(57)【要約】【課題】電力消費量が少なく、モータ停止中には作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かすことができるアクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータのブレーキとして、モータ軸８と連結される出力軸９の径方向外側に配された外輪１０が回転不能に拘束された状態では、モータ軸８の回転を出力軸９に伝達し、出力軸９に加えられる逆入力トルクに対しては出力軸９を外輪１０とロックさせて停止させる逆入力遮断クラッチ５と、非操作時は逆入力遮断クラッチ５の外輪１０を回転不能に拘束し、手動操作によりその外輪１０を回転自在に解放するクラッチ制御機構６とを組み合わせて機械的に構成したブレーキユニット２を採用することにより、電磁ブレーキを用いた場合よりも電力消費量を少なくでき、モータ１停止中にクラッチ制御機構６を手動操作すれば、作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かせるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータが停止したときにそのモータ軸と連結されている出力軸の回転方向位置を保持するブレーキとを備えたアクチュエータにおいて、
前記ブレーキは、前記モータ軸、出力軸および出力軸の径方向外側に配された外輪を含み、前記外輪が回転不能に拘束された状態では、前記モータ軸の回転を出力軸に伝達し、前記出力軸に加えられる逆入力トルクに対しては出力軸を外輪とロックさせて停止させる逆入力遮断クラッチと、非操作時は前記外輪を回転不能に拘束し、手動操作により前記外輪を回転自在に解放するクラッチ制御機構とからなるブレーキユニットであり、
前記外輪が回転自在に解放された状態で出力軸に逆入力トルクが加えられたときには、前記出力軸が外輪とロックした状態で回転することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記逆入力遮断クラッチは、前記モータ軸と出力軸とが同一軸線のまわりに回転する状態で配されており、前記モータ軸と出力軸との間に、モータ軸の回転を出力軸に伝達するトルク伝達手段が設けられており、前記出力軸の外周面に複数のカム面が設けられて、前記外輪の内周円筒面と出力軸の各カム面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が形成されており、これらの各楔形空間に一対のころとその一対のころに挟まれて各ころを楔形空間の狭小部へ押し込む弾性部材が組み込まれており、前記各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部を有するロック解除片が、前記モータ軸に相対回転不能に連結されているものであることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記クラッチ制御機構は、前記外輪の外周側に相対回転不能に取り付けられ、前記外輪の径方向外側に張り出すブレーキ板と、前記ブレーキ板の一側面と対向し、軸方向移動可能かつ回転不能に保持された制動板と、前記制動板をブレーキ板に押し付けるブレーキばねと、手動操作により前記制動板をブレーキばねの弾力に抗してブレーキ板から離反させるブレーキ解除部材とを備えたものであることを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータが停止したときに被駆動部材の位置を保持するブレーキを備えたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットの関節部等に用いられ、モータ駆動によって被駆動部材を作動させるアクチュエータでは、停電等によってモータが停止してしまったときに、被駆動部材が重力等の外力を受けて位置（姿勢）を変えることによって種々のトラブルが生じるおそれがある。このため、通常は、モータ停止時に被駆動部材の位置を保持するブレーキ（以下、これと同じ機能を有するものを単に「ブレーキ」ともいう。）を備えている。
【０００３】
上記のようなアクチュエータでは、そのブレーキとして無励磁作動型の電磁ブレーキを使用することが多い。その電磁ブレーキは、一般に、モータ軸に相対回転不能に取り付けられたブレーキ板と、ブレーキばねによってブレーキ板に押し付けられるアーマチュアと、通電によりアーマチュアをブレーキばねの弾力に抗してブレーキ板から離反させる電磁石とを備え、モータ回転中（通電中）には電磁石でアーマチュアを吸引してブレーキ板から離反させておき、モータ停止時（非通電時）にはブレーキばねの弾力でアーマチュアをブレーキ板に押し付けてブレーキ板およびモータ軸の回転を規制することにより、それまでモータに駆動されていた被駆動部材の位置を保持するようになっている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
