(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸、及び、前記回転軸に固定され、当該回転軸にトルクを発生させる磁石を備えた回転子ヨーク、を備えた回転子と、
前記回転子を回転可能に支持する軸受と、
を備え、
前記回転子ヨークは、
略円盤形状の薄肉部と、
前記薄肉部よりも長い軸方向寸法を備え、当該薄肉部の径方向内側において当該薄肉部よりも少なくとも軸方向一方側に突出するように設けられ、前記回転軸の外周に固定される厚肉部と、
を備えており、
前記軸受は、
前記回転子ヨークの前記厚肉部のうち前記軸方向に突出した突出部分の径方向外側に設けられ、前記厚肉部を回転可能に支持し、
前記厚肉部は、
前記回転軸とトルクを伝達するためのキーを収納するヨーク側キー溝を径方向最内周部に備えており、
前記回転軸は、
外周部のうち、前記回転子ヨークの前記厚肉部の前記突出部分の径方向内側に位置する部位に、前記キーを収納する回転軸側キー溝を備えており、
前記軸受、前記突出部分、及び前記キーは、径方向に略一直線に並ぶように、配置されている
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機において、
前記回転子ヨークは、
前記薄肉部の径方向最外周の縁部に、前記磁石を備えることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
複数のリンクと、前記複数のリンクのうち隣接するリンクどうしを屈曲可能に連結する複数の関節と、駆動対象の前記リンクへの駆動力を発生するアクチュエータと、を有するロボットアームを備え、
前記アクチュエータは、
回転軸、及び、前記回転軸に固定され、当該回転軸にトルクを発生させる磁石を備えた回転子ヨーク、を備えた回転子と、
前記回転子を回転可能に支持する軸受と、
を有し、
前記回転子ヨークは、
略円盤形状の薄肉部と、
前記薄肉部よりも長い軸方向寸法を備え、当該薄肉部の径方向内側において当該薄肉部よりも少なくとも軸方向一方側に突出するように設けられ、前記回転軸の外周に固定される厚肉部と、
を備えており、
前記軸受は、
前記回転子ヨークの前記厚肉部のうち前記軸方向に突出した突出部分の径方向外側に設けられ、前記厚肉部を回転可能に支持し、
前記厚肉部は、
前記回転軸とトルクを伝達するためのキーを収納するヨーク側キー溝を径方向最内周部に備えており、
前記回転軸は、
外周部のうち、前記回転子ヨークの前記厚肉部の前記突出部分の径方向内側に位置する部位に、前記キーを収納する回転軸側キー溝を備えており、
前記軸受、前記突出部分、及び前記キーは、径方向に略一直線に並ぶように、配置されている
ことを特徴とするロボット。
【請求項４】
請求項３記載のロボットにおいて、
前記アクチュエータの前記回転子ヨークは、
前記薄肉部の径方向最外周の縁部に、前記磁石を備えることを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、トルクを発生させる磁石を備えた回転子ヨークを有する回転電機、及び、これを備えたロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転軸を備えた回転子を、固定子側から発生させた磁束を用いて回転させる回転電機の例としては、例えば、特許文献１記載の従来技術が知られている。
【０００３】
特許文献１記載の従来技術においては、径方向中央部が凸形状に突出したヨーク（回転子ヨーク）が回転軸に固定されると共に、当該回転子ヨークの径方向外側に、電機子巻線を巻回した固定子コアを備えた固定子が、配置されている。また、回転軸を支持する軸受は、上記回転子ヨークの、上記凸形状とは反対側に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７１９１９号公報（段落０００３、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、市場のニーズに合わせ、モータの軸方向寸法の小型化が要求されている。しかしながら、上記特許文献１記載の従来技術においては、軸受は、回転子の回転軸を支持する構成である。そして、回転軸を支持する軸受が、当該回転軸に固定された回転子ヨークの軸方向一方側（凸形状と反対側）に並んで配置されており、回転子を配置するための軸方向寸法スペースと、軸受を配置するための軸方向寸法スペースとが、概ね別個に必要であった。このため、モータ全体として軸方向寸法が大型化し、小型化が困難であった。
