(57)【要約】【課題】コストダウンすることができる電気機械装置、ロボット、及び移動体を提供する。【解決手段】電気機械装置は、第１ケース部材１８の金属で形成された接合面２２と、第２ケース部材１４の金属で形成された接合面２４とが、金属接合されたケースに収納される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ケース部材の金属で形成された接合面と、第２ケース部材の金属で形成された接合面とが、金属接合されたケースに収納されることを特徴とする電気機械装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気機械装置において、
前記第１ケース部材の接合面は凹形状かつ前記第２ケース部材の接合面は凸形状であり、
又は、前記第１ケース部材の接合面は凸形状かつ前記第２ケース部材の接合面は凹形状であり、
前記凹形状と前記凸形状とを勘合して金属接合することを特徴とする電気機械装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気機械装置において、
前記電気機械装置は、モーターであることを特徴とする電気機械装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気機械装置を備えたことを特徴とするロボット。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気機械装置を備えたことを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械装置、ロボット、及び移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のモーターはモーター内部の防水、気密を保つために、樹脂製Ｏリング等を使用することが一般的である。しかし、図７に示すように、小型モーターではＯリング９０をセットする部分が少なく、特注の細いＯリングやシート状のパッキンを使用することが多い。いずれの場合も特注品となり、モーターのコストを引き上げる一因となる。
例えば、モーターの気密構造として、樹脂製のＯリングを用いたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３５８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、気密構造及びその周辺の形状、寸法はモーターによって千差万別であって、それによって様々な異なった寸法のＯリングを用意することになる。それはモーターの価格を高くする一因となるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る電気機械装置は、第１ケース部材の金属で形成された接合面と、第２ケース部材の金属で形成された接合面とが、金属接合されたケースに収納されることを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、防水気密シールをゴムＯリングから、ケース部材の金属部を使用した金属パッキン・シール構造とすることができる。これにより、Ｏリングそのもののコスト、Ｏリングを製造するためのモールド金型を不要とすることができる。その結果、電気機械装置をコストダウンすることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の電気機械装置において、前記第１ケース部材の接合面は凹形状かつ前記第２ケース部材の接合面は凸形状であり、又は、前記第１ケース部材の接合面は凸形状かつ前記第２ケース部材の接合面は凹形状であり、前記凹形状と前記凸形状とを勘合して金属接合することを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、簡単な構成で金属接合することができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載の電気機械装置において、前記電気機械装置は、モーターであることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、高特性のモーターを提供できる。
【００１２】
［適用例４］本適用例に係るロボットは、上記のいずれか一項に記載の電気機械装置を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、高特性のロボットを提供できる。
【００１４】
［適用例５］本適用例に係る移動体は、上記のいずれか一項に記載の電気機械装置を備えたことを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、高特性の移動体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るモーターの断面略図。
【図２】図１中の丸で囲まれた部分の断面略図。
【図３】本実施形態に係るモーターを適用したロボットを示す斜視図。
【図４】本実施形態に係るモーターを適用したロボットを示す斜視図。
【図５】本実施形態の実施例によるモーターを適用した移動体の一例としての電動自転車を示す説明図。
【図６】本実施形態の実施例によるモーターを適用した鉄道車両を示す説明図。
【図７】従来のモーターの断面略図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るモーター（電気機械装置）の断面略図である。