また、ブレーキとして、上記の無励磁作動型の電磁ブレーキに代えて、入力側部材に入力トルクが加えられたときは、その回転を出力側部材に伝達し、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときは、出力側部材をロックさせる逆入力遮断クラッチ（例えば、特許文献３参照。）を用い、その入力側部材をモータ軸に、出力側部材を被駆動部材にそれぞれ連結することも考えられる。
【０００５】
上記逆入力遮断クラッチには、同一軸心のまわりに回転する入力側部材と出力側部材との間に、入力側部材の回転を出力側部材に伝達するトルク伝達手段を設け、出力側部材の径方向外側に固定の外輪を配し、出力側部材の外周面に複数のカム面を設けて、外輪の内周円筒面と出力側部材の各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間に一対のころとその一対のころを楔形空間の狭小部へ押し込むばねを組み込むとともに、各楔形空間の周方向両側（ころを挟んでばねに周方向で対向する位置）に、入力側部材と一体回転するロック解除片の柱部を挿入した構成のものが多い。
【０００６】
この構成によれば、出力側部材に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のころが外輪および出力側部材に係合することにより出力側部材がロックされる。一方、入力側部材に入力トルクが加えられたときは、入力側部材と一体回転するロック解除片の柱部が回転方向後側のころをばねの弾力に抗して楔形空間の広大部へ押し出すことにより、そのころと外輪および出力側部材との係合が解除されて、出力側部材がロック状態から解放された後、トルク伝達手段によって入力側部材から出力側部材に回転が伝達される。
【０００７】
したがって、この構成の逆入力遮断クラッチをブレーキとして組み込んだアクチュエータでは、モータを駆動するとモータ軸の回転が出力軸に伝達されて被駆動部材が作動し、モータ停止時に被駆動部材に重力等の外力が加わっても、被駆動部材の位置を保持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−９５８９号公報
【特許文献２】特開２００８−１４４７８６号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８１３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記の無励磁作動型電磁ブレーキを組み込んだアクチュエータでは、被駆動部材に加えられる最大トルクに応じたブレーキ容量すなわちブレーキばねがアーマチュアをブレーキ板に押し付ける力が必要となり、モータ回転中はそのブレーキばねの弾力に抗してアーマチュアをブレーキ板から離反させる（ブレーキがかからないようにする）ために、常時ブレーキの電磁石にも電力を供給する必要があり、電力消費量が大きくなるという問題があった。
【００１０】
これに対し、上記の逆入力遮断クラッチを組み込んだアクチュエータでは、モータ回転中にブレーキがかからないようにするための電力を必要としないので、無励磁作動型電磁ブレーキを組み込んだものに比べて電力消費量の低減を図ることができる。
【００１１】
しかしながら、逆入力トルクに対して逆入力遮断クラッチの出力側部材がロックするので、アクチュエータの機械装置への組み付けやメンテナンス等を行う際に、作業者が被駆動部材を出力側から動かすことができず、作業性が低くなるという難点がある。
【００１２】
そこで、本発明は、電力消費量が少なく、モータ停止中には作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かすことができるアクチュエータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明は、モータと、前記モータが停止したときにそのモータ軸と連結されている出力軸の回転方向位置を保持するブレーキとを備えたアクチュエータにおいて、前記ブレーキは、前記モータ軸、出力軸および出力軸の径方向外側に配された外輪を含み、前記外輪が回転不能に拘束された状態では、前記モータ軸の回転を出力軸に伝達し、前記出力軸に加えられる逆入力トルクに対しては出力軸を外輪とロックさせて停止させる逆入力遮断クラッチと、非操作時は前記外輪を回転不能に拘束し、手動操作により前記外輪を回転自在に解放するクラッチ制御機構とからなるブレーキユニットであり、前記外輪が回転自在に解放された状態で出力軸に逆入力トルクが加えられたときには、前記出力軸が外輪とロックした状態で回転する構成を採用した。
