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置は、モーター２００と、第１の厚みＴ１を有するウェーブジェネレーター３１０、フレックスプライン３３０、第１の厚みＴ１より大きい厚みＴ２を有するサーキュラスプライン３６０からなる波動歯車装置３００と、モーター２００の筐体を兼ねるフランジ２２０を有するハウジング２１０と、フランジ２２０の内側に固定されてシャフト２８０の外周に沿うオイルシール５００と、を有し、フランジ２２０とは反対方向にウェーブジェネレーター３１０を寄せることで、各部材により内部空間Ｓを構成し、内部空間ＳをグリスＧで充填した場合、オイルシール５００とウェーブジェネレーター３１０との間の距離Ｄ１を、他の部材間の距離Ｄ２，Ｄ３よりも小さくした。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動装置、及び駆動装置の組立て方法に関する。

従来、モーターや減速機のアームへの組立てといった作業を含めた産業用のロボットを組立てる場合、筐体を有する市販のサーボモーターと市販の減速機とを複数の介在部材を接合して駆動装置を組立てている。なお、減速機のグリスをシールする手法として、特許文献１の回転機械のオイルシール保護装置に記載される従来例では、シャフトにオイルシールを設け、減速機内部のグリスがモーター内部に侵入するのを防いでいる。

特開平１０－１９１３３号公報

アーム、減速機、及びモーター等を複数の介在部材を接合しながら組立てる場合、潤滑機能を果たすグリスを注入する必要がある。その場合、グリスがモーター内に侵入する懸念があった。

駆動装置は、シャフトを有するモーターと、前記シャフトの軸方向に第１の厚みを有するウェーブジェネレーターと、前記ウェーブジェネレーターの外周に沿って撓み変形するフレックスプラインと、前記フレックスプラインを介して前記ウェーブジェネレーターの回転と連動すると共に、前記シャフトの前記軸方向に前記第１の厚みより大きい厚みを有するサーキュラスプラインと、からなる波動歯車装置と、前記モーターの筐体を兼ねると共に、前記サーキュラスプラインの一部を固定するためのフランジを有する少なくとも１つの介在部材と、前記フランジの内側に固定され、前記シャフトの外周に沿うオイルシールと、を有し、前記シャフトの軸を含む断面で、前記軸に対して垂直方向から見た場合、前記フランジとは反対方向に前記ウェーブジェネレーターを寄せることで、前記シャフトと、前記シャフトに固定される前記ウェーブジェネレーターと、前記フレックスプラインと、前記サーキュラスプラインと、前記フランジと、前記オイルシールと、によって内部空間を構成し、前記内部空間をグリスで充填した上で、前記シャフトの前記軸方向に関し、前記オイルシールと前記ウェーブジェネレーターとの間の距離を、他の部材間の距離よりも小さくした。

駆動装置の組立て方法は、シャフトを有するモーターと、ウェーブジェネレーターを有する波動歯車装置と、前記モーターの筐体を兼ねると共に前記波動歯車装置の一部を固定するためのフランジを有する少なくとも１つの介在部材と、前記シャフトの外周に沿うオイルシールと、を組立てる組立て工程の途中で、前記シャフトと、前記波動歯車装置と、前記フランジと、前記オイルシールと、によって構成される内部空間にグリスを充填させる工程を有し、前記組立て工程の終了後には、前記内部空間において、前記シャフトの軸方向に対し、前記オイルシールと前記ウェーブジェネレーターとの間の距離は、他の部材間の距離よりも小さくなる。

本実施形態に係る駆動装置を備えたロボットの概略構成を示す斜視図。 本実施形態に係る駆動装置の概略構成を示す断面図。 本実施形態に係る駆動装置の要部を示す拡大図。 本実施形態に係る駆動装置の組立て方法を示す図。 本実施形態に係る駆動装置の組立て方法を示す図。 本実施形態に係る駆動装置の組立て方法を示す図。 本実施形態に係る駆動装置の組立て方法を示す図。

１．実施形態
本実施形態に係る駆動装置１００を備えたロボット１０について説明する。
本実施形態のロボット１０は、精密機器やこれを構成する部品の給材、除材、搬送、及び組立等の作業を行うことができる。

図１は、本実施形態に係る駆動装置１００を備えたロボット１０の概略構成を示す斜視図である。
ロボット１０は、図１に示すように、例えば６軸の垂直多関節ロボットであり、基台１１と、基台１１に接続されたロボットアーム１２と、ロボットアーム１２の先端部に設けられた力の検出器１４及びハンド１３と、を備えている。また、ロボット１０は、ロボットアーム１２を駆動させる動力を発生させる複数の駆動装置１００と、複数の駆動装置１００を制御する制御装置１５を備えている。

基台１１は、ロボット１０を任意の設置箇所に取り付ける部分である。なお、基台１１の設置箇所は、特に限定されず、例えば、床、壁、天井、移動可能な台車上等が挙げられる。