【０００６】
なお、モータ全体の小型化のために、モータの各部品の寸法を小さくすることも考えられる。この場合、ベアリング等の部品は、コストや汎用性の観点から、通常、ＪＩＳなどの規格に準じたものが採用される。そのため、回転軸以外に実際に部品寸法を小さくすることができるものとしては、特許文献１に記載の構造における回転子ヨークに限定される。しかしながら、単純に回転子ヨークの軸方向寸法を小さくすると、回転子ヨークと回転軸との接触面積が小さくなり、回転子ヨークと回転軸との取り付け剛性が低下する。この結果、モータからのノイズや振動が増大するという問題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、回転子ヨークと回転軸との取り付け剛性を低下させることなく、全体の小型化を図れる、回転電機及びこれを備えたロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明においては、回転軸、及び、前記回転軸に固定され、当該回転軸にトルクを発生させる磁石を備えた回転子ヨーク、を備えた回転子と、前記回転子を回転可能に支持する軸受を備え、前記回転子ヨークは、略円盤形状の薄肉部と、前記薄肉部よりも長い軸方向寸法を備え、当該薄肉部の径方向内側において当該薄肉部よりも少なくとも軸方向一方側に突出するように設けられ、前記回転軸の外周に固定される厚肉部と、を備えており、前記軸受は、前記回転子ヨークの前記厚肉部のうち前記軸方向に突出した突出部分の径方向外側に設けられ、前記厚肉部を回転可能に支持し、前記厚肉部は、前記回転軸とトルクを伝達するためのキーを収納するヨーク側キー溝を径方向最内周部に備えており、前記回転軸は、外周部のうち、前記回転子ヨークの前記厚肉部の前記突出部分の径方向内側に位置する部位に、前記キーを収納する回転軸側キー溝を備えており、前記軸受、前記突出部分、及び前記キーは、径方向に略一直線に並ぶように、配置されている。
【０００９】
本発明の回転電機は、回転軸と回転子ヨークとを備える回転子を有している。回転子ヨークは回転軸に固定されており、回転子ヨークに備えられた磁石が固定子側からの磁束によってトルクを発生させ、これによって回転子が回転する。
【００１０】
このとき、回転子ヨークは、軸方向寸法が短い略円盤形状の薄肉部と、軸方向寸法が長い厚肉部とを備えている。厚肉部は、薄肉部より、軸方向の少なくとも一方側に突出するように設けられている。言い換えれば、薄肉部は、厚肉部よりも軸方向に凹んだ形状であり、軸方向寸法が短く薄肉化されている。本発明では、厚肉部の突出部分の径方向外側、すなわち、上記薄肉部が薄肉化している部分に軸受を設け、この軸受により回転子ヨークの厚肉部を回転可能に支持する。このように、軸受を、軸方向寸法が短い薄肉部の凹み形状により空いたスペースに設けることにより、軸受を配置するために別途軸方向スペースを確保する必要がなくなる。この結果、軸受と回転子ヨークとを軸方向に並べて配置し軸受で回転軸を支持する場合のように、軸受を配置するための軸方向スペースが必要である構造に比べ、回転電機全体の軸方向寸法を低減し、回転電機の小型化を図ることができる。
【００１１】
一方、回転子ヨークと回転軸との取り付け剛性は、回転子ヨークと回転軸との接触面積の大きさに対応しており、接触面積が小さくなると低下する。本発明においては、上記のように軸受を配置するために回転子ヨークの薄肉部の軸方向寸法を短くする一方、回転子ヨークの厚肉部は薄肉部よりも突出させ、軸方向寸法を長くしている。これにより、上記の小型化を図る場合であっても、厚肉部が回転軸と接触する部位の軸方向寸法を、小さくすることなく同程度に確保することができる。ここで、回転子ヨークと回転軸との接触面積は、径が同一という条件では、軸方向寸法が長いほどが大きく、軸方向寸法が短いほど小さくなる。したがって、上記のように厚肉部が回転軸と接触する部位の軸方向寸法を確保することにより、回転子ヨークと回転軸との接触面積の低下を防止することができ、回転子ヨークと回転軸との取り付け剛性の低下を防止できる。
