JP2019052751A - 変速機及びアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】変速機の大型化を抑制しつつ、第１シャフトとカムとの締結強度を向上させる。
【解決手段】変速機は、一方向に延びる中心軸を中心とする周方向に回転可能な第１シャフトと、周方向に回転可能であり且つ前記中心軸が延びる軸方向に前記第１シャフトと並べて配置される第２シャフトと、内歯部を有する内歯車を内部に収容するハウジングと、前記内歯部と部分的に噛み合う外歯部を有するとともに前記第２シャフトに接続される環状の外歯車と、前記第１シャフトの前記軸方向一端を収容する接続穴を有するとともに前記第１シャフトと一体的に回転するカムと、前記外歯車の内周面と前記カムの外周面との間に配置される軸受と、を備え、前記接続穴は、軸方向一端に底面を備え、軸方向他端において開口する。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速機及びアクチュエータに関する。

特許文献１には、剛性内歯車と、この内側に同軸状態に配置されているカップ形状の可撓性外歯車と、この内側に嵌め込まれている楕円形輪郭の波動発生器とを有するカップ型波動歯車装置が開示されている。このカップ型波動歯車装置における波動発生器は、楕円形輪郭をしたカム板と、このカム板が同軸状態に固定されたプラグと、カム板の外周面に装着したウエーブベアリングとを備えている。プラグの中心には入力軸をはめ込み固定可能な軸穴が形成されている。

特開２００５−３０８１３１号公報

特許文献１に開示されたカップ型波動歯車装置が動作すると、プラグに荷重が発生する。プラグに発生する荷重が大きすぎると、プラグから入力軸が外れる可能性がある。そのため、軸穴を長くしてプラグと入力軸との接触面積を大きくすることで、プラグと入力軸との締結強度を大きくすることが考えられるが、装置が大型化する可能性がある。

本発明の一態様に係る変速機は、一方向に延びる中心軸を中心とする周方向に回転可能な第１シャフトと、周方向に回転可能であり且つ前記中心軸が延びる軸方向に前記第１シャフトと並べて配置される第２シャフトと、内歯部を有する内歯車を内部に収容するハウジングと、前記内歯部と部分的に噛み合う外歯部を有するとともに前記第２シャフトに接続される環状の外歯車と、前記第１シャフトの前記軸方向一端を収容する接続穴を有するとともに前記第１シャフトと一体的に回転するカムと、前記外歯車の内周面と前記カムの外周面との間に配置される軸受と、を備え、前記接続穴は、軸方向一端に底面を備え、軸方向他端において開口する。

本発明の一態様に係るアクチュエータは、前記変速機と、前記第１シャフト又は前記第２シャフトに接続される回転電気機械と、を備える。

本発明によれば、変速機の大型化を抑制しつつ、第１シャフトとカムとの締結強度を向上させることができる。

実施形態に係るアクチュエータの外観構成を示す斜視図である。 実施形態に係るアクチュエータの側面断面図である。 カムの外形の一例を示す斜視図である。 カムの構成を示す側面断面図である。 外歯車の外形の一例を示す斜視図である。 内歯車の外形の一例を示す斜視図である。 実施形態に係る減速機におけるカムと第１シャフトとの接続構造を示す部分拡大側面断面図である。 実施形態に係る減速機の第１変形例におけるカムと第１シャフトとの接続構造を示す部分拡大側面断面図である。 実施形態に係る減速機の第２変形例におけるカムと第１シャフトとの接続構造を示す部分拡大側面断面図である。 実施形態に係る減速機の第３変形例におけるカムと第１シャフトとの接続構造を示す部分拡大側面断面図である。 実施形態に係る減速機の第４変形例におけるカムと第１シャフトとの接続構造を示す部分拡大側面断面図である。

＜本発明の実施形態の詳細＞
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。

［１．アクチュエータの全体構成］
図１は、本実施形態に係るアクチュエータの外観構成を示す斜視図であり、図２は、本実施形態に係るアクチュエータの側面断面図である。図１及び図２に示されるように、アクチュエータ１００は、モータ（回転電気機械）２００と、減速機（変速機）３００とを備える。なお、回転電気機械はモータに限られず、発電機であってもよいし、モータとしても、発電機としても機能する電動発電機であってもよい。また、変速機は減速機に限られず、増速機であってもよい。