ロボットアーム１２は、複数のアーム（第１アーム１２１、第２アーム１２２、第３アーム１２３、第４アーム１２４、第５アーム１２５、第６アーム１２６）を備え、これらが基端側から先端側に向ってこの順に連結されている。第１アーム１２１は基台１１に接続されている。

駆動装置１００は、基台１１から第１アーム１２１へ駆動力を伝達し、第１アーム１２１を基台１１に対して回動させる。第６アーム１２６の先端には、例えば、各種部品等を把持するハンド１３（エンドエフェクター）が着脱可能に取り付けられている。ハンド１３は、２本の指１３１，１３２を有しており、指１３１，１３２で例えば各種部品等を把持することができる。

基台１１には駆動装置１００が設けられている。駆動装置１００は、第１アーム１２１を駆動するサーボモーター等のモーター２００及び波動歯車装置３００（減速装置）を有している。また、図示省略するが、各アーム１２１～１２６にも、それぞれ、モーター及び減速装置を有する複数の駆動装置が設けられている。そして、各駆動装置は、制御装置１５により制御される。

このようなロボット１０では、波動歯車装置３００が、基台１１及び第１アーム１２１の一方から他方へ駆動力を伝達する。具体的には、波動歯車装置３００が、第１アーム１２１を基台１１に対して回動させる駆動力を、基台１１側から第１アーム１２１側へ伝達する。ここで、波動歯車装置３００が減速装置として機能することにより、モーター２００の回転を減速し、駆動力を向上させて、第１アーム１２１を基台１１に対して回動させる。

図２は、本実施形態に係る駆動装置１００の概略構成を示す断面図である。また、図２では、シャフト２８０の中心軸Ａを中心とした断面図としている。図３は、本実施形態に係る駆動装置１００の要部を示す拡大図である。
図２、図３を参照して、駆動装置１００について説明する。
なお、図２以降では、説明の便宜上、図面視で、図面の上側を上側、上方向、上部とし、図面の下側を下側、下方向、下部として説明する。

本実施形態の駆動装置１００は、上述したように、モーター２００及び波動歯車装置３００（減速装置）を有して構成されている。

本実施形態に係るモーター２００について説明する。
本実施形態のモーター２００は、いわゆるサーボモーターを用いている。具体的には、ＡＣサーボモーターを用いている。なお、モーター２００としては、特に限定されず、例えば、ＤＣサーボモーターやステッピングモーター等が挙げられる。モーター２００は、図２に示すように、ローター２７０と、ステーター２９０と、少なくとも１つの介在部材としてハウジング２１０等を備えている。ハウジング２１０は、後述するケース２４０と共に、モーター２００の筐体を兼ねている。

図２に示すように、ハウジング２１０の上側端部と、ハウジング２１０の下側となるケース２４０の中心部には、ベアリング４０１，４０２が設置されている。また、ハウジング２１０の上側端部にはフランジ２２０が形成されている。なお、シャフト２８０の軸は、回転の中心となる中心軸Ａと同一としている。

ベアリング４０１，４０２は、内輪と外輪とを含んで構成される転がり軸受けである。シャフト２８０の両端部は、ベアリング４０１，４０２の内輪にそれぞれ締まり嵌めで固定される。一方のベアリング４０１の外輪は、後述するハウジング２１０（フランジ２２０）のモーター支持部２２１に支持される。また、他方のベアリング４０２の外輪は、ケース２４０に支持される。なお、ケース２４０はハウジング２１０に固定される。

モーター２００のシャフト２８０は、ベアリング４０１，４０２を介して、ハウジング２１０及びケース２４０に支持され、中心軸Ａ周りに回転する。シャフト２８０は、ベアリング４０１側の端部２８０ａで、波動歯車装置３００と連結し、駆動力を波動歯車装置３００に伝達する。また、シャフト２８０は、ベアリング４０２側の端部２８０ｂで、シャフト２８０の回転を検出する回転検出器２６０と連結されている。

モーター２００について更に説明する。
ローター２７０は、回転軸となるシャフト２８０と磁石２７１とを備えている。シャフト２８０は中心軸Ａの方向に沿って縮径された円柱状に形成される。シャフト２８０は鉄等の軟磁性材料で構成されている。シャフト２８０はベアリング４０１，４０２を介して中心軸Ａ周りに回転可能に支持されている。

磁石２７１は、シャフト２８０の中心軸Ａ周りに沿った外周面に固定されている。磁石２７１は、環状に形成され、周方向に複数並べて配置されている。磁石２７１は、周方向に複数の磁極が形成された多極構造を有している。磁石２７１は、例えば６つの磁石片で構成され、極性は周方向でＮＳＮＳＮＳとなるように構成されている。磁石２７１はステーター２９０に囲まれる。

ステーター２９０は、ローター２７０を中心軸Ａ周りに囲む。ステーター２９０は、円筒状に形成され、周方向に所定間隔で配置され、それぞれコアとなる鉄芯２９１の周りにコイル２９２を備えている。