本実施形態に係るモーター１は、ローター１２と、ステーター１６と、上部ケース部材（第２ケース部材）１４と、中間ケース部材（第１ケース部材）１８と、下部ケース部材（第２ケース部材）２０とを備えている。モーター１は、上部ケース部材１４と、中間ケース部材１８と、下部ケース部材２０とを有するケースに収納されている。モーター１は、中間ケース部材１８と上部ケース部材１４との互いの接合面２２，２４を金属として、金属接合されている。モーター１は、中間ケース部材１８と下部ケース部材２０との互いの接合面２６，２８を金属として、金属接合されている。
【００１９】
図２は、図１中の丸で囲まれた部分の断面略図である。
本実施形態に係る中間ケース部材（第１ケース部材）１８の接合面２２は、凹部３０であり、上部ケース部材（第２ケース部材）１４の接合面２４は、凸部４８であり、凹部３０と凸部４８とを勘合して金属接合する。これによれば、簡単な構成で金属接合することができる。本実施形態に係るモーター１の気密用Ｏリングの代替となる部分は、図２に示すように、凹部３０と三角形状の凸部４８とで構成されている。
【００２０】
凹部３０及び凸部４８は、一般にアルミニウム・ダイキャストで作られることが多い。凹部３０及び凸部４８は、ダイキャスト加工、或はダイキャスト後の製品に切削加工等で作り込まれている。凸部４８は、ダイキャスト加工上がり、或いは切削加工後では硬く、変形し辛い。凸部４８は、高周波加熱で凸部４８の先端部５０のみ３００℃以上融点以下の温度に加熱されることで軟化可能となる。凸部４８の先端部５０は、加熱前の硬さはマイクロビッカース硬さで約１００前後であるが、加熱により硬さは３０程度となり、容易に変形可能となる。凸部４８の高さ・幅及び凹部３０の深さ・幅は、予め計算された寸法で作り込まれる。
【００２１】
なお、凸部４８を高周波加熱法や熱板に接触させ、加熱軟化させることにより、押し潰しが容易となり、シール効果を発揮することを可能としてもよい。また、凸部４８を相手側に接触させ、両者に電位差を設け、抵抗溶接の原理を利用し接合・気密性を確保してもよい。
【００２２】
次にモーター１を組み立てる段階で、凹部３０と凸部４８とを図中では省略されている組立て用ねじで締め付けることにより、凸部４８が変形し凹部３０と密着し、気密性を得ることができる。
【００２３】
本実施形態によれば、防水気密シールをゴムＯリングから、ケース部材の金属部を使用した金属パッキン・シール構造とすることができる。これにより、Ｏリングそのもののコスト、Ｏリングを製造するためのモールド金型を不要とすることができる。その結果、モーター１をコストダウンすることができる。また、高特性のモーター１を提供できる。
【００２４】
なお、ケース部材の金属部に細い凸部を全周に設け、それと接する対となる側に押しつけ、潰し密着させることで、樹脂パッキン代替としてもよい。
【００２５】
（ロボット）
図３は、本実施形態に係るモーター１を適用したロボットを示す斜視図である。
次に、上述したモーター１を適用したロボットについて説明する。なお、ロボットの一例として、以下に、水平多関節ロボット、垂直多関節ロボットを示すが、ロボットとしてはこれらに限定されず、双腕ロボット、その他の他軸ロボットであってもよい。
本実施形態に係るロボット７は、図３に示すように、水平多関節ロボットである。このようなロボット７は、基台７１と、第１アーム７２と、第２アーム７３と、作業ヘッド７４と、エンドエフェクター７５とを有している。
【００２６】
基台７１は、例えば、図示しない床面にボルト等によって固定されている。基台７１の上端部には第１アーム７２が連結している。第１アーム７２は、基台７１に対して鉛直方向に沿う回動軸まわりに回動可能となっている。基台７１内には、第１アーム７２を回動させるモーター１（１Ａ）が設置されている。
第１アーム７２の先端部には第２アーム７３が連結している。第２アーム７３は、第１アーム７２に対して鉛直方向に沿う回動軸まわりに回動可能となっている。第２アーム７３内には、第２アーム７３を回動させるモーター１（１Ｂ）が設置されている。
【００２７】
第２アーム７３の先端部には作業ヘッド７４が配置されている。作業ヘッド７４は、第２アーム７３の先端部に同軸的に配置されたスプラインナット７４１及びボールネジナット７４２と、スプラインナット７４１及びボールネジナット７４２に挿通されたスプラインシャフト７４３とを有している。スプラインシャフト７４３は、第２アーム７３に対して、その軸まわりに回転可能であり、かつ、上下方向に移動（昇降）可能となっている。
【００２８】
第２アーム７３内には、モーター１（１Ｃ）と、モーター１（１Ｄ）とが配置されている。モーター１Ｃの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってスプラインナット７４１に伝達され、スプラインナット７４１が正逆回転するとスプラインシャフト７４３が鉛直方向に沿う回転軸まわりに正逆回転する。一方、モーター１Ｄの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってボールネジナット７４２に伝達され、ボールネジナット７４２が正逆回転するとスプラインシャフト７４３が上下に移動する。
【００２９】