【００１４】
上記の構成によれば、通常使用時（クラッチ制御機構の非操作時）は、クラッチ制御機構が逆入力遮断クラッチの外輪を回転不能に拘束しているので、モータ軸の回転を出力軸に伝達し、逆入力トルクに対して出力軸を停止させることができる。そして、その逆入力遮断クラッチとクラッチ制御機構とからなるブレーキユニットは機械的に構成できるので、モータ回転中に電磁ブレーキへの通電が必要となる従来のものに比べて電力消費量を少なくすることができるし、モータ停止中にメンテナンス等を行う際には、クラッチ制御機構を手動操作して外輪を回転自在に解放することにより、作業者が被駆動部材を出力側から動かせるようになる。
【００１５】
前記逆入力遮断クラッチとしては、前記モータ軸と出力軸とが同一軸線のまわりに回転する状態で配されており、前記モータ軸と出力軸との間に、モータ軸の回転を出力軸に伝達するトルク伝達手段が設けられており、前記出力軸の外周面に複数のカム面が設けられて、前記外輪の内周円筒面と出力軸の各カム面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が形成されており、これらの各楔形空間に一対のころとその一対のころに挟まれて各ころを楔形空間の狭小部へ押し込む弾性部材が組み込まれており、前記各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部を有するロック解除片が、前記モータ軸に相対回転不能に連結されているものを採用することができる。
【００１６】
また、前記クラッチ制御機構としては、前記外輪の外周側に相対回転不能に取り付けられ、前記外輪の径方向外側に張り出すブレーキ板と、前記ブレーキ板の一側面と対向し、軸方向移動可能かつ回転不能に保持された制動板と、前記制動板をブレーキ板に押し付けるブレーキばねと、手動操作により前記制動板をブレーキばねの弾力に抗してブレーキ板から離反させるブレーキ解除部材とを備えたものを採用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のアクチュエータは、上述したように、逆入力遮断クラッチとクラッチ制御機構とからなるブレーキユニットを機械的に構成できるので、電磁ブレーキを用いた従来のものよりも電力消費量を少なくできるし、モータ停止中にメンテナンス等を行う際には、ブレーキユニットのクラッチ制御機構を手動操作することにより作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かせるようになるので、効率よく作業することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態のアクチュエータの縦断正面図
【図２】図１のクラッチ制御機構の組込状態の正面図
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図
【図４】ａは図１のIV−IV線に沿った断面図、ｂはａの要部拡大断面図
【図５】ａ、ｂは、それぞれ図４（ｂ）に対応してモータ回転時の動作を説明する断面図
【図６】図２に対応してクラッチ制御機構の手動操作時の状態を示す正面図
【図７】図４（ｂ）に対応してクラッチ制御機構を手動操作したときの逆入力トルクに対する動作を説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このアクチュエータは、図１および図２に示すように、モータ１の出力側にブレーキユニット２と減速機構としての波動歯車装置３とクロスローラ軸受４を組み込んだもので、そのブレーキユニット２が逆入力遮断クラッチ５とクラッチ制御機構６で構成されており、クロスローラ軸受４の出力側にモータ１の駆動によって作動する被駆動部材（図示省略）が連結されるようになっている。
【００２０】
前記モータ１は、そのモータハウジング７が図示省略した外部部材に固定されて、後述するように前記ブレーキユニット２、波動歯車装置３およびクロスローラ軸受４を一体に支持するようになっている。そして、モータハウジング７から一部を突出させたモータ軸８がブレーキユニット２の入力側部材となっている。
【００２１】
前記ブレーキユニット２の逆入力遮断クラッチ５は、図１および図３に示すように、入力側部材となるモータ軸８と、後述するように波動歯車装置３に連結される出力軸９と、出力軸９の径方向外側に配される二段円筒状の外輪１０と、出力軸９の入力側端部と外輪１０大径部の径方向隙間に挿入される複数の柱部１１ａを有するロック解除片１１と、出力軸９の入力側端部と外輪１０大径部の径方向隙間に組み込まれるころ１２およびコイルばね（弾性部材）１３とで構成されている。なお、コイルばねは、板ばね等の他の弾性部材に代えることもできる。