このように構成されるモーター２００に対して、ステーター２９０に交流電流を流した場合、ステーター２９０は電磁石となり、交流のため電流の向きと大きさが交互に切り替わることにより、ステーター２９０はＮ極やＳ極に切り替わる。それに伴い、ローター２７０の磁石２７１を引き付けたり反発させたりすることで、ローター２７０（シャフト２８０）が回転する。

本実施形態に係るハウジング２１０について説明する。
図２に示すように、モーター２００の上側に波動歯車装置（減速装置）３００が設置される。ハウジング２１０にはフランジ２２０が形成されている。フランジ２２０は、ハウジング２１０の上側端部で、中心軸Ａに対して垂直方向（径方向）に概円盤状に延びて形成されている。

フランジ２２０は、モーター２００を支持するモーター支持部２２１と、波動歯車装置３００を支持する減速装置支持部２２２と、基台１１の筐体に取り付ける基台取付部２２３とを含み、これらは、一体的に１部品で構成されている。

本実施形態では、モーター支持部２２１と、減速装置支持部２２２と、基台取付部２２３とがフランジ２２０（ハウジング２１０）として一体的に１部品で構成されることにより、駆動装置１００を、他の部品を介さずに直接基台１１に固定することができる。なお、基台取付部２２３には、駆動装置１００を基台１１に固定するための固定用ネジ穴２２９が形成されている。

図２、図３に示すように、中心軸Ａを中心としたフランジ２２０の中心部となるモーター支持部２２１には、シャフト２８０を挿通すると共に、ベアリング４０１及びオイルシール固定部材２５０を、内周面に設置するための開口を有し、上方向に突出して形成される概円筒状の固定用突起部２２５が形成されている。なお、オイルシール固定部材２５０は、後述するオイルシール５００を固定するための部材である。

図３に示すように、固定用突起部２２５の内周面２２６には、シャフト２８０を回転可能に軸支する上述したベアリング４０１が設置される。内周面２２６の上側には、オイルシール固定部材２５０を設置する内周面２２７が形成されている。本実施形態では、オイルシール固定部材２５０は内周面２２７に隙間なく密に溶接されてモーター支持部２２１と一体となる。

本実施形態では、フランジ２２０を含めたハウジング２１０と、オイルシール固定部材２５０とは、金属部材のアルミニウムで構成されている。なお、ハウジング２１０は、フランジ２２０を含めて、アルミニウムの一体成型で構成されている。ケース２４０もアルミニウムの一体成型で構成されている。

図３に示すように、オイルシール固定部材２５０は、中心にシャフト２８０の端部２８０ａを挿通する開口を有して環状に形成される。オイルシール固定部材２５０は、固定用突起部２２５の内周面２２７に溶接される本体部２５１と、オイルシール５００の外周側を固定する壁部２５２と、壁部２５２から開口にかけて形成される凹部２５３とを有して形成されている。

オイルシール固定部材２５０は、オイルシール５００を凹部２５３に設置することで、オイルシール５００を環状に取り囲む。オイルシール５００が、オイルシール固定部材２５０の凹部２５３に設置されることにより、オイルシール５００のリップ面５０１は、シャフト２８０の外周面２８１に沿って密着する。シャフト２８０は、リップ面５０１を摺動して回転する。

本実施形態に係る波動歯車装置３００について説明する。
本実施形態の波動歯車装置３００は減速装置である。波動歯車装置３００は、シャフト２８０により入力された駆動力の回転を高い減速比で減速して出力する。出力側では、減速比に比例した高いトルクを得ることができる。図２、図３に示すように、波動歯車装置３００は、ウェーブジェネレーター３１０、フレックスプライン３３０、サーキュラスプライン３６０を備えて構成されている。

サーキュラスプライン３６０は、中心軸Ａの径方向において、実質的に撓まない剛体で構成された歯車であって、内歯（図示省略）を備える環状の内歯歯車である。サーキュラスプライン３６０は、フレックスプライン３３０を介してウェーブジェネレーター３１０の回転と連動する。

環状のサーキュラスプライン３６０は、ロボット１０のアーム（図１では、第１アーム１２１）に連結させる連結部３６１と、サーキュラスプライン３６０をフランジ２２０の減速装置支持部２２２に固定する固定部３６２との２つの部位で構成されている。また、サーキュラスプライン３６０は、シャフト２８０の中心軸Ａ方向に、後述するウェーブジェネレーター３１０の突出部３１８を含めた本体部３１３の第１の厚みＴ１（図２）より大きい厚みＴ２（図２）を有している。

連結部３６１は、上側端部で中心軸Ａの径方向内側に、上述した内歯（図示省略）を備えて形成される。連結部３６１には、第１アーム１２１と連結するための固定用ネジ穴３６３が形成されている。固定部３６２は、フランジ２２０の減速装置支持部２２２に固定する挿通孔３６４を備えている。

