KR101886160B1 - 회전 액추에이터 - Google Patents

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슈헤이 고바야시
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가부시키가이샤 하모닉 드라이브 시스템즈
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Abstract

회전 액추에이터(1)는, 파동기어장치(3)의 장치 중공부(4) 내에 아우터 로터형의 모터(2)가 동축으로 조립되어 있다. 장치 중공부(4)의 일방의 끝은, 파동기어장치(3)의 출력축(6)에 고정된 엔드커버(12)에 의하여 봉쇄되어 있다. 장치 중공부(4) 내에 있어서 모터(2)와 엔드커버(12)의 사이에 검출부(15)가 배치된다. 엔드커버(12)의 내측끝면(12a)에 부착된 회전검출판(15a)의 회전위치를 검출부(15)에 의하여 검출하여 출력축(4)의 회전위치가 검출된다. 소형이고 컴팩트한 회전 액추에이터를 실현할 수 있다.

Description

회전 액추에이터{ROTARY ACTUATOR}
본 발명은, 아우터 로터형(outer rotor型)의 모터가 중공형(中空型)의 파동기어장치(波動gear裝置)의 중공부(中空部)에 조립되어 있는 구성의 회전 액추에이터(回轉 actuator)에 관한 것이다.
모터로부터의 입력회전을 파동기어장치에 의하여 감속시켜서 출력하는 회전 액추에이터가 알려져 있다. 이러한 구성의 회전 액추에이터는, 특허문헌1에 기재되어 있는 바와 같이 축선방향(軸線方向)으로 파동기어장치, 모터 및 인코더(encoder)(브레이크 기구(brake 機構))가 배열되기 때문에, 그 축선방향의 치수가 커지게 된다.
특허문헌2에는, 파동기어장치의 중공부 내에 모터가 조립된 회전 액추에이터가 기재되어 있다. 이 회전 액추에이터에서는, 아우터 로터형의 모터의 로터가, 파동기어장치의 파동발생기의 강성 플러그(剛性 plug)와, 이 강성 플러그의 내주면에 부착된 로터 마그넷(rotor magnet)으로 구성되어 있다. 이에 따라 축선방향의 치수가 작은 편평한 회전 액추에이터가 얻어진다.
: 일본국 특허 제5197174호 공보 : 일본국 특허 제5327312호 공보
본 발명의 과제는, 파동기어장치의 중공부 내에 아우터 로터형의 모터가 조립된 회전 액추에이터의 더 소형화를 실현하는 것에 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 회전 액추에이터는,
아우터 로터형의 모터와,
상기 모터로부터 입력되는 입력회전을 감속시켜서 출력하는 파동기어장치와,
상기 파동기어장치의 파동발생기 및 출력축을, 그들의 중심축선의 방향으로 관통하여 연장되는 장치 중공부와,
상기 출력축에 일체로 회전하도록 고정되고, 상기 장치 중공부에 있어서의 상기 출력축의 끝면에 개구되어 있는 출력측 개구를 봉쇄하고 있는 엔드커버와,
상기 출력축의 회전을 검출하는 검출부를
갖고 있고,
상기 모터는, 상기 장치 중공부에 있어서의 상기 파동발생기를 관통하여 연장되는 파동발생기측 중공부에 조립된 스테이터 및 로터를 구비하고,
상기 검출부는, 상기 장치 중공부 내에 있어서의 상기 엔드커버와 상기 모터의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 회전 액추에이터에서는, 장치 중공부의 일방의 개구단이 출력축에 부착된 엔드커버에 의하여 봉쇄되어 있다. 엔드커버에 의하여, 외부로부터 장치 내로 수분, 먼지 등의 이물질이 침입하는 것이 방지된다. 또한 장치 중공부 내에 있어서, 엔드커버와 모터 사이의 공간이 검출부(센서기판 등)의 설치장소가 된다. 물론 모터 회로기판(모터 결선기판 등)의 설치장소로 할 수도 있다.
장치 중공부에 모터 및 검출부가 조립되어 있기 때문에, 편평한 회전 액추에이터를 실현할 수 있다.
