産業用ロボットは、自動車ラインでの自動� ��の組立やその他部品の組立などを人の作業� ��変わって行ったり、人と共同で作業するこ� ��が増えてきている。このような組立作業を� ��う場合、ロボットには複雑な動きが要求さ� ��るとともに、これまで実現できていなかっ� ��ような回り込み動作や広い可動範囲が要求� ��れるようになってきている。また、多数の� ��ボットを配置して作業を行う必要があるた� ��にフットプリントを小さくすることが要求� ��れており、これまであったような各アーム� ��基端の関節で動作させるようなロボットか� ��各アームを各関節に配置したアクチュエー� ��で動作させるような人の腕のような動きを� ��るロボットが要望されるようになってきて� ��る。
 このようなロボットを実現するためには、� ��ボットアームのフレームの外側にケーブル� ��露出して外界との干渉が生じないようにア� ��ム内で配線できる構造が必要となるが、従� ��のようなモータと減速機の組み合わせを関� ��部に配置した場合、ケーブル処理のために� ��節部が大きくなるといった問題が生じる。� ��のためにアクチュエータ内部を利用して配� ��する中空アクチュエータが要望されていた� ��

 従来の中空アクチュエータとしてはシャフ� ��を中空シャフトとしたACサーボモータと減� �機構からなるものが提案されている(例えば� ��特許文献1および特許文献2参照)。図2を用い て従来の中空アクチュエータを説明する。波 動歯車装置101の減速機フレーム111の内側に軸 受12を介してカップ状の出力軸113が設けられ� ��出力軸113の内側にはサーキュラスプライン1 14が設けられている。また、減速機フレーム1 11の端面には可撓性回転筒115の一方端部に設� ��られたフィールドコア部151が固定され、他� ��端部付近に設けられた外歯116がサーキュラ� ��プライン114に係合するようにしてある。可� ��性回転筒115の内側にはウェーブベアリング1 17が接触してウェーブベアリング117からトル� ��を伝達するようにしてある。ウェーブベア� ��ング117は後述するモータ102によって発生す� ��トルクを波動歯車装置101に入力するモータ� ��121に固定され、モータ軸121の一方端は出力� ��113の内側に軸受118を介して支持されている� ��また、減速機フレーム111の端面にはフィー� ��ドコア132が固定され、フィールドコア132に� ��空隙を介して可撓性回転筒115の内側に挿入� ��るようにカップ状の中空ヨーク131が設けら� ��ている。中空ヨーク131の内側には回転検出� ��104の固定部141が固定され、固定部141の内側� ��は回転部142が空隙を介して対向するように� ��ータ軸121に固定されている。フィールドコ� ��132の他端面には円筒状のモータフレーム122� ��固定され、モータフレーム122の内側には電� ��子巻線123を備えたリング状の固定子鉄心124� ��らなる固定子125が固定されている。固定子1 25の内側にはモータ102の界磁を構成する永久� ��石126を備えた回転子127が設けられ、永久磁� ��126は空隙を介して固定子鉄心124に対向させ� ��モータ軸121に固定されたカップ状のモータ� ��ーク128に固定されている。フレーム122の反� ��力側端面には第2のブラケット105が固定され 、ブラケット105の内側に突出して設けられた ハウジング部152に設けられた軸受153を介して モータ軸121の他方端を支持している。カップ 状のモータヨーク128の内周にはモータ102の極 数と同一の極数を備えたブレーキ103の回転側 永久磁石133が円周方向に等間隔に、かつ隣接 する磁極が異極になるように固定されてモー タ102の永久磁石126の磁路が共有状態になって いる。円周上に等ピッチで着磁したリング状 永久磁石よりなる回転側永久磁石133の内側に は、空隙を介し、固定側永久磁石134がブラケ ット105のハウジング部152に固定されている。
 また、図3には、電磁ブレーキを内挿した中 空アクチュエータが示されている。モータ202 は、フレーム201に固定されたステータ221とカ ップ形状のロータ222からなっている。中空シ ャフト203はフレーム201に固定されており、そ の周囲に電磁ブレーキ204を固定している。位 置検出器205は、固定シャフト203に取り付けら れた角度検出用の磁気センサ251とロータ222の 反負荷側に固定された角度検出用マグネット 252とからなっている。減速機207は、ロータ222 に結合されウェーブジュネレータ271と、フレ ーム201に固定されたフレックスプライン72と� ��回転自在に支持されたサーキュラスプライ� ��273とからなる。出力フィールドコア部は、� ��速側軸受209の支持部を兼ねた中空構造にな� ��ている。なお、ロータ222は高速側軸受209で� ��持されている。
 以上、説明した中空アクチュエータは、ロ� ��ットの関節部への適用が可能となっている� ��

実開平7-42215号公報(第3頁、図1)

特開2006-149139号公報(第3頁、図1)