なお、連結部３６１と固定部３６２とは、ベアリング３６５により連結されており、固定部３６２に対して連結部３６１が回転可能に構成されている。なお、ベアリング３６５は、いわゆるクロスローラーベアリングであり、回転軸に対して＋４５°と－４５°との角度で交互にローラーが配置され、ラジアルとスラストの両方の荷重を受けられる軸受けである。

フレックスプライン３３０は、サーキュラスプライン３６０の内側に挿通されている。フレックスプライン３３０は、中心軸Ａの径方向に、ウェーブジェネレーター３１０の外周に沿って撓み変形可能な可撓性を有する筒状部３３１を備える歯車であって、サーキュラスプライン３６０の内歯に噛み合う外歯（図示省略）を備える外歯歯車である。外歯は、筒状部３３１の上側端部で中心軸Ａの径方向外側に形成される。フレックスプライン３３０の歯数は、サーキュラスプライン３６０の歯数よりも少ない。

フレックスプライン３３０は、筒状部３３１に加え、筒状部３３１の下側端部から中心軸Ａの径方向外側に延びる鍔部３３２を備えている。鍔部３３２は、環状のサーキュラスプライン３６０（連結部３６１、固定部３６２）と、フランジ２２０の減速装置支持部２２２との間に配置されている。

鍔部３３２は、サーキュラスプライン３６０の固定部３６２の挿通孔３６４に相対して挿通孔３３３を備えている。なお、減速装置支持部２２２にサーキュラスプライン３６０の固定部３６２とフレックスプライン３３０の鍔部３３２とを固定する場合、サーキュラスプライン３６０の固定部３６２の挿通孔３６４と、フレックスプライン３３０の鍔部３３２の挿通孔３３３とにボルトＢ１を挿通し、減速装置支持部２２２に形成される固定用ネジ穴２２８に螺合させる。

ウェーブジェネレーター３１０は、波動発生部３１１と突出部３１８とを備える。波動発生部３１１の回転中心には、シャフト２８０の端部２８０ａを挿通する挿通孔３１２が形成されている。なお、シャフト２８０の端部２８０ａは、円柱状で先端側に進むにつれて縮径されて形成されている。挿通孔３１２は、縮径されて形成される端部２８０ａの外周面に沿って形成されている。

突出部３１８は、挿通孔３１２のモーター２００側（下側）の周縁において、中心軸Ａ方向から見た場合、オイルシール５００を覆う径方向の距離を有し、中心軸Ａに対して垂直方向から見た場合、オイルシール５００に向かって環状に突出して形成されている。

シャフト２８０の端部２８０ａの先端部には、中心軸Ａに沿って形成される固定用ネジ穴２８２が形成されている。挿通孔３１２にシャフト２８０の端部２８０ａを挿通し、シャフト２８０の固定用ネジ穴２８２に、止め輪３７０を介してボルトＢ２を挿入して螺合させることにより、シャフト２８０の先端部にウェーブジェネレーター３１０が固定される。これにより、シャフト２８０の回転に連動してウェーブジェネレーター３１０が回転する。

波動発生部３１１は、本体部３１３と、本体部３１３の外周に装着されているベアリング３１４とを備えている。上述した挿通孔３１２は、本体部３１３に形成されている。なお、本体部３１３は、中心軸Ａ方向から見た場合、外周が楕円形又は長円形に形成されている。

図３に示すように、ベアリング３１４は、内輪３１５と、外輪３１６と、これらの間に配置される複数のボール３１７とを備える転がり軸受けである。内輪３１５は、本体部３１３の外周に嵌め込まれ、本体部３１３の外周面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３１６も楕円形又は長円形に弾性変形している。

また、内輪３１５の外周面及び外輪３１６の内周面は、それぞれ複数のボール３１７を周方向に沿って案内させつつ転動させる軌道面となっている。また、複数のボール３１７は、互いの周方向での間隔を一定に保つように図示省略する保持器により保持されている。

ここで、ウェーブジェネレーター３１０をシャフト２８０に固定した場合、ウェーブジェネレーター３１０は、フレックスプライン３３０の内側に挿通する状態になる。また、ウェーブジェネレーター３１０は、シャフト２８０の軸としての中心軸Ａを含む断面で、中心軸Ａの方向に対して垂直方向から見た場合、フランジ２２０とは反対方向にウェーブジェネレーター３１０を寄せた状態となる。この固定により、ウェーブジェネレーター３１０は、中心軸Ａの周りに回転可能となる。

波動発生部３１１は、フレックスプライン３３０の筒状部３３１の内周面に接し、筒状部３３１を楕円形又は長円形に撓めて（弾性変形させて）筒状部３３１の外歯を、サーキュラスプライン３６０（連結部３６１）の内歯に部分的に噛み合わせる。一般的に、フレックスプライン３３０がウェーブジェネレーター３１０に楕円状に撓められた場合、長軸の部分でサーキュラスプライン３６０と歯が噛み合い、短軸の部分では歯が完全に離れた状態となる。これにより、フレックスプライン３３０とサーキュラスプライン３６０とは、中心軸Ａ周りに回転可能に内外で噛み合わされる。