【００２２】
前記モータ軸８は、外周に二面幅が形成された係合部８ａが出力軸９の入力側端面に設けられた係合穴９ａに挿入されるとともに、係合部８ａの端面から突出する小径円筒部が出力軸９の係合穴９ａの底に設けられた円形穴に摺動自在に嵌め込まれて、出力軸９と同一軸線のまわりに回転するようになっている。一方、出力軸９は、その出力側端部が断面Ｄ字状に形成され、この断面Ｄ字状の出力側端部で後述するように波動歯車装置３の入力側に連結されている。
【００２３】
ここで、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、出力軸９の係合穴９ａはモータ軸８を挿入したときに僅かな回転方向の隙間が生じるように形成され、これによりモータ軸８の回転を僅かな角度遅れをもって出力軸９に伝達するトルク伝達手段が構成されている。その出力軸９の入力側端部の外周にはカム面９ｂが周方向に複数設けられ、外輪１０大径部の内周円筒面と出力軸９の各カム面９ｂとの間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間１４が形成されている。これらの各楔形空間１４には前記ころ１２が一対ずつ組み込まれ、前記コイルばね１３がその一対のころ１２に挟まれるように組み込まれて各ころ１２を楔形空間１４の狭小部へ押し込んでいる。
【００２４】
そして、図３および図４に示すように、前記各楔形空間１４の周方向両側（ころ１２を挟んでコイルばね１３と周方向で対向する位置）に、前記ロック解除片１１の柱部１１ａが挿入されており、そのロック解除片１１は、モータ軸８の係合部８ａの外周に隙間なく嵌め込まれて、モータ軸８と一体回転するようになっている。一方、前記外輪１０は、大径部の外周面に軸方向に延びる複数の突条が設けられており、これらの突条で後述するようにクラッチ制御機構６に連結されている。
【００２５】
この逆入力遮断クラッチ５は、各ころ１２がコイルばね１３の弾力で楔形空間１４の狭小部に押し込まれているので、後述するように外輪１０が拘束された状態では、出力軸９に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のころ１２が外輪１０および出力軸９に係合することにより出力軸９がロックされて回転しない。
【００２６】
また、外輪１０が拘束された状態でモータ軸８に入力トルクが加えられたときは、まず、図５（ａ）に示すように、モータ軸８の回転に伴って、モータ軸８と一体のロック解除片１１の柱部１１ａが回転方向後側のころ１２をコイルばね１３の弾力に抗して楔形空間１４の広大部へ押し出すことにより、そのころ１２と外輪１０および出力軸９との係合が解除されて、出力軸９がロック状態から解放される。そして、図５（ｂ）に示すように、モータ軸８がさらに回転して、モータ軸８の係合部８ａが出力軸９の係合穴９ａと係合すると、モータ軸８の回転が出力軸９に伝達されるようになる（このとき、回転方向前側のころ１２は楔形空間１４の広大部に相対移動するので、外輪１０および出力軸９と係合することはない）。
【００２７】
一方、前記ブレーキユニット２のクラッチ制御機構６は、図１および図２に示すように、逆入力遮断クラッチ５の外輪１０の径方向外側に張り出す円板部１５ａを外輪１０の軸方向に延びる円筒部１５ｂの外周に嵌め込んだブレーキ板１５と、ブレーキ板１５の円板部１５ａの一側面（出力側の面）と対向する制動板１６と、ブレーキ板１５の円板部１５ａの他側面（入力側の面）と対向する固定板１７と、制動板１６をブレーキ板１５の円板部１５ａに押し付ける複数のブレーキばね１８と、各ブレーキばね１８を挟んで制動板１６の一側面と対向するばね受け板１９と、後述する手動操作により制動板１６をブレーキばね１８の弾力に抗してブレーキ板１５の円板部１５ａから離反させるブレーキ解除部材２０と、モータハウジング７にボルト結合されるブレーキハウジング２１とを備えたものである。なお、ブレーキばね１８はコイルばねが用いられているが、他の弾性部材を採用することもできる。
【００２８】
前記ブレーキ板１５は、円筒部１５ｂの内周面および外周面にそれぞれ複数の軸方向溝が形成されており、その外周の各軸方向溝に円板部１５ａ内周の突部が嵌まり込み、内周の各軸方向溝に外輪１０外周の突条が嵌まり込むことにより、円板部１５ａと円筒部１５ｂとが相対回転不能に結合されるとともに、円筒部１５ｂが外輪１０と相対回転不能に連結されている（図３および図４参照）。
【００２９】