그래서 엔드커버는, 검출부에 의하여 출력축의 회전위치를 검출하기 위하여 사용되는 회전검출판을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
수분, 먼지 등의 이물질의 침입을 방지하기 위한 엔드커버는, 출력축에 부착되어 있어 출력축과 일체로 되어 회전한다. 엔드커버에 로터리 인코더의 슬릿 원반 등의 회전검출판을 부착하여 둠으로써 혹은 엔드커버에 회전검출판을 일체로 형성하여 둠으로써 회전검출판의 설치 스페이스를 별도로 확보할 필요가 없게 된다. 따라서 검출기의 소형화 특히 축선방향의 치수를 작게 할 수 있다.
스테이터가, 중심축선 방향으로 관통하여 연장되는 모터 중공부를 구비한 스테이터 코어를 갖고, 모터 중공부의 일단이, 장치 중공부에 있어서의 파동발생기의 끝면에 개구되어 있는 반출력측 개구단으로부터 외부로 노출되어 있는 경우에는, 검출부의 배선은 모터 중공부를 통하여 외부로 인출되어 있는 것이 바람직하다.
검출부로부터의 배선을 반경방향의 외측으로 인출하여, 회전 액추에이터의 외주측의 부분을 따라 인출하는 경우에는, 배선이 회전 액추에이터의 외주면 등에 간섭될 우려가 있다. 모터 중공부를 배선 스페이스로서 이용함으로써 이러한 폐해를 회피할 수 있다.
또한 이 경우에는, 모터 중공부는, 배선이 인출된 상태에서 당해 배선과 함께 실링부재에 의하여 실링되어 있는 것이 바람직하다.
다음에 파동발생기가, 자성체로 이루어지는 통모양의 강성 플러그, 및 강성 플러그에 형성된 비원형 외주면에 삽입된 파동발생기 베어링을 구비하고 있는 경우에는, 모터의 로터는, 강성 플러그, 및 당해 강성 플러그의 내주면에 고정된 로터 마그넷을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 또한 강성 플러그는, 파동발생기 베어링을 사이에 두고, 중심축선 방향의 양측의 부위에 있어서, 외주측으로부터 제1베어링 및 제2베어링에 의하여 지지되어 있는 것이 바람직하다.
파동발생기의 강성 플러그가 모터의 로터 요크(rotor yoke)에 겸용되기 때문에, 회전 액추에이터의 지름방향의 치수 증가를 억제할 수 있다. 또한 강성 플러그가 제1, 제2베어링에 의하여 양측 지지상태로 지지되어 있기 때문에, 로터의 지지강성을 높일 수 있다.
이 경우에, 파동발생기 베어링에 대하여 중심축선의 방향에 있어서 제1베어링측에는 출력축이 배치되어 있고, 제2베어링측에는 로터에 브레이크력을 부여할 수 있는 브레이크 기구가 배치되어 있는 것이 바람직하다.
회전 액추에이터에 있어서, 파동발생기 베어링, 가요성 외치기어 및 강성내치기어가 반경방향으로 포개어져서 배치되어 있는 부분의 외경치수가 크다. 이 부분에 대하여 축선방향에 인접하는 회전 액추에이터의 외주측의 부분에는 데드 스페이스(dead space)가 생긴다. 이 부분을 이용하여 브레이크 기구를 배치함으로써 축선방향 및 반경방향의 치수를 크게 하지 않고, 회전 액추에이터에 브레이크 기구를 조립할 수 있다.
다음에 장치 중공부에 있어서 출력측 개구와는 반대측의 반출력측 개구를 스테이터를 사용하여 봉쇄할 수 있다. 이 경우에는 예를 들면 다음의 구성을 채용하면 좋다. 즉 스테이터의 스테이터 코어는 코어 원통부 및 코어 단판부를 구비하고, 코어 원통부는 장치 중공부 내에 동축으로 배치되고, 코어 원통부의 일방의 단부가 장치 중공부에 있어서의 파동발생기의 끝면에 개구되어 있는 반출력측 개구로부터 돌출되어 있고, 코어 단판부는, 코어 원통부의 단부로부터 반경방향의 외측으로 넓어져서 반출력측 개구를 봉쇄하고 있다.