【００１２】
以上のようにして、本発明の回転電機によれば、回転子ヨークと回転軸との取り付け剛性を低下させることなく、全体の小型化を図ることができる。
また、回転軸側キー溝が、厚肉部の突出部分、すなわち軸受が設けられている部分の径方向内側に位置し、軸受、厚肉部の突出部分、キーが径方向に一直線に並ぶ。これにより、キーにより回転軸と回転子ヨークとの間のトルク伝達が行われる部位を軸受が支持することになるので、安定的なトルク伝達を図ることができる。
【００１３】
好ましくは、前記回転子ヨークは、前記薄肉部の径方向最外周の縁部に、前記磁石を備える。
【００１４】
回転子ヨークの最外周に設けた磁石によりトルクを発生させる構造では、磁石の周囲に生じる磁束は径方向中心部にはほとんど到達しない。したがって、最外周の磁石から径方向距離が大きな回転子ヨークの厚肉部の形状を、軸方向に突出した形状としたり、軸受を設けたりしても、磁気的な影響を与えることはほとんどない。この結果、本願第２発明のように薄肉部の径方向最外周の縁部に磁石を設ける構造に適用することで、磁気的性能に影響を及ぼすことなく全体の小型化を図ることができる。
【００１７】
上記目的を達成するために、また本発明は、複数のリンクと、前記複数のリンクのうち隣接するリンクどうしを屈曲可能に連結する複数の関節と、駆動対象の前記リンクへの駆動力を発生するアクチュエータと、を有するロボットアームを備え、前記アクチュエータは、回転軸、及び、前記回転軸に固定され、当該回転軸にトルクを発生させる磁石を備えた回転子ヨーク、を備えた回転子と、前記回転子を回転可能に支持する軸受と、を有し、前記回転子ヨークは、略円盤形状の薄肉部と、前記薄肉部よりも長い軸方向寸法を備え、当該薄肉部の径方向内側において当該薄肉部よりも少なくとも軸方向一方側に突出するように設けられ、前記回転軸の外周に固定される厚肉部と、を備えており、前記軸受は、前記回転子ヨークの前記厚肉部のうち前記軸方向に突出した突出部分の径方向外側に設けられ、前記厚肉部を回転可能に支持し、前記厚肉部は、前記回転軸とトルクを伝達するためのキーを収納するヨーク側キー溝を径方向最内周部に備えており、前記回転軸は、外周部のうち、前記回転子ヨークの前記厚肉部の前記突出部分の径方向内側に位置する部位に、前記キーを収納する回転軸側キー溝を備えており、前記軸受、前記突出部分、及び前記キーは、径方向に略一直線に並ぶように、配置されている。
【００１８】
本発明のロボットは、複数のリンクが複数の関節により屈曲可能に連結された、多関節構造のロボットアームを備えている。アクチュエータが発生する駆動力が駆動対象のリンクに伝えられることにより、ロボットアームは種々の姿勢をとることができる。
【００１９】
ロボットアームに備えられたアクチュエータは、回転軸と回転子ヨークとを備える回転子を有している。回転子ヨークは回転軸に固定されており、回転子ヨークに備えられた磁石が固定子側からの磁束によってトルクを発生させ、これによって回転子が回転する。
【００２０】
このとき、回転子ヨークは、軸方向寸法が短い略円盤形状の薄肉部と、軸方向寸法が長い厚肉部とを備えている。厚肉部は、薄肉部より、軸方向の少なくとも一方側に突出するように設けられている。言い換えれば、薄肉部は、厚肉部よりも軸方向に凹んだ形状であり、軸方向寸法が短く薄肉化されている。本発明では、厚肉部の突出部分の径方向外側、すなわち、上記薄肉部が薄肉化している部分に軸受を設け、この軸受により回転子ヨークの厚肉部を回転可能に支持する。このように、軸受を、軸方向寸法が短い薄肉部の凹み形状により空いたスペースに設けることにより、軸受を配置するために別途軸方向スペースを確保する必要がなくなる。この結果、軸受と回転子ヨークとを軸方向に並べて配置し軸受で回転軸を支持する場合のように、軸受を配置するための軸方向スペースが必要である構造に比べ、アクチュエータ機全体の軸方向寸法を低減し、アクチュエータの小型化を図ることができる。
【００２１】