このように構成される駆動装置１００において、ウェーブジェネレーター３１０に、モーター２００からの駆動力が入力されると、フレックスプライン３３０及びサーキュラスプライン３６０は、互いの噛み合い位置が周方向に順次移動しながら、歯数差に起因して中心軸Ａ周りに相対的に回転する。

本実施形態では、フレックスプライン３３０の鍔部３３２と、サーキュラスプライン３６０の固定部３６２とが、フランジ２２０（減速装置支持部２２２）に固定されている。そのため、サーキュラスプライン３６０の連結部３６１が、フレックスプライン３３０と噛み合うことで、連結部３６１が中心軸Ａ周りに相対的に回転する。

これにより、駆動源であるモーター２００のシャフト２８０からウェーブジェネレーター３１０に入力された駆動力の回転が減速され、サーキュラスプライン３６０（連結部３６１）から出力される。そして、出力側では、減速比に比例したトルクを得ることができる。すなわち、ウェーブジェネレーター３１０を入力側、サーキュラスプライン３６０（連結部３６１）を出力側とする減速装置としての波動歯車装置３００を実現することができる。

図４Ａ～図４Ｄは、本実施形態の駆動装置１００の組立て方法を示す図である。図４Ａ～図４Ｄを参照して、駆動装置１００の組立て方法（組立て工程）の一例について説明する。但し、図４Ａ～図４Ｄにおいて、モーター２００は要部のみを図示し、モーター２００の組立て方法の説明は省略する。なお、駆動装置１００の組立ての順序については下記に限定されない。また、接合等の方法も１つに限定されない。

図４Ａに示すように、前提として、モーター２００は、ハウジング２１０、ケース２４０（図２）内部に回転可能に組立てられている状態であること。また、ハウジング２１０にオイルシール固定部材２５０が固定（接合）されて、オイルシール５００がオイルシール固定部材２５０に組み込まれ、オイルシール５００のリップ面５０１（図３）が、シャフト２８０の外周面２８１に密着していることを前提とする。

本実施形態の組立て工程は、フレックスプライン/サーキュラスプライン取付け工程と、グリス注入工程と、ウェーブジェネレーター取付け工程とからなる。

図４Ｂに示すように、ハウジング２１０のフランジ２２０（減速装置支持部２２２）に、フレックスプライン３３０とサーキュラスプライン３６０とを組付ける。詳細には、フレックスプライン３３０の鍔部３３２の挿通孔３３３を、減速装置支持部２２２の固定用ネジ穴２２８に合せる。そして、鍔部３３２の上部にサーキュラスプライン３６０を載置して、固定部３６２の挿通孔３６４を鍔部３３２の挿通孔３３３に合せる。その後、ボルトＢ１を挿通孔３６４，３３３に上方向から挿通させ、固定用ネジ穴２２８に螺合させる。これにより、ハウジング２１０のフランジ２２０（減速装置支持部２２２）に、フレックスプライン３３０とサーキュラスプライン３６０とを組付ける。
この工程は、フレックスプライン/サーキュラスプライン取付け工程となる。

なお、本実施形態では、フレックスプライン/サーキュラスプライン取付け工程では、フレックスプライン３３０とサーキュラスプライン３６０とを別々に取り付けているが、フレックスプライン３３０とサーキュラスプライン３６０とが最初にサブ組みされた状態であってもよい。その場合には、フレックスプライン３３０とサーキュラスプライン３６０との位置を合せる必要が無く、サブ組みされた状態で、挿通孔３６４，３３３を減速装置支持部２２２の固定用ネジ穴２２８に合せた後、ボルトＢ１を挿通孔３６４，３３３に上方向から挿通させ、固定用ネジ穴２２８に螺合させることでよい。

次に、図４Ｃに示すように、フレックスプライン３３０と、フランジ２２０と、オイルシール固定部材２５０と、オイルシール５００と、シャフト２８０の端部２８０ａとにより、囲まれて構成される溝部６００にグリスＧを注入する。なお、オイルシール５００は、オイルシール固定部材２５０に固定され、リップ面５０１をシャフト２８０の外周面２８１に沿って密着させることで、ベアリング４０１を介してモーター２００内部へグリスＧが入り込むのを防止している。
この工程は、溝部６００へのグリス注入工程となる。

なお、シャフト２８０は、オイルシール５００のリップ面５０１を外周面２８１に沿って密着させ、このリップ面５０１を摺動して回転する。この場合、オイルシール５００の寿命を考慮した場合、リップ面５０１には、グリスＧを介在させて潤滑状態で使用することが必要になる。グリスＧは、リップ面５０１と外周面２８１に存在する微細な凹凸において、薄い液膜を形成しながら循環する。しかし、漏れ方向に少し滲み出したグリスＧは、シャフト２８０の回転による影響で生じるポンプ効果により押し戻されるため、ベアリング４０１側に漏れることが防止される。