여기에서 파동기어장치로서는, 큰 내경의 장치 중공부를 확보하기 위하여 플랫형이라고 불리는 파동기어장치 또는 실크햇형이라고 불리는 파동기어장치를 사용하는 것이 바람직하다.
파동기어장치로서는 플랫형의 파동기어장치를 사용할 수 있다. 이 경우에는 다음의 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 우선 파동기어장치는, 중심축선의 방향으로 나란하게 동축으로 배치된 제1강성내치기어 및 제2강성내치기어, 제1, 제2강성내치기어를 상대회전할 수 있는 상태로 지지하고 있는 주베어링, 및 제1, 제2강성내치기어의 내측에 배치된 원통모양의 가요성 외치기어를 구비하고 있다. 파동발생기는, 자성체로 이루어지는 강성 플러그, 및 이 강성 플러그에 형성된 비원형 윤곽의 외주면 부분과 가요성 외치기어의 사이에 장착되어 있는 파동발생기 베어링을 구비하고 있다.
또한 제1강성내치기어에 있어서 제2강성내치기어와는 반대측의 부위에는, 출력축이 일체로 형성 혹은 고정된다. 제2강성내치기어에 있어서 제1강성내치기어와는 반대측의 부위에는, 통모양 케이스가 일체로 형성 혹은 고정된다. 파동발생기 베어링을 사이에 두고, 중심축선 방향의 일방의 측에 위치하는 출력축의 내주면에 부착된 제1베어링, 및 중심축선 방향의 타방측에 위치하는 통모양 케이스의 내주면에 부착된 제2베어링에 의하여 강성 플러그가 회전할 수 있는 상태로 지지된다.
또한 파동발생기측 중공부는, 강성 플러그를 중심축선의 방향으로 관통하여 연장되고, 모터의 스테이터는, 파동발생기측 중공부 내에 동축으로 배치된 스테이터 코어, 및 스테이터 코어의 외주면에 배치된 스테이터 코일을 구비하고 있다. 모터의 로터는, 강성 플러그, 및 강성 플러그의 내주면에 고정된 로터 마그넷을 구비하고 있다. 스테이터 코어는 코어 원통부 및 코어 단판부를 구비하고, 코어 원통부는 장치 중공부 내에 동축으로 배치되고, 코어 원통부의 일방의 단부가 장치 중공부에 있어서의 파동발생기의 끝면에 개구되어 있는 반출력측 개구로부터 돌출되어 있고, 코어 단판부는, 코어 원통부의 단부로부터 반경방향의 외측으로 넓어져서 상기 반출력측 개구를 봉쇄하고, 코어 단판부의 외주 단부는 원통 케이스에 고정되어 있다.
도1은, 본 발명을 적용한 회전 액추에이터의 출력측의 끝면을 나타내는 끝면도 및 측면도이다.
도2는, 도1의 Ⅱ-Ⅱ선으로 절단한 부분을 나타내는 개략적인 횡단면도이다.
도3은, 도1, 도2의 회전 액추에이터의 변형예를 나타내는 개략적인 횡단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 적용한 회전 액추에이터(回轉 actuator)의 실시형태에 대하여 설명한다.
(전체 구성)
도1 및 도2를 참조하여 설명하면, 본 실시형태에 관한 회전 액추에이터(1)는, 아우터 로터형(outer rotor型)의 중공 모터(中空 motor)(2)와, 이 중공 모터(2)로부터 입력되는 입력회전을 감속시켜서 출력하는 파동기어장치(波動gear裝置)(3)를 구비하고 있다.
파동기어장치(3)에는, 그 중심부분을 중심축선(中心軸線)(1a)의 방향으로 관통하여 연장되는 장치 중공부(裝置 中空部)(4)가 형성되어 있다. 장치 중공부(4)는, 파동기어장치(3)의 입력요소인 파동발생기(波動發生器)(5)를 관통하여 연장되는 파동발생기측 중공부(4a)와, 파동기어장치(3)의 출력요소인 출력축(6)을 관통하여 연장되는 출력축측 중공부(4b)로 구성되어 있고, 파동발생기측 중공부(4a)에 비하여 출력축측 중공부(4b)쪽이 큰 직경의 중공부이다. 또 이하의 설명에서, 중심축선(1a)을 따른 방향에 있어서 출력축(6)의 측을 출력측, 출력축(6)과는 반대측을 반출력측(反出力側)이라고 한다.