一方、回転子ヨークと回転軸との取り付け剛性は、回転子ヨークと回転軸との接触面積の大きさに対応しており、接触面積が小さくなると低下する。本発明においては、上記のように軸受を配置するために回転子ヨークの薄肉部の軸方向寸法を短くする一方、回転子ヨークの厚肉部は薄肉部よりも突出させ、軸方向寸法を長くしている。これにより、上記の小型化を図る場合であっても、厚肉部が回転軸と接触する部位の軸方向寸法を、小さくすることなく同程度に確保することができる。ここで、回転子ヨークと回転軸との接触面積は、径が同一という条件では、軸方向寸法が長いほどが大きく、軸方向寸法が短いほど小さくなる。したがって、上記のように厚肉部が回転軸と接触する部位の軸方向寸法を確保することにより、回転子ヨークと回転軸との接触面積の低下を防止することができ、回転子ヨークと回転軸との取り付け剛性の低下を防止できる。
【００２２】
以上のようにして、本発明によれば、回転子ヨークと回転軸との取り付け剛性を低下させることなく、アクチュエータの小型化を図ることができる。このアクチュエータをロボットアームに設けることによって、ロボットアームを小型化することができる。
また、回転軸側キー溝が、厚肉部の突出部分、すなわち軸受が設けられている部分の径方向内側に位置し、軸受、厚肉部の突出部分、キーが径方向に一直線に並ぶ。これにより、キーにより回転軸と回転子ヨークとの間のトルク伝達が行われる部位を軸受が支持することになるので、安定的なトルク伝達を図ることができる。この結果、多関節構造のロボットアームの動作信頼性・確実性を向上することができる。
【００２３】
好ましくは、前記アクチュエータの前記回転子ヨークは、前記薄肉部の径方向最外周の縁部に、前記磁石を備える。
【００２４】
回転子ヨークの最外周に設けた磁石によりトルクを発生させる構造では、径方向内側になるほど磁束が少なく、径方向中心部には磁束はほとんど到達していない。したがって、最外周の磁石から径方向距離が大きな回転子ヨークの厚肉部の形状を、軸方向に突出した形状としたり、軸受を設けたりしても、磁気的な影響を与えることはほとんどない。この結果、薄肉部の径方向最外周の縁部に磁石を設ける構造に適用することで、磁気的性能に影響を及ぼすことなくアクチュエータの小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、回転子ヨークと回転軸との取り付け剛性を低下させることなく、全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態による回転電機の全体構造を表す縦断面図である。
【図２】比較例による回転電機の全体構造を表す縦断面図である。
【図３】磁石の周囲に生じる磁束の挙動を表す概念図である。
【図４】図１に示した回転電機をロボットアームに応用した変形例を表す透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態による回転電機１の全体構造を表す縦断面図である。図１において、本実施形態の回転電機はこの例ではいわゆるＡＣサーボモータであり、モータ部２と、減速機部３と、エンコーダ部４とを有している。
【００３１】
（Ａ）モータ部の構成
モータ部２は、回転子１０と固定子２０とを備えている。
【００３２】
固定子１０は、ハウジング１１の内側に固定された固定子コア１２と、固定子コア１２に設けられたボビン１３と、ボビン１３に巻回した電気巻線からなるコイル１４と、を備えている。
【００３３】
回転子２０は、中空構造のシャフト３０と、シャフト３０の外周部に固定された回転子ヨーク４０と、を備えている、回転子ヨーク４０は、比較的短い軸方向寸法ｔｏを備えた略円盤形状の薄肉部４０Ａと、薄肉部４０Ａよりも長い軸方向寸法ｔｉを備えた、厚肉部４０Ｂと、を備えている。なお、シャフト３０が、各請求項記載の回転軸を構成する。
【００３４】
シャフト３０は、その内部にシャフトカバー３１が挿通されている。このシャフトカバー３１により、シャフト３０の中空部分を通るリード線等が保護され、損傷を防止することができる。
【００３５】
薄肉部４０Ａは、その径方向最外周の縁部に、シャフト３０にトルクを発生させるための永久磁石４１を備えている。永久磁石４１は、上記コイル１４に空隙を介して対向するように配設されている。
【００３６】
