(57)【要約】【課題】モーターの出力軸の回転運動を直線運動に変換して出力するための装置を簡略化するとともに動力伝達効率を高める。【解決手段】ステーター１の定円円筒内で、定円円筒面１ａに設けられた磁極により、円筒状の磁性体からなるローター２をサイクロイド転動させる構成を備え、ステーター１の定円円筒面１ａ又はローター２の転動円筒面２ａのいずれか一方に螺旋状の突起（２ｂ）、他方に螺旋状の溝（１ｂ）を設け、ローター２をサイクロイド転動から螺旋運動に変換して軸方向に運動させるしくみを採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定円円筒内で、定円円筒面に設けられた磁極により、円筒状の磁性体からなるローターをサイクロイド転動させるサイクロイドモーターにおいて、
前記定円円筒面又は前記ローターの転動円筒面のいずれか一方に螺旋状の突起、他方に螺旋状の溝を備え、前記ローターをサイクロイド転動から螺旋運動に変換して軸方向に運動させることを特徴とするサイクロイドモーター。
【請求項２】
螺旋状の突起と螺旋状の溝のいずれか一方又は両方はコイルスプリング状に形成された螺旋体により構成される請求項１に記載のサイクロイドモーター。
【請求項３】
ローターの軸方向の運動を定円円筒外に取り出す手段を備える請求項１又は２に記載のサイクロイドモーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサイクロイドモーターに関し、特に、サイクロイドモーターのローターのサイクロイド運転（転動）を利用して、ローターの回転運動を直線運動に変換して出力するサイクロイドモーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の直線運動出力型のモーターには、モーター軸の回転を減速装置によって減速し、この減速されたモーター軸の回転運動を変換装置によって直線運動に変換するものが知られている。この種のモーターは例えば特許文献１に記載されており、参照されたい。
【特許文献１】特開平８−３４０６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の直線運動出力型のモーターでは、既述のとおり、出力軸の回転を減速装置によって減速し、この減速されたモーター軸の回転運動を変換装置によって直線運動に変換するため、モーターに減速装置と変換装置を付加しなければならないことで、機械的な構造が大きい空間を占有し、複数の機械力の形態を変換する装置を介在することで、動力伝達率が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題を解決するもので、その目的は、出力軸の回転運動を直線運動に変換して出力するための装置を簡略化するとともに動力伝達効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のサイクロイドモーターは、定円円筒内で、定円円筒面に設けられた磁極により、円筒状の磁性体からなるローターをサイクロイド転動させるサイクロイドモーターにおいて、前記定円円筒面又は前記ローターの転動円筒面のいずれか一方に螺旋状の突起、他方に螺旋状の溝を備え、前記ローターをサイクロイド転動から螺旋運動に変換して軸方向に運動させることを要旨とする。この場合、螺旋状の突起と螺旋状の溝のいずれか一方又は両方をコイルスプリング状に形成された螺旋体により構成することができる。また、ローターの軸方向の運動を定円円筒外に取り出す手段を備えることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のサイクロイドモーターによれば、上記の構成により、出力軸の回転運動を直線運動に変換して出力するための装置を簡略化するとともに動力伝達効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１乃至図５に第１の実施の形態を示している。図１及び図２に示すように、サイクロイドモーターは、ステーター１と、ローター２とを備えている。ステーター１は円筒構造になっており、その内周に磁極６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈと、各磁極６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈを励磁するコイル１ｄ、１ｄ、１ｄ、１ｄ、１ｄ、１ｄ、１ｄ、１ｄが（周方向に）等間隔に設けられ、電気回路をなす磁路（図示省略）によって略円筒状に構成され、さらに充填材１ｆによって定円円筒面１ａが形成される。なお、コイル１ｄ、１ｄ、１ｄ、１ｄ、１ｄ、１ｄ、１ｄ、１ｄはマイコンなどで構成されたモーター制御装置（図示省略）に接続される。ローター２は円筒状の磁性体からなり、ステーター１の定円円筒内に嵌合される。この場合、ステーター１の定円円筒面１ａの直径とローター２の転動円筒面２ａの直径は同一ではなく、定円円筒面１ａの直径が転動円筒面２ａの直径よりも少し大きく設定される。これにより、ステーター１の定円円筒面１ａとローター２の転動円筒面２ａとの間に所定の隙間が設けられる。このようにして、モーター制御装置により、ステーター１の各コイル１ｄを制御して、磁極６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、…を順に励磁することにより、その磁気吸引力により、ステーター１の定円円筒内でローター２の転動円筒面２ａが定円円筒面１ａ上を回転方向に移動し、定円円筒面１ａと転動円筒面２ａとの間に設けられた隙間により、ローター２が偏心しながら回転する動作、すなわちサイクロイド転動を取るようになっている。
【０００８】
このステーター１とローター２にはまた、ステーター１の定円円筒面１ａ又はローター２の転動円筒面２ａのいずれか一方に螺旋状の突起を、他方に螺旋状の溝を備えて、ローター２をサイクロイド転動から螺旋運動に変換して軸方向に運動させるしくみが採用されている。このしくみは、具体的に言えば、ステーター１の定円円筒面１ａとローター２の転動円筒面２ａに、螺旋状の溝と突起が相互に噛み合うねじのように形成されて、ステーター１の定円円筒内にローター２が支持され、磁極６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈの磁気吸引力によりサイクロイド転動することにより、定円円筒内でローター２が軸方向に相対的に変位自在に構成されたものである。
【０００９】