スプラインシャフト７４３の先端部（下端部）には、エンドエフェクター７５が連結されている。エンドエフェクター７５としては、特に限定されず、例えば、被搬送物を把持するもの、被加工物を加工するものなどが挙げられる。これによれば、上記に記載のモーター１による効果を有するロボット７を提供できる。
【００３０】
図４は、本実施形態に係るモーター１を適用したロボットを示す斜視図である。
本実施形態に係るロボット８は、図４に示すように、垂直多関節（６軸）ロボットである。このようなロボット８は、基台８１と、４本のアーム８２，８３，８４，８５と、リスト８６とを備え、これらが順に連結されている。
【００３１】
基台８１は、例えば、図示しない床面にボルト等によって固定されている。このような基台８１の上端部にはアーム８２が水平方向に対して傾斜した姿勢で連結しており、アーム８２は、基台８１に対して鉛直方向に沿う回動軸まわりに回動可能となっている。また、基台８１内には、アーム８２を回動させるモーター１（１Ｅ）が設置されている。
アーム８２の先端部には、アーム８３が連結しており、アーム８３は、アーム８２に対して水平方向に沿う回動軸まわりに回動可能となっている。また、アーム８３内には、アーム８３をアーム８２に対して回動させるモーター１（１Ｆ）が設置されている。
【００３２】
アーム８３の先端部には、アーム８４が連結しており、アーム８４は、アーム８３に対して水平方向に沿う回動軸まわりに回動可能となっている。また、アーム８４内には、アーム８４をアーム８３に対して回動させるモーター１（１Ｇ）が設置されている。
アーム８４の先端部には、アーム８５が連結しており、アーム８５は、アーム８４に対してアーム８４の中心軸に沿う回動軸まわりに回動可能となっている。また、アーム８５内には、アーム８５をアーム８４に対して回動させるモーター１（１Ｈ）が設置されている。
【００３３】
アーム８５の先端部には、リスト８６が連結している。リスト８６は、アーム８５に連結されたリング状の支持リング８６１と、支持リング８６１の先端部に支持された円筒状のリスト本体８６２とを有している。リスト本体８６２の先端面は、平坦な面となっており、例えば、腕時計等のような精密機器を把持するマニピュレーターが装着される装着面となる。
【００３４】
支持リング８６１は、アーム８５に対して水平方向に沿う回動軸まわりに回動可能となっている。また、リスト本体８６２は、支持リング８６１に対してリスト本体８６２の中心軸に沿う回動軸まわりに回動可能となっている。また、アーム８５内には、支持リング８６１をアーム８５に対して回動させるモーター１（１Ｉ）と、リスト本体８６２を支持リング８６１に対して回動させるモーター１（１Ｊ）とが配置されている。モーター１Ｉ，１Ｊの駆動力は、それぞれ、図示しない駆動力伝達機構によって支持リング８６１、リスト本体８６２に伝達される。これによれば、上記に記載のモーター１による効果を有するロボット８を提供できる。
【００３５】
（移動体）
図５は、本実施形態の実施例によるモーター１を適用した移動体の一例としての電動自転車（電動アシスト自転車）３３００を示す説明図である。
この自転車３３００は、前輪にモーター３３１０が設けられており、サドルの下方のフレームに制御回路３３２０と充電池３３３０とが設けられている。モーター３３１０は、充電池３３３０からの電力を利用して前輪を駆動することによって、走行をアシストする。また、ブレーキ時にはモーター３３１０で回生された電力が充電池３３３０に充電される。制御回路３３２０は、モーターの駆動と回生とを制御する回路である。このモーター３３１０としては、上述した各種のモーター１を利用することが可能である。
【００３６】
図６は、本実施形態の実施例によるモーター１を適用した鉄道車両を示す説明図である。
この鉄道車両３５００は、モーター３５１０と、車輪３５２０とを有している。このモーター３５１０は、車輪３５２０を駆動する。さらに、モーター３５１０は、鉄道車両３５００の制動時には発電機として利用され、電力が回生される。このモーター３５１０としては、上述した各種のモーター１を利用することができる。
【００３７】
以上、電気機械装置、ロボット、及び移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…モーター（電気機械装置）  ７，８…ロボット  １２…ローター  １４…上部ケース部材（第２ケース部材）  １６…ステーター  １８…中間ケース部材（第１ケース部材）  ２０…下部ケース部材（第２ケース部材）  ２２，２４，２６，２８…接合面  ３０…凹部  ４８…凸部  ５０…先端部  ７１…基台  ７２…第１アーム  ７３…第２アーム  ７４…作業ヘッド  ７５…エンドエフェクター  ８１…基台  ８２，８３，８４，８５…アーム  ８６…リスト  ９０…Ｏリング  ７４１…スプラインナット  ７４２…ボールネジナット  ７４３…スプラインシャフト  ８６１…支持リング  ８６２…リスト本体  ３３００…自転車  ３３１０…モーター  ３３２０…制御回路  ３３３０…充電池  ３５００…鉄道車両  ３５１０…モーター  ３５２０…車輪。
【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】
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【図７】
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