［２．モータの構成］
図２を参照し、モータ２００の構成について説明する。モータ２００は、回転軸である第１シャフト１１０を回転駆動する。モータ２００は、第１シャフト１１０に固定された回転子２１０と、回転子２１０を囲む円環状の固定子２２０とを備える。この例では、回転子２１０が界磁であり、固定子２２０が電機子である。なお、回転子２１０が電機子であり、固定子２２０が界磁であってもよい。以下の説明では、第１シャフト１１０の中心軸１１１の軸方向を「Ｘ方向」、中心軸１１１を中心とする周方向を「θ方向」、中心軸１１１を中心とする径方向を「ｒ方向」ともいう。

回転子２１０は、円筒状のヨーク２１１と、ヨーク２１１の外周面に固定された永久磁石２１２とを備える。ヨーク２１１には第１シャフト１１０のＸ方向における一部が収容され、ヨーク２１１は第１シャフト１１０に固定される。ヨーク２１１の外周には、永久磁石２１２が設けられる。永久磁石２１２は、Ｓ極とＮ極とがθ方向に交互に並び、且つその間隔が等間隔になるよう着磁されたリングマグネットである。永久磁石２１２は、１つの磁極がｒ方向外側の面、つまり、固定子２２０に対向する面に位置づけられる。

固定子２２０は、鉄心２２１と、複数のコイル２２２とを備える。鉄心２２１は、軟磁性体であり、複数のティース２２４を備える。複数のティース２２４は、θ方向に等間隔に並ぶ。各ティース２２４は、中心軸１１１に向かってｒ方向に延びる。コイル２２２の数とティース２２４の数とは同一である。

コイル２２２の数、即ちスロット数は、永久磁石２１２の数、即ち極数と異なる。例えば、３相モータの場合、スロット数は３の倍数となる。また、極数は偶数となる。

モータ２００は、ケース２３０とカバー２４０とをさらに備える。ケース２３０は筒部２３１と板状の蓋部２３２とを備える。筒部２３１は内部に円柱状の空間を有し、筒部２３１の一端、図２の例ではＸ方向の端部が蓋部２３２によって閉じられる。かかるケース２３０は、回転子２１０及び固定子２２０を収容する。

ケース２３０の筒部２３１の内径は、鉄心２２１の外形と略同じ大きさであり、例えば接着剤によって鉄心２２１が筒部２３１の内周面に固定される。これにより、ケース２３０の内周面に固定子２２０が固定される。蓋部２３２はｒ方向中心部に円形の穴２３３を備える。穴２３３は、第１シャフト１１０より直径が大きく、第１シャフト１１０は穴２３３を貫通する。穴２３３の周囲には、円環状の軸受２３４が取り付けられ、軸受２３４は第１シャフト１１０を回転可能に支持する。

ケース２３０の外形は、Ｘ方向視において半円と矩形とを組み合わせた形状である。つまり、ケース２３０は、Ｘ方向視において半円の半円部２３５と矩形のフランジ部２３６とを備える。半円部２３５の半円の外形は内周面と同心円とされる。つまり、半円部２３５の外形は第１シャフト１１０の中心軸を中心とした半円の円弧面である。他方、フランジ部２３６はｒ方向に延びる直角の角部２３７を２つ備えており、それぞれの角部２３７においてボルトによって減速機３００に連結される。

カバー２４０は、ケース２３０の円形の開口より若干直径が大きい円板である。カバー２４０は、ケース２３０の開口に固定され、開口を塞ぐ。カバー２４０のｒ方向中心部には円形の穴２４１が設けられ、この穴２４１に円環状の軸受２４２が取り付けられる。軸受２４２は、第１シャフト１１０を回転可能に支持する。

上記のような構成のモータ２００において、電機子である固定子２２０の各コイル２２２に電流が与えられると、電磁誘導作用によって第１シャフト１１０がθ方向に回転する。

［３．減速機の構成］
図２を参照し、減速機３００の構成について説明する。減速機３００は、第１シャフト１１０から、Ｘ方向に延びる回転軸である第２シャフト１２０へ、変速して回転を伝達する波動歯車装置である。減速機３００は、ハウジング３０１と、内歯車３０２と、外歯車である外歯車３０３と、波動発生器３１０とを備える。