この場合、図３に示すように、ステーター１の定円円筒面１ａに、螺旋状の溝１ｂが形成され、図４に示すように、ローター２の転動円筒面２ａに、ステーター１に設けた螺旋状の溝１ｂに係合可能な螺旋状の突起２ｂが形成される。このようにしてモーター制御装置により、ステーター１の磁極６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈの励磁を制御することによって、ステーター１の定円円筒面１ａに形成された螺旋状の溝１ｂとローター２の転動円筒面２ａに形成された突起２ｂが噛み合った状態から、ステーター１の定円円筒内で、ローター２の転動円筒面２ａが磁極６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、…に順次引き付けられて、ローター２が回転し、ローター２の転動円筒面２ａの突起２ｂが定円円筒面１ａの螺旋状の溝１ｂを辿ることによって直線運動を併せて行う。このとき、図５に示すように、ローター２の突起２ｂは左右どちらの側面もステーター１の溝１ｂの両側面に接触することなしに、また突起２ｂの頂点部分も溝１ｂの底に接触することなしに、突起２ｂが溝１ｂの上を移動する。また、このとき、ステーター１の磁極６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、…の励磁を段階的に制御することで、ローター２の回転を制御することができるので、ローター２の位置決めを正確に行うことができる。
【００１０】
以上説明したように、このサイクロイドモーターは、ステーター１の定円円筒内で、定円円筒面１ａに設けられた磁極６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈにより、円筒状の磁性体からなるローター２をサイクロイド転動させる構成を備え、ステーター１の定円円筒面１ａ又はローター２の転動円筒面２ａのいずれか一方に螺旋状の突起（２ｂ）、他方に螺旋状の溝（１ｂ）を設け、ローター２をサイクロイド転動から螺旋運動に変換して軸方向に運動させるようにしたので、出力軸の回転運動を直線運動に変換して出力するための装置を簡略化することができ、またローター２の回転力で、ローター２を軸方向に移動させるので、動力伝達効率を高めることができる。また、この場合、ステーター１とローター２の円周比により、ローター２を減速することができ、これにより、大きなトルクを生み出すことができる。さらに大きなトルクが必要な場合には、ステーター１の定円円筒面１ａとローター２の転動円筒面２ａに歯を形成し、互いに噛み合わせることにより、歯が無い場合に比べて摩擦を大きくすることができ、より強いトルクを得ることができる。
【００１１】
図６に第２の実施の形態を示している。図６に示すように、この実施の形態では、ステーター１内周の螺旋状の溝（又は突起）に代えて、螺旋体１ｇが設けられている。この場合、螺旋体１ｇはコイルスプリング状に形成され、この螺旋体１ｇがステーター１の内周に挿入され、磁極６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈ上に固定されている。このようにして螺旋体１ｇが磁極６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈの間の溝空間をレールのように橋渡しするので、ローター２の螺旋状の突起（又は溝）を螺旋体１ｇでガイドし、ローター２をスムーズに回転させることができる。このようにステーター１内周の螺旋状の溝を螺旋体１ｇにより構成することで、ステーター１の定円円筒面１ａに欠陥があっても、完全なネジを形成することができる。また、ローター２外周の螺旋状の突起（又は溝）を、このコイルスプリング状の螺旋体で構成することもでき、この螺旋体により同様の作用効果を得ることができる。なお、この螺旋体はステーター１の定円円筒面１ａ又はローター２の転動円筒面２ａの螺旋状の突起又は溝のいずれか一方又は両方に適用することができる。
【００１２】
図７に第３の実施の形態を示している。図７に示すように、この実施の形態では、ローター２の軸方向の運動をステーター１の定円円筒外に取り出す手段を備えている。この手段には、ローター２に係合してローター２の軸方向の運動によるローター２の変位を選択的に外部に取り出す継ぎ手が採用され、この場合、中心軸３、ワッシャー５ａ、５ｂ、Ｅリング４ａ、４ｂで構成される。図示のように、ステーター１の内部にローター２が挿入され、ローター２に中心軸３が取り付けられる。この場合、中心軸３はステーター１の左右で支えられる。ローター２と中心軸３は固定されていない。中心軸３にはローター２の両側にワッシャー５ａ、５ｂが取り付けられ、これらのワッシャー５ａ、５ｂがＥリング４ａ、４ｂで固定されて、ワッシャー５ａ、５ｂで挟みこむようにローター２がある。このようにしてローター２が既述のとおり、回転され、直線運動すると、ローター２でワッシャー５ａ又は５ｂを押し、このワッシャー５ａ又は５ｂ がＥリング４ａ又は４ｂで中心軸３に固定されているので、中心軸３が直線的に移動する。よって、この中心軸３でローター２の直線運動を、ローター２の回転と偏心運動に係りなく、ステーター１の外部に取り出すことができる。このようにローター２の軸方向の運動をステーター１の定円円筒外に取り出す手段を備えたことで、ローター２の軸方向の運動をモーターの外部に置かれた負荷に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるサイクロイドモーターの横断面図
【図２】同サイクロイドモーターの縦断面図
【図３】同サイクロイドモーターの、特にステーターの一部破断斜視図
【図４】同サイクロイドモーターの、特にローターの斜視図
【図５】図１中のＣ部拡大図
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるサイクロイドモーターの、特にステーターの一部破断斜視図
【図７】本発明の第３の実施の形態におけるサイクロイドモーターの横断面図
【符号の説明】
【００１４】
１  ステーター
１ａ  定円円筒面
１ｂ  溝
１ｄ  コイル
１ｆ  充填材
１ｇ  コイルスプリング
２  ローター
２ａ  転動円筒面
２ｂ  突起
３  中心軸
４ａ  Ｅリング
４ｂ  Ｅリング
５ａ  ワッシャー
５ｂ  ワッシャー
６ａ  磁極
６ｂ  磁極
６ｃ  磁極
６ｄ  磁極
６ｅ  磁極
６ｆ  磁極
６ｇ  磁極
６ｈ  磁極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008312310.tif 000008
【図７】
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