次に、図４Ｄに示すように、ウェーブジェネレーター３１０をシャフト２８０の端部２８０ａに組付ける。詳細には、ウェーブジェネレーター３１０の挿通孔３１２に、シャフト２８０の端部２８０ａを挿通する。そして、止め輪３７０を介して、上方向からボルトＢ２をシャフト２８０の固定用ネジ穴２８２に螺合する。これにより、ウェーブジェネレーター３１０をシャフト２８０の端部２８０ａに組付ける。
この工程は、ウェーブジェネレーター取付け工程となる。

なお、図４Ｃに示す溝部６００へのグリス注入工程と、図４Ｄに示すウェーブジェネレーター取付け工程とが、内部空間ＳにグリスＧを充填させるグリス充填工程に対応する。
以上の組立て工程により、駆動装置１００が完成する。

図２、図３、図４Ｄに示すように、駆動装置１００が完成した状態では、シャフト２８０と、シャフト２８０に固定されるウェーブジェネレーター３１０と、フレックスプライン３３０と、サーキュラスプライン３６０と、フランジ２２０と、オイルシール固定部材２５０と、オイルシール５００と、によって内部空間Ｓが構成される。

本実施形態では、図４Ｃに示すように、組立てにおいて溝部６００にグリスＧを注入しているため、最後にウェーブジェネレーター３１０をシャフト２８０に固定することで構成される内部空間Ｓには、グリスＧが充填されることになる。

本実施形態では、図２、図３、図４Ｄに示すように、内部空間ＳをグリスＧで充填した駆動装置１００の完成状態では、シャフト２８０の中心軸Ａ方向に関し、オイルシール５００とウェーブジェネレーター３１０との間の距離を、他の部材間の距離よりも小さくしている。

具体的には、図３に示すように、オイルシール５００とウェーブジェネレーター３１０との間の距離を、オイルシール５００のウェーブジェネレーター３１０側の端面５０２と、ウェーブジェネレーター３１０の突出部３１８の端面３１９との距離Ｄ１とする。そして、この距離Ｄ１は、他の部材間の距離としての、ウェーブジェネレーター３１０の波動発生部３１１と、フランジ２２０の固定用突起部２２５の端面２２５ａとの距離Ｄ２や、ウェーブジェネレーター３１０の波動発生部３１１と、フランジ２２０の減速装置支持部２２２の端面２２２ａとの距離Ｄ３よりも小さくしている。

本実施形態の駆動装置１００において、図３に示すように、波動歯車装置３００が、モーター２００に対して紙面の上方向（鉛直上方とする）に位置する場合、シャフト２８０の中心軸Ａを含む断面で、中心軸Ａに対して垂直方向から見た場合、グリスＧを充填した内部空間Ｓには、オイルシール５００よりも鉛直下方（詳細にはオイルシール５００の端面５０２よりも鉛直下方）に位置する領域を備えることになる。

具体的には、図３に斜線で示すように、グリスＧで充填された内部空間Ｓにおいて、オイルシール５００の端面５０２と固定用突起部２２５の端面２２５ａとにより形成される領域Ｃ１と、オイルシール５００の端面５０２と減速装置支持部２２２の端面２２２ａとにより形成される領域Ｃ２とが、オイルシール５００よりも鉛直下方に位置する領域となる。また、領域Ｃ１，Ｃ２は、径方向でオイルシール５００の外周側に形成される。

モーター２００の駆動により波動歯車装置３００が駆動（回転）する場合、フレックスプライン３３０の外歯と、サーキュラスプライン３６０の内歯とが、部分的に噛み合い、互いの噛み合い位置が周方向に順次移動しながら、中心軸Ａ周りに相対的に回転する。この場合、外歯と内歯とが噛み合うことにより、金属粉等の摩耗粉が発生する場合がある。