중공 모터(2)는, 장치 중공부(4)에 있어서의 파동발생기측 중공부(4a) 내에 조립된 스테이터(stator)(7) 및 로터(rotor)(8)를 구비하고 있다. 스테이터(7)는, 파동발생기측 중공부(4a) 내에 동축(同軸)으로 배치된 원통모양의 중공의 스테이터 코어(stator core)(9)와, 스테이터 코어(9)의 외주면에 부착된 스테이터 코일(stator coil)(10)을 구비하고 있다. 로터(8)는, 파동발생기(5)(정확하게는, 후술하는 파동발생기(5)의 강성 플러그(剛性 plug)(25))와, 당해 파동발생기(5)의 내주면(파동발생기측 중공부(4a)의 내주면)에 고정된 로터 마그넷(rotor magnet)(11)으로 구성되어 있다. 로터 마그넷(11)은 일정한 갭(gap)으로 스테이터 코일(10)에 대하여 외주측에서 대치(對峙)되어 있다.
장치 중공부(4)에 있어서의 출력축(6)에 형성된 출력축측 중공부(4b)측의 개구인 출력측 개구단(出力側 開口端)은, 출력축(6)에 대하여 일체로 회전하도록 고정된 원반모양의 엔드커버(end cover)(12)에 의하여 봉쇄되어 있다. 스테이터 코어(9)는, 파동발생기측 중공부(4a) 내에 동축(同軸)으로 배치되어 있는 코어 원통부(core 圓筒部)(9d)와 코어 단판부(core 端板部)(9a)를 구비하고 있다. 코어 원통부(9d)에 있어서 일방(一方)의 단부(端部)는, 파동발생기측 중공부(4a)측의 개구인 반출력측 개구로부터 돌출되어 있다. 코어 단판부(9a)는, 이 단부로부터 반경방향의 외측으로 직각으로 절곡(折曲)되어 연장되는 원형윤곽의 판부(板部)이다. 장치 중공부(4)의 반출력측 개구는, 코어 단판부(9a)에 의하여 봉쇄되어 있다.
(검출부)
장치 중공부(4) 내에 있어서 엔드커버(12)와 중공 모터(2)의 사이에는, 중심축선(1a)의 방향으로 소정 폭의 편평한 원형 단면(斷面)의 간극이 형성되어 있다. 이 간극에는, 모터 회로기판(14)이 중심축선(1a)과 직교하는 상태로 중공 모터(2)측에 배치되어 있으며, 스테이터 코어(9)의 원환모양 끝면(9b)에 고정되어 있다. 모터 회로기판(14)에 있어서 엔드커버(12)측에는, 로터(8)(입력축)의 회전을 검출하는 입력축 센서부 및 출력축(6)의 회전을 검출하는 출력축 센서부를 구비한 검출부(檢出部)(15)가 탑재되어 있다.
본 예에서는, 검출부(15)에 있어서 도면에 나타내지 않은 출력축 센서부에 대하여, 중심축선(1a)을 따른 방향으로부터 대치하고 있는 엔드커버(12)의 내측끝면(12a)에, 출력축 센서부에 의하여 회전위치가 검출되는 회전검출판(回轉檢出板)(15a)이 부착되어 있다. 예를 들면 광학식의 로터리 인코더(rotary encoder)의 경우에는, 회전검출판(15a)은 원주방향으로 일정한 간격으로 반사대(反射帶)가 형성된 원반이고, 출력축 센서부는 반사형의 포토센서(photosensor)이다. 자기식(磁氣式)의 센서기구를 배치할 수도 있다.
여기에서 스테이터 코어(9)의 중공부(16)(모터 중공부)의 중심축선(1a) 방향에 있어서 일방의 끝은 모터 회로기판(14)에 의하여 봉쇄되어 있고, 타방(他方)의 끝은 개구단(16a)으로 되어 있다. 이 중공부(16)에는, 모터 회로기판(14) 및 검출부(15)로부터 연장되는 복수 개의 배선(17)이 통과되며, 개구단(16a)으로부터 외부로 인출되어 있다. 또한 이 중공부(16)는, 배선(17)이 인출된 상태에서 충전(充塡)된 실링부재(sealing部材)(18)에 의하여 실링되어 있다.