第１シャフト１１０はカバー２４０からＸ方向に延びており、第１シャフト１１０の一端には波動発生器３１０が接続される。波動発生器３１０は、カム３０４と、可撓性軸受３０５とを備える。

本実施形態に係るアクチュエータ１００は、例えば、Ｘ方向を上下方向として配置されることができる。この場合、モータ２００が下側に、減速機３００が上側に位置するようにアクチュエータ１００が配置されてもよい。このようなアクチュエータ１００の配置においては、第１シャフト１１０の波動発生器３１０との接続端（一端）が上端、その反対端（他端）が下端となる。

第１シャフト１１０の一端部にはカム３０４が固定される。図３Ａは、カム３０４の外形を示す斜視図であり、図３Ｂは、カム３０４の構成を示す側面断面図である。カム３０４は、Ｘ方向に並ぶ小径部３４１と大径部３４２とを備える。小径部３４１及び大径部３４２の外形は、第１シャフト１１０の中心軸１１１を中心とする円形であり、大径部３４２の外径は、小径部３４１の外径よりも大きい。大径部３４２は、小径部３４１よりもモータ２００に近接して配置される。大径部３４２の外周部には楕円状の欠落部３４３が設けられており、この欠落部３４３には可撓性軸受３０５が取り付けられる（図２参照）。

カム３０４のｒ方向中央には、接続穴３４４が設けられる（図３Ｂ参照）。接続穴３４４は、Ｘ方向一端において閉じ、Ｘ方向他端において開口する。つまり、接続穴３４４は、Ｘ方向一端における底面３４４ａと、Ｘ方向他端における開口３４４ｂとを備える。かかる接続穴３４４は、欠落部３４３のＸ方向端面３４３ａから、小径部３４１のＸ方向途中までの範囲で設けられる。接続穴３４４には、第１シャフト１１０のＸ方向一端が収容され、第１シャフト１１０の一端は接続穴３４４に固定される（図２参照）。これにより、カム３０４は第１シャフト１１０と一体的にθ方向に回転する。

モータ２００が下側に、減速機３００が上側に位置するようにＸ方向を上下方向としてアクチュエータ１００が配置された場合、大径部３４２は小径部３４１よりも下方に設けられる。この場合、接続穴３４４の上端に底面３４４ａが設けられ、接続穴３４４の下端に開口３４４ｂが設けられる。

カム３０４の接続穴３４４における内周面には、ｒ方向に窪む凹部３４５が設けられる。凹部３４５は、カム３０４の接続穴３４４における内周面のθ方向全周に亘って、円環状に設けられる。

図３Ｂには、凹部３４５の一例が示される。この例では、凹部３４５は、カム３０４のＸ方向両端の間に設けられる。つまり、凹部３４５は、接続穴３４４のＸ方向中間部分に設けられる。また、凹部３４５は、ｒ方向において、カム３０４の大径部３４２および欠落部３４３と重なる位置に設けられる。

図４は、外歯車３０３の外形を示す斜視図である。外歯車３０３は、Ｘ方向の一端が閉じ、他端が開口するカップ状の外歯車である。つまり、外歯車３０３は円筒部３３１と円板状の蓋部３３２とを備え、蓋部３３２が円筒部３３１の一端を塞ぐ。円筒部３３１は炭素鋼等の金属の薄い円筒であり、可撓性を有する。円筒部３３１は他端、つまり、モータ２００に近接する端部の外周に外歯部３３３を備える。

蓋部３３２のＸ方向の両面のうち、円筒部３３１が設けられた面とは反対側の面のｒ方向中心から、Ｘ方向に第２シャフト１２０が延びる。外歯車３０３は第１シャフト１１０と同軸上に配置され、第２シャフト１２０は第１シャフト１１０と同軸上に並ぶ（図２参照）。第２シャフト１２０は円筒部３３１に固定され、円筒部３３１と一体的にθ方向に回転する。

図２を参照する。カム３０４は、外歯車３０３の円筒部３３１に収容される。可撓性軸受３０５は、外歯車３０３の円筒部３３１の内周面と、カム３０４の欠落部３４３（外周面）との間に配置される。これにより、外歯車３０３とカム３０４とはθ方向に相対的に回転可能である。可撓性軸受３０５は、可撓性を有する外輪部材３５１及び内輪部材３５２と、これらの外輪部材３５１及び内輪部材３５２の間に収容される複数のボール３５３とを備え、ｒ方向に変形可能である。