このような摩耗粉は、波動歯車装置３００の回転による遠心力の影響を受け、オイルシール５００よりも外周側のフレックスプライン３３０の筒状部３３１の内周側を循環しやすくなる。また、摩耗粉は、グリスＧよりも比重が大きいため鉛直下方に移動しやすくなる。その結果、摩耗粉は、グリスＧで充填された空間領域Ｓにおいて、オイルシール５００よりも外周側で鉛直下方に位置する領域となる領域Ｃ１や領域Ｃ２に溜まりやすくなる。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態の駆動装置１００は、モーター２００と、第１の厚みＴ１を有するウェーブジェネレーター３１０、フレックスプライン３３０、第１の厚みＴ１より大きい厚みＴ２を有するサーキュラスプライン３６０からなる波動歯車装置３００とを有する。また、モーター２００の筐体を兼ねると共にサーキュラスプライン３６０の一部（固定部３６２）を固定するためのフランジ２２０を有する少なくとも１つのハウジング２１０と、フランジ２２０の内側に固定されてシャフト２８０の外周に沿うオイルシール５００とを有する。そして、シャフト２８０の中心軸Ａを含む断面で、中心軸Ａに対して垂直方向から見た場合、フランジ２２０とは反対方向にウェーブジェネレーター３１０を寄せることで、シャフト２８０と、シャフト２８０に固定されるウェーブジェネレーター３１０と、フレックスプライン３３０と、サーキュラスプライン３６０と、フランジ２２０と、オイルシール５００と、によって内部空間Ｓを構成する。そして、内部空間ＳをグリスＧで充填した上で、シャフト２８０の中心軸Ａ方向に関し、オイルシール５００とウェーブジェネレーター３１０との間の距離Ｄ１を、他の部材間の距離Ｄ２，Ｄ３よりも小さくしている。
このように構成されることにより、一体となった駆動装置１００によれば、ロボット１０のアームにモーターや波動歯車装置を別々に組立てる場合に比べて、一体に構成された駆動装置１００をアームに直接組立てることでよいため、組立て性を向上させることができる。また、別々に組立てる場合には組立ての途中でグリスＧの注入を行うことが必要となるが、一体に構成されているため、組立て時のグリスＧの注入が不必要となり、組立て時におけるグリスＧの漏洩を防止することができる。
また、駆動装置１００は、モーター２００と波動歯車装置３００とを一体にして構成され、第１の厚みＴ１を有するウェーブジェネレーター３１０よりも、サーキュラスプライン３６０の厚みＴ２は大きくしている。また、ウェーブジェネレーター３１０をフランジ２２０とは反対方向に寄せると共に、オイルシール５００とウェーブジェネレーター３１０との間の距離Ｄ１を、内部空間Ｓの他の部位の距離Ｄ２，Ｄ３よりも小さくしている。これにより、内部空間Ｓに充填されるグリスＧが、オイルシール５００とウェーブジェネレーター３１０との間に流動することが抑えられるため、グリスＧがオイルシール５００を介してモーター２００内部に侵入することを防止することができる。
また、駆動装置１００において、オイルシール５００とウェーブジェネレーター３１０との間の距離Ｄ１を、内部空間Ｓの他の部位の距離Ｄ２，Ｄ３よりも小さくしたことにより、オイルシール５００をウェーブジェネレーター３１０に近づけて設置する構成となるため、小型な駆動装置１００を実現することができる。

本実施形態の駆動装置１００において、モーター２００の筐体を兼ねると共に、サーキュラスプライン３６０の一部（固定部３６２）を固定するためのフランジ２２０を有する少なくとも１つの介在部材（ハウジング２１０）は、オイルシール５００を外周側から固定するための部材（オイルシール固定部材２５０）を除き、アルミニウムの一体成型で構成されている。
この構成により、ハウジング２１０が、一体に構成されるため、多数の部材で構成される場合に比べて、組立てが容易となる。また、グリスＧのモーター２００への侵入を防止することができる。

本実施形態の駆動装置１００において、波動歯車装置３００がモーター２００に対して鉛直上方に位置する場合、シャフト２８０の軸（中心軸Ａ）を含む断面で、中心軸Ａ方向に対して垂直方向から見た場合、グリスＧを充填した内部空間Ｓには、オイルシール５００よりも鉛直下方に位置する領域Ｃ１，Ｃ２を備えている。
この構成により、波動歯車装置３００の歯車の噛み合い等により摩耗粉が発生した場合には、オイルシール５００よりも鉛直下方に位置する領域Ｃ１，Ｃ２に溜めることができるため、摩耗粉が混在したグリスＧが、オイルシール５００（リップ面５０１）とシャフト２８０（外周面２８１）との間に噛み込むことを防止することができる。従って、信頼性を向上させた駆動装置１００を実現することができる。

本実施形態の駆動装置１００の組立て方法によると、モーター２００と、波動歯車装置３００と、フランジ２２０を有するハウジング２１０と、オイルシール５００とを組立てる組立て工程の途中で、シャフト２８０と、波動歯車装置３００と、フランジ２２０と、オイルシール５００とによって構成される内部空間ＳにグリスＧを充填させる工程を有している。そして、組立て工程の終了後には、内部空間Ｓにおいて、シャフト２８０の中心軸Ａ方向に対し、オイルシール５００とウェーブジェネレーター３１０との間の距離Ｄ１は、他の部材間の距離Ｄ２，Ｄ３よりも小さくなる。
この組立て方法によれば、駆動装置１００は、モーター２００と波動歯車装置３００とを一体にして構成し、オイルシール５００とウェーブジェネレーター３１０との間の距離Ｄ１は、他の部材間の距離Ｄ２，Ｄ３よりも小さくしている。これにより、内部空間Ｓに充填されるグリスＧが、オイルシール５００とウェーブジェネレーター３１０との間に流動することが抑えられるため、グリスＧがオイルシール５００を介してモーター２００内部に侵入することを防止することができる。
また、ロボット１０のアームにモーターや波動歯車装置を別々に組立てる場合に比べて、一体に構成された駆動装置１００をアームに直接組立てることでよいため、組立て性を向上させることができる。また、別々に組立てる場合には組立ての途中でグリスＧの注入を行うことが必要となるが、一体に構成されているため、組立て時のグリスＧの注入が不必要となり、組立て時におけるグリスの漏洩を防止することができる。