(파동기어장치)
본 예의 파동기어장치(3)는 플랫형 파동기어장치(flat型 波動gear裝置)로서, 중심축선(1a)의 방향으로 나란하게 동축으로 배치된 제1강성내치기어(第1剛性內齒gear)(21) 및 제2강성내치기어(22)를 구비하고 있다. 이들 제1, 제2강성내치기어(21, 22)는, 주베어링인 크로스롤러 베어링(cross roller bearing)(23)에 의하여 상대회전할 수 있는 상태로 지지되어 있다. 크로스롤러 베어링(23)의 외륜(外輪)(23a)은 제2강성내치기어(22)에 고정되어 있고, 그 내륜(內輪)(23b)은 제1강성내치기어(21)의 외주부분에 일체로 형성되어 있다. 이들 제1, 제2강성내치기어(21, 22)의 내측에는, 원통모양의 가요성 외치기어(可撓性 外齒gear)(24)가 배치되어 있다. 가요성 외치기어(24)의 내측에는 파동발생기(5)가 배치되어 있다.
파동발생기(5)는, 자성체(磁性體)로 이루어지는 원통모양의 강성 플러그(25)와, 이 강성 플러그(25)의 외주면에 형성된 비원형(非圓形) 윤곽의 외주면 부분(25a) 및 가요성 외치기어(24)의 사이에 장착되어 있는 파동발생기 베어링(26)을 구비하고 있다. 파동발생기 베어링(26)은 볼베어링(ball bearing)이지만, 롤러 베어링(roller bearing)을 사용하여 반경방향의 치수를 작게 할 수도 있다. 강성 플러그(25)의 내주면에 로터 마그넷(11)이 고정되어 있으며, 강성 플러그(25)와 로터 마그넷(11)에 의하여 로터(8)가 구성되어 있다. 따라서 모터(2)에 의하여 파동기어장치(3)의 파동발생기(5)가 직접 회전구동된다.
로터(8)로서 기능을 하는 강성 플러그(25)는, 중심축선(1a)의 방향에 있어서 파동발생기 베어링(26)의 양측의 부위에서 제1베어링(27a) 및 제2베어링(27b)에 의하여 지지되어 있다. 이들 제1, 제2베어링(27a, 27b)의 부착부분의 구조를 이하에서 설명한다.
본 예에서는, 제1강성내치기어(21)의 출력측(제2강성내치기어(22)와는 반대측)의 부위에 원통모양의 출력축(6)이 일체로 형성되어 있다. 출력축(6)을 별도의 부품으로서 제조하여 제1강성내치기어(21)에 동축으로 체결하여 고정하더라도 좋다. 또한 제2강성내치기어(22)에 있어서 제1강성내치기어(21)와는 반대측의 부위에는 원통 케이스(28)(통모양 케이스)가 일체로 형성되어 있다. 원통 케이스(28)를 별도의 부품으로서 제조하여 제2강성내치기어(22)에 동축으로 체결하여 고정하더라도 좋다. 이 원통 케이스(28)에는 모터(2)의 스테이터 코어(9)가 동축으로 체결되어 고정되어 있다. 즉 원통 케이스(28)의 원환모양 끝면에, 스테이터 코어(9)의 코어 단판부(9a)의 원환모양의 외주측 단부(外周側 端部)(9c)가 동축으로 체결되어 고정되어 있다.
제1베어링(27a)은, 출력축(6)의 내주면과, 강성 플러그(25)에 있어서 출력측의 축단부(軸端部)에 동축으로 고정된 원통체(29)의 외주면과의 사이에 장착되어 있다. 즉 강성 플러그(25)에 있어서 타원모양의 외주면 부분(25a)의 이웃에는 원형의 외주면 부분(25b)이 형성되고, 여기에 원통체(29)가 동축으로 고정되어 있다. 이 원통체(29)를 통하여, 강성 플러그(25)의 일방의 축단부가 제1베어링(27a)에 의하여 지지되어 있다.