カム３０４は炭素鋼等の金属製のブロックであり高い剛性を有する。そのため、カム３０４に装着された可撓性軸受３０５は、カム３０４の欠落部３４３の外周面に嵌められ楕円形に変形する。また、外歯車３０３の内周面は可撓性軸受３０５と接触するため、外歯車３０３の円筒部３３１は可撓性軸受３０５の外形に適合して楕円形に変形する。

ハウジング３０１は、モータ２００のケース２３０と同じく、Ｘ方向視において半円と矩形とを組み合わせた形状を有する（図１参照）。つまり、ハウジング３０１は、Ｘ方向視において半円の半円部３１１と矩形のフランジ部３１２とを備える。半円部３１１の直径はケース２３０の半円部２３５の直径と同じであり、フランジ部３１２はｒ方向に延びる直角の角部３１３を２つ備える。ハウジング３０１のフランジ部３１２の形状とケース２３０のフランジ部２３６の形状とは互いに適合しており、フランジ部３１２とフランジ部２３６とがボルトによって互いに固定される。

また、図２に示されるように、ハウジング３０１は、内部に円形断面の空間を有し、当該空間に内歯車３０２を収容する。図５は、内歯車３０２の外形の一例を示す斜視図である。内歯車３０２の形状は円環状であり、ハウジング３０１の内部空間に圧入され、ハウジング３０１と内歯車３０２とは互いに固定される。内歯車３０２の内周には内歯部３２１が設けられる。

図２を参照する。内歯車３０２の内側には、外歯車３０３が配置される。外歯車３０３は、上述したようにＸ方向視において楕円形に変形する。したがって、外歯車３０３の外歯部３３３のうち長軸部分の歯が内歯車３０２の内歯部３２１と噛み合い、外歯部３３３のうち短軸部分の歯が内歯部３２１から離れる。

内歯車３０２の内歯部３２１の歯数は、外歯車３０３の外歯部３３３の歯数と異なる。例えば、ｎを正の整数としたとき内歯部３２１の歯数は、外歯部３３３の歯数より２ｎ多い。第１シャフト１１０が回転すると、カム３０４が第１シャフト１１０と一体的に回転する。カム３０４の回転に伴って、外歯車３０３が弾性変形し、楕円形の長軸が回転する。これにより、外歯部３３３と内歯部３２１との噛み合い位置がθ方向に移動する。つまり、波動発生器３１０は、内歯車３０２と外歯車３０３との噛み合い位置がθ方向に変化するように、第１シャフト１１０の回転に応じて外歯車３０３を変形させる。第１シャフト１１０が１回転すると、内歯部３２１と外歯部３３３との歯数の差に応じて外歯車３０３がθ方向に回転する。これにより、第１シャフト１１０の回転が変速されて、第２シャフト１２０へ伝達される。

ハウジング３０１には軸受３０６が取り付けられており、軸受３０６は第２シャフト１２０を中心軸１１１周りに回転可能に支持する。また、第２シャフト１２０には、軸受３０６とＸ方向に並ぶようにワッシャ３０７及び円板状の板部材３０８が取り付けられる。

［４．歯車機構の構造］
図６は、本実施形態に係る減速機におけるカム３０４と第１シャフト１１０との接続構造を示す部分拡大側面断面図である。カム３０４はＸ方向に延びる接続穴３４４を備え、接続穴３４４には第１シャフト１１０のＸ方向一端が収容される。上記のように、接続穴３４４は、Ｘ方向一端において閉塞し、他端において開口する。即ち、接続穴３４４は、Ｘ方向一端に底面３４４ａを備える。