厚肉部４０Ｂは、薄肉部４０Ａの径方向内側において当該薄肉部４０Ａよりも少なくとも軸方向一方側（この例では図１中左側）に突出するように設けられ、シャフト３０の外周部に固定される。厚肉部４０Ｂのうち、上記薄肉部４０Ａよりも突出した突出部分４０Ｂａは、ハウジング１１のうち突出部分４０Ｂａの径方向外側の軸受ホルダ部１１ａに設けられた軸受５０によって、外周側を回転可能に支持される。すなわち、言い換えれば、薄肉部４０Ａは厚肉部４０Ｂよりも軸方向に凹んだ形状で、突出部分４０Ｂａの径方向外側、すなわち上記薄肉部４０Ａの薄肉化している部分に、軸受５０を設けている。
【００３７】
また、厚肉部４０Ｂは、この例では、径方向最内周部の軸方向の全寸法にわたり、ヨーク側キー溝４２を備えている。これに対応して、シャフト３０は、外周部のうち、上記突出部分４０Ｂａの径方向内側に位置する部位に、シャフト側キー溝３２（回転軸側キー溝）を備えている。これらシャフト側キー溝３２とヨーク側キー溝４２との間に、シャフト３０と回転子ヨーク４０との間でトルクを伝達するためのキー６０が収納される。この結果、軸受５０、突出部分４０Ｂａ、キー６０の軸方向（図１中左右方向）位置がほぼ同一となり、図１中の上下方向において、これらはほぼ一直線に並んだ配置となっている。
【００３８】
上記構成のモータ部２において、通電されたコイル１４が磁束を発生することにより、薄肉部４０Ａの永久磁石４１がトルクを発生し、このトルクによって回転子ヨーク４０とシャフト３０とが回転する。
【００３９】
（Ｂ）減速機部の構成
減速機部３は、公知のハーモニック減速機であり、ウェーブジェネレータ７１と、サーキュラスプライン７２と、フレクスプライン７３とを備えている。
【００４０】
ウェーブジェネレータ７１は、シャフト３０に一体的に形成されており、例えば、楕円形のカム板（図示せず）の外周に可撓性ベアリング７４を取り付けたものである。フレクスプライン７３は、例えば、外周に歯溝が刻まれた薄肉円筒形の金属弾性体（図示せず）であり、その内部に上記ウェーブジェネレータ７１がはめ込まれ、楕円形に撓んでいる。サーキュラスプライン７２は、例えば、歯溝が刻まれた真円形の内周を持つ圧肉円環状の剛体（図示せず）であり、ハウジング１１の減速機部３側に固定された負荷側ブラケット７５の内周部に固定されている。そして、サーキュラスプライン７２の内周の歯溝は、フレクスプライン７３の外周の歯溝と噛み合っている。
【００４１】
上記構成の減速機部３において、フレクスプライン７３は楕円形に撓んでいるので、その歯溝は楕円の長軸にあたるところでサーキュラスプライン７２の歯溝と噛み合い、短軸にあたるところでは両者は離れている。したがってシャフト３０とともにウェーブジェネレータ７１が回転すると、ウェーブジェネレータ７１によって内周側から駆動されるフレクスプライン７３の歯溝とその外周側にあるサーキュラスプライン７２との歯溝が順次噛み合いつつ、フレクスプライン７３はサーキュラスプライン７２との歯数の差に応じてサーキュラスプライン７２に対して相対回転する。フレクスプライン７３には、出力軸７６が固定されており、この結果、シャフト３０の回転が、フレクスプライン７３とサーキュラスプライン７２の歯数差に応じた減速比で減速され、出力軸７６から取り出される。
【００４２】
なお、フレクスプライン７３に固定された出力軸７６と、上記負荷側ブラケット７５とで、公知のクロスローラベアリングを構成している。すなわち、出力軸７６は、クロスローラベアリングの内輪として機能し、負荷側ブラケット７５はクロスローラベアリングの外輪として機能する。そして、これら出力軸７６と負荷側ブラケット７５との間には、クロスローラベアリングのころ部材７７が介在配置されている。また、フレクスプライン７３の出力軸７６と反対側には軸受ホルダ７８が固定されており、この軸受ホルダ７８に設けられた軸受７９によって、シャフト３０の減速機部３側（図１中右側）の端部が回転可能に支持される。
【００４３】
（Ｃ）エンコーダ部の構成
エンコーダ部４は、ハウジング１１のエンコーダ部４側（図１中の左側）に取り付けられた磁気検出素子８１と、この磁気検出素子８１のハウジング１１側に設けられた遮蔽板８２と、シャフト３０のエンコーダ部４側（図１中の左側）の端部に取り付けられ、例えば永久磁石（図示せず）を備えた回転部８３と、を備えている。
【００４４】
回転部８３の永久磁石には、１対又は複数対の磁気回路（図示せず）が形成されている。この永久磁石の磁界を、ＭＲ素子やホール素子からなる磁気検出素子８１で検出することにより、シャフト３０の回転位置を検出する。