제2강성내치기어(22)측의 원통 케이스(28)의 내주면은, 강성 플러그(25)에 있어서 타원모양의 외주면 부분(25a)의 이웃의 원형의 외주면 부분(25c)과 대치하고 있다. 이들의 사이에 제2베어링(27b)이 장착되어 있다. 즉 강성 플러그(25)의 반출력측의 축단부는 제2베어링(27b)에 의하여 지지되어 있다.
이와 같이 모터(2)의 로터(8)로서 기능을 하는 강성 플러그(25)는 축선방향으로 긴 원통이고, 그 양측의 축단부가 제1, 제2베어링(27a, 27b)에 의하여 지지되어 있다. 따라서 강성 플러그(25)의 지지강성을 높일 수 있다.
여기에서 본 예에서는, 제1베어링(27a)의 출력측에는 제1오일씰(第1oil seal)(31)이 배치되어, 파동기어장치(3)측으로부터 중공 모터(2)의 내부로 윤활제가 혼입되는 것을 방지하고 있다. 제1오일씰(31)은, 원통체(29)의 외주면과 출력축(6)의 내주면의 사이에 장착되어 있다. 또한 제2베어링(27b)의 반출력측에도 마찬가지로 제2오일씰(32)이 배치되어 있다. 제2오일씰(32)은, 강성 플러그(25)의 축단부의 외주면 부분과, 제2강성내치기어(22)에 일체로 형성된 원통 케이스(28)의 내주면과의 사이에 장착되어 있다.
도2에 있어서 1점쇄선으로 나타내는 바와 같이 회전 액추에이터(1)에는 브레이크 기구(brake 機構)(40)를 조립하는 것도 가능하다. 회전 액추에이터(1)에 있어서 파동발생기 베어링(26)이 배치되어 있는 부분은, 그 외주측에 파동기어장치(3)의 가요성 외치기어(24) 및 제1, 제2강성내치기어(21, 22)가 배치되기 때문에 외경치수가 크다. 이 부분에 대하여 반출력측의 외주측의 부분에는 데드 스페이스(dead space)가 생긴다. 이 부분을 이용하여 브레이크 기구(40)를 배치함으로써 중심축선(1a)의 방향 및 반경방향의 치수를 크게 하지 않고, 회전 액추에이터(1)에 브레이크 기구(40)를 조립할 수 있다.
이러한 구성의 회전 액추에이터(1)에서는, 모터(2)의 회전이 파동기어장치(3)에 의하여 감속되고, 감속회전이 제1강성내치기어(21) 및 출력축(6)을 통하여 꺼내어진다. 출력축(6)의 회전은 검출부(15)에 의하여 검출된다. 즉 검출부(15)는, 출력축(6)과 일체로 회전하는 엔드커버(12)에 부착된 회전검출판(15a)의 회전위치를 검출한다.
(회전 액추에이터의 변형예)
도3은, 상기의 회전 액추에이터(1)의 변형예를 나타내는 개략적인 횡단면도이다. 본 예의 회전 액추에이터(1A)는, 회전 액추에이터(1)와 기본구성이 동일하기 때문에, 대응하는 부위에는 동일한 부호를 붙이고, 그들에 대한 설명을 생략한다.
회전 액추에이터(1A)에서는, 제1, 제2오일씰(31, 32)을 생략하고 있는 점이 다르게 되어 있다. 회전 액추에이터(1A)에 있어서 출력측의 끝은 엔드커버(12)에 의하여 봉쇄되어 있고, 반출력측의 끝은 스테이터 코어(9)의 코어 단판부(9a)에 의하여 봉쇄되어 있다. 따라서 제1, 제2오일씰(31, 32)을 생략하더라도 윤활제가 외부로 누설되지 않는다. 또한 제1, 제2오일씰(31, 32)을 생략함으로써 로터(8)에 작용하는 마찰이 감소되어 무부하 러닝 토크(無負荷 running torque)의 감소에 도움이 되며, 회전 액추에이터(1A)의 편평화에도 유리하다.