第１シャフト１１０のＸ方向一端は、カム３０４の接続穴３４４に圧入される。このとき、第１シャフト１１０のＸ方向一端面が底面３４４ａに接触するまで、第１シャフト１１０は接続穴３４４に圧入される。したがって、第１シャフト１１０とカム３０４とは、第１シャフト１１０のＸ方向一端部分の外周面と、カム３０４の接続穴３４４における内周面と、が接触するだけでなく、第１シャフト１１０のＸ方向一端面と、底面３４４ａと、も接触する。このように、底面３４４ａを設けることで、接続穴３４４のＸ方向長さを大きくしなくても、第１シャフト１１０とカム３０４との接触面積を大きくすることができる。したがって、減速機３００の大型化を抑制しつつ、第１シャフト１１０とカム３０４との締結強度を向上させることができる。また、第１シャフト１１０に底面３４４ａへ向かうＸ方向の荷重が働いた場合に、底面３４４ａによって第１シャフト１１０のカム３０４からの突き抜けが防止される。

また、接続穴３４４は、カム３０４の欠落部３４３側の端面３４３ａから、小径部３４１のＸ方向中間部分までの範囲でＸ方向に延びる。つまり、底面３４４ａは小径部３４１に設けられる。よって、第１シャフト１１０のＸ方向一端面は、小径部３４１の内部に位置づけられる。換言すれば、小径部３４１は、第１シャフト１１０のＸ方向一端面とＸ方向に重なる。このように構成することにより、カム３０４と第１シャフト１１０との接触面積を大きく確保することができ、第１シャフト１１０とカム３０４との締結強度を向上させることができる。

また、上記のように、接続穴３４４のＸ方向中間部には、凹部３４５が設けられる。凹部３４５は、外歯車３０３の外歯部３３３と径方向（ｒ方向）に対向する。さらに詳細には、図６に示される例では、凹部３４５が、外歯部３３３の一部とｒ方向に対向する。つまり、外歯部３３３は、凹部３４５の位置からｒ方向に延びる直線上に位置する。換言すれば、Ｘ方向における凹部３４５の範囲は、Ｘ方向における外歯部３３３の範囲と重複する。

第１シャフト１１０が収容される前の接続穴３４４の直径は、第１シャフト１１０の直径より僅かに小さい。第１シャフト１１０はかかる寸法の接続穴３４４に圧入され、第１シャフト１１０とカム３０４とが接続される。第１シャフト１１０が圧入される際、第１シャフト１１０の外周形状がカム３０４に転写され、カム３０４の外周形状が僅かに変形する可能性がある。しかし、Ｘ方向における凹部３４５の範囲では、カム３０４と第１シャフト１１０とが接触せず、第１シャフト１１０の外周形状がカム３０４に転写されることが防止される。したがって、Ｘ方向における凹部３４５の範囲では、カム３０４の外周形状の変形が抑制される。

大径部３４２の欠落部３４３は外歯部３３３と径方向（ｒ方向）に対向する。また、欠落部３４３の一部は、凹部３４５ともｒ方向に対向する。欠落部３４３には、可撓性軸受３０５が設けられる。つまり、可撓性軸受３０５は、凹部３４５及び外歯部３３３のそれぞれとｒ方向に対向する。したがって、カム３０４の外周形状の変形が抑制された部分に可撓性軸受３０５が設けられ、外歯部３３３は可撓性軸受３０５を介してカム３０４の外周形状に適合して楕円形に変形する。このため、第１シャフト１１０の外周形状が外歯部３３３の形状に与える影響が抑制され、内歯車３０２と外歯車３０３との噛み合い精度の悪化が抑制される。

凹部３４５の深さ、つまりｒ方向の長さは、カム３０４の可撓性軸受３０５との接合箇所、つまり欠落部３４３が設けられた箇所におけるｒ方向の最大厚さの半分以下である。これにより、カム３０４の凹部３４５が設けられた部分におけるｒ方向の厚さが小さくなりすぎず、カム３０４の機械的強度を確保することができる。

［５．変形例］
以下、本実施形態に係る減速機の変形例について説明する。

［５−１．第１変形例］
図７は、実施形態に係る減速機の第１変形例におけるカム３０４と第１シャフト１１０との接続構造を示す部分拡大側面断面図である。本例では、カム３０４が、カム３０４の小径部３４１の端面３４１ａから、接続穴３４４の底面３４４ａに通じる貫通孔３４７を備える。

モータ２００が下側に、減速機３００が上側に位置するようにＸ方向を上下方向としてアクチュエータ１００が配置された場合、貫通孔３４７は、カム３０４の上側の端面３４１ａから、接続穴３４４の底面３４４ａに通じる。