前記制動板１６は、ブレーキ板１５の円筒部１５ｂの外周に摺動自在に嵌め込まれるとともに、固定板１７の一側面にねじ込まれる複数のボルト２２を通されることにより、軸方向移動可能かつ回転不能に保持されている。そして、そのボルト２２が各ブレーキばね１８とばね受け板１９にも通され、各ブレーキばね１８が一端をばね受け板１９に支持されて、他端で制動板１６を押圧している。
【００３０】
前記固定板１７は、外周が略小判形に形成され、ブレーキ板円筒部１５ｂの入力側部分の径方向外側に配される本体部と、本体部の入力側に連続する大径円板部とからなり、その大径円板部の外周から径方向外側に張り出す複数の取付片１７ａが、モータハウジング７とブレーキハウジング２１の互いのボルト結合部に挟まれて固定されている。また、その外周の一対の直線部分には、それぞれ径方向と平行な方向に突出して、後述するようにブレーキ解除部材２０を支持する支軸１７ｂが設けられている（図３参照）。
【００３１】
前記ブレーキ解除部材２０は、図２、図３および図４（ａ）に示すように、略逆Ｙ字状の部材で、ブレーキハウジング２１から径方向外側へ突出するレバー部２０ａと、レバー部２０ａの下端から二股に分かれ、ブレーキ板１５の円板部１５ａの径方向外側に配される一対の脚部２０ｂとからなる。そして、各脚部２０ｂの下端に設けられた取付部２０ｃが、それぞれ固定板１７の支軸１７ｂに回動可能に取り付けられている。
【００３２】
また、ブレーキ解除部材２０の各脚部２０ｂの取付部２０ｃの近傍には、制動板１６の他側面と対向する突起２０ｄが設けられている。その２つの突起２０ｄはモータ軸８の軸心を挟んで対向する位置に配され、ブレーキ解除部材２０を出力側へ回動させたときに、バランスよく制動板１６を押圧できるようになっている。なお、各脚部２０ｂおよび両脚部２０ｂの境界部分の内周には、固定板１７にねじ込まれるボルト２２との干渉を避けるための切欠き２０ｅが設けられている。
【００３３】
したがって、通常使用時は、ブレーキ解除部材２０が操作されないので、ブレーキばね１８が制動板１６をブレーキ板１５の円板部１５ａに押し付け、ブレーキ板１５の円板部１５ａがブレーキハウジング２１に固定された固定板１７に押し付けられている。そして、ブレーキ解除部材２０のレバー部２０ａに対して手動操作することにより、図６に示すように、ブレーキ解除部材２０全体を固定板１７の支軸１７ｂのまわりに出力側へ回動させると、ブレーキ解除部材２０の一側面の２つの突起２０ｄが制動板１６を押してブレーキばね１８の弾力に抗して軸方向移動させ、制動板１６がブレーキ板１５の円板部１５ａから離反する。すなわち、通常使用時はブレーキ板１５とこれに連結された逆入力遮断クラッチ５の外輪１０を回転不能に拘束し、ブレーキ解除部材２０に対する手動操作によりブレーキ板１５と外輪１０を回転自在に解放するようになっている。
【００３４】
また、図１に示すように、前記波動歯車装置３は、その入力側で逆入力遮断クラッチ５の出力軸９に連結される回転伝達軸２３と、回転伝達軸２３のフランジ部２３ａにボルト結合されるウェイブジェネレータ２４と、ウェイブジェネレータ２４の径方向外側に配されるサーキュラースプライン２５と、ウェイブジェネレータ２４とサーキュラースプライン２５との間に大径部が挟まれるフレックススプライン２６とを備えている。
【００３５】
前記回転伝達軸２３は、一端に小径部が形成され、他端にフランジ部２３ａを有する大径部が形成された３段円筒状のものである。そして、その他端面に設けられている断面Ｄ字状の連結穴に逆入力遮断クラッチ５の出力軸９の出力側端部が嵌め込まれることにより、出力軸９と相対回転不能に連結されている。
【００３６】
前記ウェイブジェネレータ２４は、径方向断面が楕円形に形成されたカム２４ａの外周に玉軸受２４ｂの内輪を嵌合固定したものである。サーキュラースプライン２５は、その内周に歯が設けられた円環状の部品であり、後述するように外周部をブレーキハウジング２１と一体化されている。また、フレックススプライン２６は、金属弾性体で形成された薄肉カップ状の部品であり、その大径部外周にサーキュラースプライン２５内周の歯と噛み合う歯が設けられ、小径部でクロスローラ軸受４の内輪２７とボルト結合されている。
【００３７】
そして、逆入力遮断クラッチ５の出力軸９から回転伝達軸２３に回転が伝達され、回転伝達軸２３と一体にウェイブジェネレータ２４が回転すると、ウェイブジェネレータ２４の玉軸受２４ｂの外輪に大径部内周を押圧されたフレックススプライン２６が、弾性変形してサーキュラースプライン２５との噛合位置を変えていくことにより、サーキュラースプライン２５との歯数の差分だけクロスローラ軸受４の内輪２７と一体に回転し、大きな減速率が得られるようになっている。
【００３８】