여기에서 중공 모터(2)측에 윤활제가 침입하더라도 모터 기능에는 문제가 없다. 본 예에서는, 출력측에 배치되어 있는 검출부(15)로서, 윤활제가 침입하더라도 센싱 기능에 영향이 없는 것을 사용하고 있다. 따라서 검출부(15)에 윤활제가 침입하더라도 문제가 없다.
(기타의 실시형태)
상기의 회전 액추에이터(1, 1A)는 플랫형 파동기어장치(3)를 사용하고 있다. 플랫형 파동기어장치(3)를 대신하여 실크햇형 파동기어장치(silk-hat型 波動gear裝置)를 사용할 수 있다.
이 경우에는, 상기의 회전 액추에이터(1, 1A)에 있어서, 원통모양의 가요성 외치기어 및 제2강성내치기어를 대신하여 실크햇 형상을 한 가요성 외치기어를 배치한다. 그리고 가요성 외치기어의 원환모양의 보스를, 주베어링의 외륜(23a)과 원통 케이스(28)의 사이에 끼우고, 이들 3개의 부재를 체결하여 고정하면 좋다.
모터(2)의 회전이, 가요성 외치기어와 강성내치기어 사이의 톱니수 차이에 따라 감속되고, 감속회전이 제1강성내치기어(21) 및 출력축(6)을 통하여 꺼내어진다.

Claims (12)

  1. 아우터 로터형(outer rotor型)의 모터와,
    상기 모터로부터 입력되는 입력회전을 감속시켜서 출력하는 파동기어장치(波動gear裝置)와,
    상기 파동기어장치의 파동발생기(波動發生器) 및 출력축을, 그들의 중심축선(中心軸線)의 방향으로 관통하여 연장되는 장치 중공부(裝置 中空部)와,
    상기 출력축에 일체로 회전하도록 고정되고, 상기 장치 중공부에 있어서의 상기 출력축의 끝면에 개구되어 있는 출력측 개구를 봉쇄하고 있는 엔드커버(end cover)와,
    상기 출력축의 회전을 검출하는 검출부(檢出部)를
    갖고 있고,
    상기 모터는, 상기 장치 중공부에 있어서의 상기 파동발생기를 관통하여 연장되는 파동발생기측 중공부에 조립된 스테이터(stator) 및 로터(rotor)를 구비하고,
    상기 검출부는, 상기 장치 중공부 내에 있어서의 상기 엔드커버와 상기 모터의 사이에 배치되어 있는
    회전 액추에이터(回轉 actuator).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔드커버는, 상기 검출부에 의하여 회전위치가 검출되는 회전검출판(回轉檢出板)을 구비하고 있는 회전 액추에이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터는, 상기 중심축선의 방향으로 관통하여 연장되는 모터 중공부를 구비한 스테이터 코어(stator core)를 갖고,
    상기 모터 중공부의 일단(一端)은, 상기 장치 중공부에 있어서의 상기 파동발생기의 끝면에 개구되어 있는 반출력측 개구단(反出力側 開口端)으로부터 외부로 노출되어 있고,
    상기 검출부의 배선은, 상기 모터 중공부를 통하여 외부로 인출되어 있는
    회전 액추에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모터 중공부는, 상기 배선과 함께 실링부재(sealing部材)에 의하여 실링되어 있는 회전 액추에이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 파동발생기는, 자성체(磁性體)로 이루어지는 통모양의 강성 플러그(剛性 plug), 및 상기 강성 플러그에 형성된 비원형 외주면(非圓形 外周面)에 삽입된 파동발생기 베어링(波動發生器 bearing)을 구비하고,
    상기 모터의 상기 로터는, 상기 강성 플러그, 및 상기 강성 플러그의 내주면에 고정된 로터 마그넷(rotor magnet)을 구비하고,
    상기 강성 플러그는, 상기 파동발생기 베어링을 사이에 두고, 상기 중심축선 방향의 양측의 부위에 있어서 외주측으로부터 제1베어링 및 제2베어링에 의하여 지지되어 있는
    회전 액추에이터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 파동발생기 베어링에 대하여 상기 중심축선 방향에 있어서 상기 제1베어링측에는 상기 출력축이 배치되고, 상기 제2베어링측에는 상기 로터에 브레이크력(brake力)을 부여할 수 있는 브레이크 기구(brake 機構)가 배치되어 있는 회전 액추에이터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터는, 스테이터 코어(stator core) 및 스테이터 코일(stator coil)을 구비하고,