本例に係るカム３０４の接続穴３４４に第１シャフト１１０の一端が圧入される場合、第１シャフト１１０の端面と接続穴３４４におけるカム３０４の内周面及び底面３４４ａによって構成される空間内の空気が、貫通孔３４７から排出される。したがって、当該空間内に空気が残留することがなく、第１シャフト１１０の圧入の作業性が向上する。

［５−２．第２変形例］
図８は、実施形態に係る減速機の第２変形例におけるカム３０４と第１シャフト１１０との接続構造を示す部分拡大側面断面図である。本例では、第１シャフト１１０とカム３０４とがネジ３０９によってネジ結合される。

第１シャフト１１０は、Ｘ方向一端の端面に開口するネジ穴１１２を備える。ネジ穴１１２には雌ねじ部が設けられる。また、カム３０４が、カム３０４のＸ方向一端の端面３４１ａから、接続穴３４４の底面３４４ａに通じる貫通孔３４７を備える。本例では、第１シャフト１１０のｒ方向中心にネジ穴１１２が設けられ、カム３０４の小径部３４１の端面３４１ａのｒ方向中心にＸ方向視において円形の貫通孔３４７が設けられる。

モータ２００が下側に、減速機３００が上側に位置するようにＸ方向を上下方向としてアクチュエータ１００が配置された場合、ネジ穴１１２は、第１シャフト１１０の上端に設けられる。また、貫通孔３４７は、カム３０４の上側の端面３４１ａから、接続穴３４４の底面３４４ａに通じる。

ネジ３０９は、頭部３９１と、軸部３９２とを備える。頭部３９１は円板状又は半球状であり、頭部３９１の直径は貫通孔３４７の直径より大きい。また、軸部３９２は円柱状であり、軸部３９２の直径は貫通孔３４７の直径より小さい。このため、軸部３９２は貫通孔３４７を貫通し、頭部３９１の軸部３９２が設けられた端面はカム３０４の小径部３４１側の端面３４１ａに接する。

軸部３９２には雄ねじ部が設けられる。軸部３９２の雄ねじ部は、ネジ穴１１２の雌ねじ部とネジ結合される。これにより、第１シャフト１１０とカム３０４とがネジ３０９によって互いに固定され、第１シャフト１１０のカム３０４からの脱落を防止することができる。

上記のように、第１シャフト１１０のネジ穴１１２に、ネジ３０９の軸部３９２がネジ結合された状態において、カム３０４の大径部３４２は、ネジ３０９の頭部３９１に対するＸ方向における反対端、つまり、軸部３９２の先端と、Ｘ方向に重なる。即ち、軸部３９２の先端のＸ方向の位置は、大径部３４２が設けられるＸ方向の範囲内にある。なお、モータ２００が下側に、減速機３００が上側に位置するようにＸ方向を上下方向としてアクチュエータ１００が配置された場合、軸部３９２の先端は下端になる。

上記のような構成とすることにより、第１シャフト１１０のネジ穴１１２とネジ３０９の軸部３９２との接触部分のＸ方向長さ大きく確保することができ、第１シャフト１１０とカム３０４との締結強度を向上させることができる。

［５−３．第３変形例］
図９は、実施形態に係る減速機の第３変形例におけるカム３０４と第１シャフト１１０との接続構造を示す部分拡大側面断面図である。本例では、第１シャフト１１０とカム３０４とが結合部材３９５によって連結され、第１シャフト１１０、カム３０４、及び結合部材３９５が溶接又は溶着により結合される。

第１シャフト１１０は、Ｘ方向一端の端面に開口する挿入穴１１３を備える。挿入穴１１３は円柱状の穴である。また、カム３０４が、カム３０４のＸ方向一端の端面３４１ａから、接続穴３４４の底面３４４ａに通じる貫通孔３４７を備える。本例では、第１シャフト１１０のｒ方向中心に挿入穴１１３が設けられ、カム３０４の小径部３４１の端面３４１ａのｒ方向中心にＸ方向視において円形の貫通孔３４７が設けられる。

モータ２００が下側に、減速機３００が上側に位置するようにＸ方向を上下方向としてアクチュエータ１００が配置された場合、挿入穴１１３は、第１シャフト１１０の上端に設けられる。また、貫通孔３４７は、カム３０４の上側の端面３４１ａから、接続穴３４４の底面３４４ａに通じる。