【００４５】
遮蔽板８２は、例えば磁性材料から構成されており、モータ部２からの漏洩磁界の影響を防ぐためにエンコーダ部４とモータ部２と分離する。なお、回転部８３との接触を回避するために、ハウジング１１は、上記遮蔽板８２の近傍部位で回転子ヨーク４０側に曲がった形状（曲折部１１ｂ）となっている。上記軸受５０は、ハウジング１１の当該曲折部１１ｂよりもさらに径方向内側に設けられている。
【００４６】
なお、上記では、エンコーダ部４として磁気式エンコーダを用いて説明したが、シャフト３０の回転位置を検出できるものであれば、光学式エンコーダ等の他の手法でもよい。
【００４７】
以上のように構成した本実施形態の回転電機１においては、以下のような効果を奏する。すなわち、回転電機１においては、回転子ヨーク４０は軸方向寸法ｔｏが短い略円盤形状の薄肉部４０Ａと軸方向寸法ｔｉが長い厚肉部４０Ｂとを備え、薄肉部４０Ａが薄肉化している部分に軸受５０を設け厚肉部４０Ｂを回転可能に支持している。このように、軸受５０を、軸方向寸法ｔｏが短い薄肉部４０Ａの凹み形状により空いたスペースに設けることにより、軸受５０を配置するために別途軸方向スペースを確保する必要がなくなる。この作用を説明するための比較例を図２に示す。なお、図２においては、上記図１と同等の部分に同一の符号を付している。
【００４８】
図２に示す比較例による回転電機１′において、回転子ヨーク４０′は、上記回転電機１のような薄肉部４０Ａ及び厚肉部４０Ｂを備えず、全体的にほぼ一様な軸方向寸法ｔｍ（上記図１の軸報告寸法ｔｉとほぼ等しい。又はわずかに大きい）を備えた円盤状の形状となっている。この結果、軸受５０と回転子ヨーク４０′とが軸方向（図２中左右方向）に並んで配置され、軸受５０は回転子ヨーク４０′ではなくシャフト３０を支持するようになっている。この場合、上記図１の実施形態のような、軸受５０と回転子ヨーク４０の厚肉部４０Ｂとが径方向に重畳する構造とはならないため、上記軸方向寸法ｔｍを要する回転子ヨーク４０′のスペースとは別に、軸受５０を配置するための軸方向寸法ｔｂが必要となる。この結果、回転電機１′全体の軸方向寸法が大型化する。
【００４９】
これに対し、上記実施形態の回転電機１は、前述した軸受５０と厚肉部４０Ｂとを径方向に重畳させる構造により、軸受５０のための軸方向スペースを別途確保する必要がなく軸方向寸法を低減できるので、（図１と図２とを比較すると明らかなように）上記比較例の回転電機１′よりも小型化することができる。
【００５０】
一方、回転子ヨーク４０と回転軸３０との取り付け剛性は、回転子ヨーク４０とシャフト３０との接触面積の大きさに対応しており、接触面積が小さくなると低下する。本実施形態の回転電機１においては、上記のように軸受５０を配置するために回転子ヨーク４０の薄肉部４０Ａの軸方向寸法ｔｏを短くする一方、厚肉部４０Ｂは薄肉部４０Ａよりも突出させ、軸方向寸法ｔｉを長くしている。これにより、上記の小型化を図る場合であっても、厚肉部４０Ｂがシャフト３０と接触する部位の軸方向寸法を、小さくすることなく同程度に確保することができる。回転子ヨーク４０とシャフト３０との接触面積は、径が同一という条件では、軸方向寸法が長いほどが大きく、軸方向寸法が短いほど小さくなる。したがって、上記のように厚肉部４０Ｂがシャフト３０と接触する部位の軸方向寸法を確保することにより、回転子ヨーク４０とシャフト３０との接触面積の低下を防止することができ、回転子ヨーク４０とシャフト３０との取り付け剛性の低下を防止できる。
【００５１】
以上のようにして、本実施形態の回転電機１によれば、回転子ヨーク４０とシャフト３０との取り付け剛性を低下させることなく、全体の小型化を図ることができる。また、軸受５０を大型化できることにより、軸受寿命を長くできるという効果もある。
【００５２】
また、本実施形態では特に、回転子ヨーク４０の薄肉部４０Ａの最外周部に磁石４１を設けている。これには、以下のような意義がある。すなわち、このように回転子ヨーク４０の最外周に設けた磁石４１によりトルクを発生させる構造の場合、図３に概念的に示すように、磁石４１の周囲に生じる磁束Ｂは回転子ヨーク４０の径方向中心部にはほとんど到達しない。したがって、上記のように、最外周の磁石４１からの径方向距離が大きい回転子ヨーク４０の厚肉部４０Ｂの形状を軸方向に突出した形状としたり、当該突出した突出部分４０Ｂａに軸受５０を設けたりしても、磁気的な影響を与えることはほとんどない。したがって、本実施形態の回転電機１では、磁気的性能に影響を及ぼすことなく、全体の小型化を図ることができる。