    상기 스테이터 코어는 코어 원통부(core 圓筒部) 및 코어 단판부(core 端板部)를 구비하고,
    상기 코어 원통부는 상기 장치 중공부 내에 동축(同軸)으로 배치되고, 상기 코어 원통부의 일방(一方)의 단부(端部)가 상기 장치 중공부에 있어서의 상기 파동발생기의 끝면에 개구되어 있는 반출력측 개구로부터 돌출되어 있고,
    상기 코어 단판부는, 상기 코어 원통부의 상기 단부로부터 반경방향의 외측으로 넓어져서 상기 반출력측 개구를 봉쇄하고 있는
    회전 액추에이터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 파동기어장치는, 상기 중심축선의 방향으로 나란하게 동축으로 배치된 제1강성내치기어 및 제2강성내치기어, 상기 제1, 제2강성내치기어를 상대회전할 수 있는 상태로 지지하고 있는 주베어링, 및 상기 제1, 제2강성내치기어의 내측에 배치된 원통모양의 가요성 외치기어를 구비하고,
    상기 파동발생기는, 자성체로 이루어지는 강성 플러그, 및 이 강성 플러그에 형성된 비원형 윤곽의 외주면 부분과 상기 가요성 외치기어의 사이에 장착되어 있는 파동발생기 베어링을 구비하고,
    상기 제1강성내치기어에 있어서 상기 제2강성내치기어와는 반대측의 부위에는, 상기 출력축이 일체로 형성 혹은 고정되어 있고,
    상기 제2강성내치기어에 있어서 상기 제1강성내치기어와는 반대측의 부위에는, 통모양 케이스가 일체로 형성 혹은 고정되어 있고,
    상기 파동발생기 베어링을 사이에 두고, 상기 중심축선 방향의 일방의 측에 위치하는 상기 출력축의 내주면에 부착된 제1베어링, 및 상기 중심축선 방향의 타방측에 위치하는 상기 통모양 케이스의 내주면에 부착된 제2베어링에 의하여, 상기 강성 플러그가 회전할 수 있는 상태로 지지되어 있고,
    상기 파동발생기측 중공부는, 상기 강성 플러그를 상기 중심축선의 방향으로 관통하여 연장되어 있고,
    상기 모터의 스테이터는, 상기 파동발생기측 중공부 내에 동축으로 배치된 스테이터 코어, 및 상기 스테이터 코어의 외주면에 배치된 스테이터 코일을 구비하고,
    상기 모터의 로터는, 상기 강성 플러그, 및 상기 강성 플러그의 내주면에 고정된 로터 마그넷을 구비하고,
    상기 스테이터 코어는 코어 원통부 및 코어 단판부를 구비하고,
    상기 코어 원통부는 상기 장치 중공부 내에 동축으로 배치되고, 상기 코어 원통부의 일방의 단부가 상기 장치 중공부에 있어서의 상기 파동발생기의 끝면에 개구되어 있는 반출력측 개구로부터 돌출되어 있고,
    상기 코어 단판부는, 상기 코어 원통부의 상기 단부로부터 반경방향의 외측으로 넓어져서 상기 반출력측 개구를 봉쇄하고 있고,
    상기 코어 단판부의 외주 단부는 상기 통모양 케이스에 고정되어 있는
    회전 액추에이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 엔드커버는, 상기 검출부에 의하여 회전위치가 검출되는 회전검출판을 구비하고 있는 회전 액추에이터.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 검출부의 배선은, 상기 스테이터 코어의 상기 코어 원통부 내를 통하여 외부로 인출되어 있는 회전 액추에이터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 코어 원통부의 내부, 상기 배선과 함께 실링부재에 의하여 실링되어 있는 회전 액추에이터.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 스테이터 코어의 상기 코어 단판부와 상기 제2강성내치기어의 사이에는, 상기 로터에 브레이크력을 부여할 수 있는 브레이크 기구가 배치되어 있는 회전 액추에이터.
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