結合部材３９５は、頭部３９６と、軸部３９７とを備える。頭部３９６は円板状又は半球状であり、頭部３９６の直径は貫通孔３４７の直径より大きい。また、軸部３９７は円柱状であり、軸部３９７の直径は貫通孔３４７の直径より小さい。また、軸部３９７の直径は、挿入穴１１３の直径より小さい。かかる軸部３９７は、貫通孔３４７を貫通し、挿入穴１１３に収容される。このとき、頭部３９６の軸部３９７が設けられた端面はカム３０４のＸ方向一端面３４１ａに接する。

上記のように第１シャフト１１０及びカム３０４に対して結合部材３９５が配置された状態で、第１シャフト１１０、カム３０４及び結合部材３９５は溶接又は溶着される。これにより、第１シャフト１１０とカム３０４とが互いに固定され、第１シャフト１１０のカム３０４からの脱落を防止することができる。

上記のように、第１シャフト１１０の挿入穴１１３に、結合部材３９５の軸部３９７が収容された状態において、カム３０４の大径部３４２は、結合部材３９５の頭部３９６に対するＸ方向における反対端、つまり、軸部３９７の先端と、Ｘ方向に重なる。即ち、軸部３９７の先端のＸ方向の位置は、大径部３４２が設けられるＸ方向の範囲内にある。なお、モータ２００が下側に、減速機３００が上側に位置するようにＸ方向を上下方向としてアクチュエータ１００が配置された場合、軸部３９７の先端は下端になる。

上記のような構成とすることにより、第１シャフト１１０の挿入穴１１３と結合部材３９５の軸部３９７との溶接又は溶着される部分のＸ方向長さを大きく確保することができ、第１シャフト１１０とカム３０４との締結強度を向上させることができる。

［５−４．第４変形例］
図１０は、実施形態に係る減速機の第４変形例におけるカム３０４と第１シャフト１１０との接続構造を示す部分拡大側面断面図である。本例では、カム３０４において、凹部３４５が接続穴３４４におけるＸ方向の途中箇所から大径部３４２側の端部３４６までの範囲に設けられる。即ち、凹部３４５はカム３０４の大径部３４２側の端部３４６において開口する。第１シャフト１１０は、端部３４６を含む範囲でＸ方向に延びる。

図１０に示されるように、凹部３４５は、Ｘ方向において大径部３４２と重なる。即ち、凹部３４５は大径部３４２に設けられる。なお、凹部３４５の全体ではなく、凹部３４５の一部がＸ方向において大径部３４２と重なってもよい。

また上述したように、凹部３４５は、大径部３４２の端部３４６までＸ方向に延び、端部３４６において開口する。なお、モータ２００が下側に、減速機３００が上側に位置するようにＸ方向を上下方向としてアクチュエータ１００が配置された場合、端部３４６はカム３０４の下端であり、凹部３４５は下方に開口する。

これにより、凹部３４５が設けられるカム３０４の大径部３４２側の端部３４６までの範囲で第１シャフト１１０とカム３０４とが接触せず、第１シャフト１１０が接続穴３４４へ圧入される際に、第１シャフトの外周形状がカム３０４に転写されることが抑制される。したがって、凹部３４５が設けられる端部３４６までの範囲において、カム３０４の外周形状の変形が抑制される。また、カム３０４の大径部３４２側の端部３４６において接続穴３４４が大きく開口するため、第１シャフト１１０とカム３０４との接続が容易になる。

［５−５．他の変形例］
上記の実施形態においては、回転電気機械の一例であるモータ２００に、第１シャフト１１０が接続される構成のアクチュエータ１００について述べた。しかし、アクチュエータはかかる構成に限られない。第１シャフト１１０に、回転電気機械の他の例である発電機が接続されてもよい。また、モータ、発電機、又は電動発電機のような回転電気機械に、第２シャフト１２０が接続されてもよい。