２．変形例１
本実施形態の駆動装置１００では、オイルシール固定部材２５０とハウジング２１０とは、別体で構成されている。しかし、これには限られず、オイルシール固定部材２５０とハウジング２１０とを一体に成型することでもよい。

３．変形例２
本実施形態の駆動装置１００では、内部空間ＳはグリスＧで充填されるとしているが、これには限られず、内部空間ＳにはグリスＧが５０％以上充填されていることでもよい。

４．変形例３
本実施形態の駆動装置１００は、垂直多関節ロボットの駆動装置として用いることを説明したが、これには限定されず、水平多関節ロボットの駆動装置として用いることでもよい。

５．変形例４
本実施形態の駆動装置１００では、１つのハウジング２１０が、モーター２００の筐体を兼ねると共に、サーキュラスプライン３６０の一部を固定している。しかし、これに限られず、別体で設けたハウジングで、モーター２００の筐体を兼ねると共に、サーキュラスプライン３６０の一部を固定することでもよい。

１０…ロボット、１００…駆動装置、２００…モーター、２１０…介在部材としてのハウジング、２２０…フランジ、２８０…シャフト、３００…波動歯車装置、３１０…ウェーブジェネレーター、３３０…フレックスプライン、３６０…サーキュラスプライン、５００…オイルシール、Ａ…軸としての中心軸、Ｃ１，Ｃ２…オイルシールよりも鉛直下方に位置する領域。Ｄ１…オイルシールとウェーブジェネレーターとの間の距離、Ｄ２，Ｄ３…他の部材間の距離、Ｇ…グリス、Ｓ…内部空間、Ｔ１…第１の厚み、Ｔ２…第１の厚みより大きい厚み。

Claims (4)

1. シャフトを有するモーターと、
   前記シャフトの軸方向に第１の厚みを有するウェーブジェネレーターと、
   前記ウェーブジェネレーターの外周に沿って撓み変形するフレックスプラインと、前記フレックスプラインを介して前記ウェーブジェネレーターの回転と連動すると共に、前記シャフトの前記軸方向に前記第１の厚みより大きい厚みを有するサーキュラスプラインと、からなる波動歯車装置と、
   前記モーターの筐体を兼ねると共に、前記サーキュラスプラインの一部を固定するためのフランジを有する少なくとも１つの介在部材と、
   前記フランジの内側に固定され、前記シャフトの外周に沿うオイルシールと、を有し、
   前記シャフトの軸を含む断面で、前記軸に対して垂直方向から見た場合、前記フランジとは反対方向に前記ウェーブジェネレーターを寄せることで、前記シャフトと、前記シャフトに固定される前記ウェーブジェネレーターと、前記フレックスプラインと、前記サーキュラスプラインと、前記フランジと、前記オイルシールと、によって内部空間を構成し、
   前記内部空間をグリスで充填した上で、前記シャフトの前記軸方向に関し、前記オイルシールと前記ウェーブジェネレーターとの間の距離を、他の部材間の距離よりも小さくしたことを特徴とする駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置であって、
   前記介在部材は、前記オイルシールを外周側から固定するための部材を除き、アルミニウムの一体成型で構成されることを特徴とする駆動装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の駆動装置であって、
   前記波動歯車装置が前記モーターに対して鉛直上方に位置する場合、
   前記シャフトの前記軸を含む断面で、前記軸方向に対して垂直方向から見た場合、前記グリスを充填した前記内部空間には、前記オイルシールよりも鉛直下方に位置する領域を備えたことを特徴とする駆動装置。
4. シャフトを有するモーターと、ウェーブジェネレーターを有する波動歯車装置と、前記モーターの筐体を兼ねると共に前記波動歯車装置の一部を固定するためのフランジを有する少なくとも１つの介在部材と、前記シャフトの外周に沿うオイルシールと、を組立てる組立て工程の途中で、
   前記シャフトと、前記波動歯車装置と、前記フランジと、前記オイルシールと、によって構成される内部空間にグリスを充填させる工程を有し、
   前記組立て工程の終了後には、前記内部空間において、前記シャフトの軸方向に対し、前記オイルシールと前記ウェーブジェネレーターとの間の距離は、他の部材間の距離よりも小さくなることを特徴とする駆動装置の組立て方法。

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