前記クロスローラ軸受４は、波動歯車装置３のフレックススプライン２６とボルト結合される内輪２７と、サーキュラースプライン２５とボルト結合される外輪２８との間に、複数のローラ２９を周方向で隣り合うものどうしが互いに直交するように配したものである。その内輪２７は、両端面に中心穴２７ａ、２７ｂを有し、一端面の中心穴２７ａで被駆動部材と連結されるようになっており、他端面の中心穴２７ｂに波動歯車装置３の回転伝達軸２３の小径部を支持する玉軸受３０が嵌め込まれている。
【００３９】
そして、クロスローラ軸受４の外輪２８とブレーキハウジング２１が波動歯車装置３のサーキュラースプライン２５を貫通するボルトで結合されるとともに、前述のようにブレーキハウジング２１がモータハウジング７にボルト結合されていることにより、ブレーキユニット２と波動歯車装置３とクロスローラ軸受４がモータハウジング７で一体に支持されている。
【００４０】
なお、前記モータ１には、モータハウジング７の軸方向外側にエンコーダ（回転検出器）３１が取り付けられている。また、前記ブレーキユニット２では、外輪１０の大径部とモータ軸８との間およびブレーキ板１５の円筒部１５ｂと出力軸９中央部との間に焼結含油軸受３２が組み込まれている。
【００４１】
このアクチュエータは、上記の構成であり、ブレーキとして、外輪１０が回転不能に拘束された状態では、モータ軸８の回転を出力軸９に伝達し、出力軸９に加えられる逆入力トルクに対して出力軸９を外輪１０とロックさせて停止させる逆入力遮断クラッチ５と、非操作時は逆入力遮断クラッチ５の外輪１０を回転不能に拘束し、手動操作によりその外輪１０を回転自在に解放するクラッチ制御機構６とを組み合わせたブレーキユニット２をモータ１の出力側に組み込んでいる。
【００４２】
したがって、通常使用時（クラッチ制御機構６の非操作時）は、モータ１を回転させると、モータ軸８の回転が出力軸９に伝達され、出力軸９の回転が波動歯車装置３で減速された後、クロスローラ軸受４を介して被駆動部材に伝達され、被駆動部材が駆動される。また、モータ１停止したときに、被駆動部材からクロスローラ軸受４および波動歯車装置３を介して出力軸９に逆入力トルクが加えられても、出力軸９が外輪１０とロックして回転しないので、出力軸９から被駆動部材までの各部材の回転方向位置が保持される。一方、モータ１停止状態で、クラッチ制御機構６のブレーキ解除部材２０を手動操作して外輪１０を回転自在に解放すると、被駆動部材から出力軸９に逆入力トルクが加えられたときに、図７に示すように、出力軸９が外輪１０とロックした状態でブレーキ板１５やモータ軸８と一体に回転することになる。
【００４３】
そして、ブレーキユニット２が機械的に構成されており電力を必要としないので、電磁ブレーキを用いた従来のものよりも電力消費量を少なくできるし、モータ１の停止中にメンテナンス等を行うときは、クラッチ制御機構６を手動操作することにより作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かせるようになるので、効率よく作業することができる。
【００４４】
また、ブレーキユニット２は、ブレーキ板と軸方向で並ぶように電磁石を組み込む必要のある電磁ブレーキを用いた場合に比べて、軸方向長さを短くすることができ、それによりアクチュエータ全体を軸方向にコンパクト化することも可能となるし、電磁ブレーキの配線が不要になるので、アクチュエータのロボットアーム等への組み込みが容易になる。
【００４５】
なお、上述した実施形態では、ブレーキ板１５は円板部１５ａと円筒部１５ｂを相対回転不能に結合したものとし、その円筒部１５ｂを外輪１０と相対回転不能に連結したが、ブレーキ板の円板部と円筒部を一体形成したり、ブレーキ板の円筒部を外輪と一体形成したりしてもよい。また、ブレーキ板全体を外輪と一体形成することもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１  モータ
２  ブレーキユニット
３  波動歯車装置
４  クロスローラ軸受
５  逆入力遮断クラッチ
６  クラッチ制御機構
７  モータハウジング
８  モータ軸
９  出力軸
９ｂ  カム面
１０  外輪
１１  ロック解除片
１１ａ  柱部
１２  ころ
１３  コイルばね（弾性部材）
１４  楔形空間
１５  ブレーキ板
１５ａ  円板部
１５ｂ  円筒部
１６  制動板
１７  固定板
１８  ブレーキばね
１９  ばね受け板
２０  ブレーキ解除部材
２１  ブレーキハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018091395.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018091395.tif 000008
【図７】
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