【００５３】
また、本実施形態では特に、シャフト側キー溝３２が、回転子ヨーク４０の厚肉部４０Ｂの突出部分４０Ｂａ、すなわち軸受５０が設けられている部分の径方向内側に位置している。これにより、前述したように、軸受５０、突出部分４０Ｂａ、キー６０の軸方向位置がほぼ同一となり、これらはほぼ一直線に並んだ配置となる。この結果、キー６０によりシャフト３０と回転子ヨーク４０との間のトルク伝達が行われる部位を、軸受５０が支持することになるので、安定的なトルク伝達を図ることができる。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
【００５５】
（１）ロボットに応用した場合
図４は、上記実施形態の回転電機１をロボットに応用したときの、当該ロボットの多関節型のロボットアーム１００を表す透視図である。
【００５６】
図４に示すように、このロボットに備えられるロボットアーム１００は、複数（この例では５個）のリンクＬ１〜Ｌ５と、これら５個のリンクＬ１〜Ｌ５のうち隣接するリンクＬどうし、及び、リンクＬ１と固定部１０１、を屈曲可能に連結する複数の関節Ｓ１〜Ｓ６と、駆動対象のリンクＬ１〜Ｌ５への駆動力を発生するアクチュエータＡ１〜Ａ６と、を備えている。このとき、アクチュエータＡ１〜Ａ６として、上記実施形態の回転電機１を用いることができる。アクチュエータＡ１〜Ａ６が発生する駆動力が駆動対象のリンクＬ１〜Ｌ５に伝えられることにより、ロボットアーム１００は種々の姿勢をとることができる。
【００５７】
本変形例においては、前述のようにして小型化したアクチュエータＡ１〜Ａ６を用いることにより、ロボットアーム１００の小型化を図ることができる。また、前述のようにしてアクチュエータＡ１〜Ａ６において安定的なトルク伝達を図ることができる結果、ロボットアーム１００の動作信頼性・確実性を向上することができる。
【００５８】
（２）その他
上記実施形態において、図１で、回転子ヨーク４０の軸方向一方側（図１中左側）にのみ突出していたが、これに限られず、軸方向両側を突出させ、両方に軸受５０を設けるようにしてもよい。この場合、２つの軸受５０，５０でシャフト３０の２箇所を回転可能に支持することになる。またこのように回転子ヨーク４０の両側に軸受５０を設ける場合、さらにオイルシールを追加した場合において小型化できる効果もある。
【００５９】
また、以上においては、減速機構を搭載したモータに本発明を適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、減速機構を搭載しないモータ単体に対しても適用可能であり、この場合も同様の効果を得る。
【００６０】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
【００６１】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００６２】
１                回転電機
１０              回転子
３０              シャフト（回転軸）
３２              シャフト側キー溝（回転軸側キー溝）
４０              回転子ヨーク
４０Ａ            薄肉部
４０Ｂ            厚肉部
４０Ｂａ          突出部分
４１              磁石
４２              ヨーク側キー溝
５０              軸受
６０              キー
１００            ロボットアーム
【図１】
0005448252.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005448252.tif 000004
【図４】
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