［６．補記］
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１００ アクチュエータ
１１０ 第１シャフト
１１１ 中心軸
１１２ ネジ穴
１１３ 挿入穴
１２０ 第２シャフト
２００ モータ
２１０ 回転子
２１１ ヨーク
２１２ 永久磁石
２２０ 固定子
２２１ 鉄心
２２２ コイル
２２４ ティース
２３０ ケース
２３１ 筒部
２３２ 蓋部
２３３ 穴
２３４ 軸受
２３５ 半円部
２３６ フランジ部
２３７ 角部
２４０ カバー
２４１ 穴
２４２ 軸受
３００ 減速機
３０１ ハウジング
３０２ 内歯車
３０３ 外歯車
３０４ カム
３０５ 可撓性軸受
３０６ 軸受
３０７ ワッシャ
３０８ 板部材
３０９ ネジ
３１０ 波動発生器
３１１ 半円部
３１２ フランジ部
３１３ 角部
３２１ 内歯部
３３１ 円筒部
３３２ 蓋部
３３３ 外歯部
３４１ 小径部
３４１ａ 端面
３４２ 大径部
３４３ａ 端面
３４３ 欠落部
３４４ 接続穴
３４４ａ 底面
３４５ 凹部
３４６ 端部
３４７ 貫通孔
３５１ 外輪部材
３５２ 内輪部材
３５３ ボール
３９１ 頭部
３９２ 軸部
３９５ 結合部材
３９６ 頭部
３９７ 軸部

Claims (8)

1. 一方向に延びる中心軸を中心とする周方向に回転可能な第１シャフトと、
   周方向に回転可能であり且つ前記中心軸が延びる軸方向に前記第１シャフトと並べて配置される第２シャフトと、
   内歯部を有する内歯車を内部に収容するハウジングと、
   前記内歯部と部分的に噛み合う外歯部を有するとともに前記第２シャフトに接続される環状の外歯車と、
   前記第１シャフトの前記軸方向一端を収容する接続穴を有するとともに前記第１シャフトと一体的に回転するカムと、
   前記外歯車の内周面と前記カムの外周面との間に配置される軸受と、
   を備え、
   前記接続穴は、軸方向一端に底面を備え、軸方向他端において開口する、
   変速機。
2. 前記カムは、軸方向一端の端面から前記底面に通じる貫通孔を備える、
   請求項１に記載の変速機。
3. 前記第１シャフトは、軸方向一端の端面に開口するネジ穴を備え、
   前記貫通孔よりも直径が大きい頭部と、
   前記貫通孔を貫通し、前記ネジ穴にネジ結合される軸部と、
   を備えるネジをさらに備える、
   請求項２に記載の変速機。
4. 前記第１シャフトは、軸方向一端の端面に開口する挿入穴を備え、
   前記貫通孔よりも直径が大きい頭部と、
   前記貫通孔を貫通し、前記挿入穴に挿入される軸部と、
   を備える結合部材をさらに備え、
   前記結合部材、前記カム、及び前記第１シャフトは、溶接又は溶着により結合される、
   請求項２に記載の変速機。
5. 前記カムは、少なくとも一部が前記外歯部と前記中心軸を中心とする径方向に対向する大径部と、前記大径部より前記カムの軸方向一端側に設けられる小径部と、を備え、
   前記小径部は、前記第１シャフトの軸方向一端と軸方向に重なる、
   請求項１から４の何れか１項に記載の変速機。
6. 前記カムは、少なくとも一部が前記外歯部と前記中心軸を中心とする径方向に対向する大径部と、前記大径部より前記カムの軸方向一端側に設けられる小径部と、を備え、
   前記大径部は、前記ネジ又は前記結合部材の前記頭部に対する軸方向における反対端と、軸方向に重なる、
   請求項３又は４に記載の変速機。
7. 前記カムは、少なくとも一部が前記外歯部と前記中心軸を中心とする径方向に対向する大径部と、前記大径部より前記カムの軸方向一端側に設けられる小径部と、を備え、
   前記カムは、前記接続穴における内周面に径方向に窪む凹部を備え、
   前記凹部の少なくとも一部は、軸方向において前記大径部と重なり、
   前記凹部は、前記カムの軸方向他端において開口する、
   請求項１から６の何れか１項に記載の変速機。
8. 請求項１から７の何れか１項に記載の前記変速機と、
   前記第１シャフト又は前記第２シャフトに接続される回転電気機械と、
   を備える、
   アクチュエータ。
   

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