JP2012223850A - 駆動機構およびロボット - Google Patents

Abstract

【課題】小型化することが可能な駆動機構を提供する。
【解決手段】この駆動機構は、Ｂ軸回りに回動するＴ軸駆動ギア部２２５と、Ｔ軸駆動ギア部２２５と噛合するとともにＴ軸駆動ギア部２２５によりＴ軸（θ軸）回りに回動される手先部１６とを含むＴ軸回動機構部と、Ｔ軸駆動ギア部２２５の内側に配置され、Ｂ軸回りに回動するθ軸駆動ギア部２３５と、手先部１６の内側に配置され、θ軸駆動ギア部２３５と噛合するとともにθ軸駆動ギア部２３５によりθ軸（Ｔ軸）回りに回動されるθ軸従動ギア部２３７とを含むθ軸回動機構部とを備え、Ｂ軸は、Ｔ軸およびθ軸方向から見て、手先部１６およびθ軸従動ギア部２３７の回動中心から距離Ｄ１だけオフセットした位置に配置されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、駆動機構およびロボットに関し、特に、回動機構部を備えた駆動機構、および、回動機構部が設けられた関節部を備えるロボットに関する。

従来、回動機構部を備えた駆動機構が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、第１軸回りに回動する第１ピニオンギア（ハイポイドピニオン）と、第１ピニオンギアにより第２軸回りに回動される第１リングギア（ハイポイド歯車）とを含む第１ハイポイドギアセット（第１ハイポイド歯車装置）と、第１ピニオンギア（ハイポイドピニオン）とは間隔を隔てて隣接するように配置され、第１軸に平行に配置された第３軸回りに回動する第２ピニオンギア（ハイポイドピニオン）と、第１リングギアの内側に配置され、第２ピニオンギアにより第１リングギアと同じ第２軸回りに回動される第２リングギア（ハイポイド歯車）とを含む第２ハイポイドギアセット（第２ハイポイド歯車装置）とを備えた手首駆動構造が開示されている。

特表平１０−５１２８１４号公報

しかしながら、上記特許文献１の手首駆動構造では、第１ピニオンギアおよび第２ピニオンギアが互いに間隔を隔てて隣接するように配置されるので、第１ピニオンギアおよび第２ピニオンギアの合計の配置スペースが大きくなるという不都合がある。このため、手首駆動構造を十分に小型化することができないという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、小型化することが可能な駆動機構、および、関節部を小型化することが可能なロボットを提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における駆動機構は、第１軸回りに回動する第１駆動ギア部と、第１駆動ギア部と噛合するとともに第１駆動ギア部により第２軸回りに回動される第１従動ギア部とを含む第１回動機構部と、第１駆動ギア部の内側または外側に配置され、第１軸回りに回動する第２駆動ギア部と、第１従動ギア部の内側または外側に配置され、第２駆動ギア部と噛合するとともに第２駆動ギア部により第２軸回りに回動される第２従動ギア部とを含む第２回動機構部とを備え、第１軸は、第２軸方向から見て、第１従動ギア部および第２従動ギア部の回動中心から所定距離オフセットした位置に配置されている。

この発明の第１の局面による駆動機構では、上記のように、第２駆動ギア部を、第１駆動ギア部の内側または外側に配置するとともに、第２従動ギア部を、第１従動ギア部の内側または外側に配置することによって、第１従動ギア部および第２従動ギア部を互いに間隔を隔てて隣接するように配置する場合に比べて小さいスペースで配置することができるとともに、第１駆動ギア部および第２駆動ギア部についても、第１駆動ギア部および第２駆動ギア部を互いに間隔を隔てて隣接するように配置する場合に比べて小さいスペースで配置することができる。これにより、従動ギア部側および駆動ギア部側の両方の配置スペースを小さくして駆動機構を小型化することができる。また、第１駆動ギア部および第２駆動ギア部が回動する第１軸が、第２軸方向から見て、第１従動ギア部および第２従動ギア部の回動中心から所定距離オフセットした位置に配置されるように構成することによって、第１駆動ギア部および第２駆動ギア部が回動する第１軸が、第２軸方向から見て、第１従動ギア部および第２従動ギア部の回動中心上に配置される場合（たとえば、ベベルギアを用いた場合）とは異なり、第１駆動ギア部および第２駆動ギア部のそれぞれの歯形を螺旋状に形成して第１従動ギア部および第２従動ギア部に噛合させることができるので、噛合位置において歯スジ方向（歯が延びる方向）の滑りを生じさせて駆動ギア部と従動ギア部とを滑らかに回動させることができる。

上記目的を達成するために、この発明の第２の局面におけるロボットは、アーム部と、アーム部の一方端部に設けられた関節部とを備え、関節部には、第１軸回りに回動する第１駆動ギア部と、第１駆動ギア部と噛合するとともに第１駆動ギア部により第２軸回りに回動される第１従動ギア部とを含む第１回動機構部と、第１駆動ギア部の内側または外側に配置され、第１軸回りに回動する第２駆動ギア部と、第１従動ギア部の内側または外側に配置され、第２駆動ギア部と噛合するとともに第２駆動ギア部により第２軸回りに回動される第２従動ギア部とを含む第２回動機構部とが設けられ、第１軸は、第２軸方向から見て、第１従動ギア部および第２従動ギア部の回動中心から所定距離オフセットした位置に配置されている。

この発明の第２の局面によるロボットでは、上記のように、第２駆動ギア部を、第１駆動ギア部の内側または外側に配置するとともに、第２従動ギア部を、第１従動ギア部の内側または外側に配置することによって、第１従動ギア部および第２従動ギア部を互いに間隔を隔てて隣接するように配置する場合に比べて小さいスペースで配置することができるとともに、第１駆動ギア部および第２駆動ギア部についても、第１駆動ギア部および第２駆動ギア部を互いに間隔を隔てて隣接するように配置する場合に比べて小さいスペースで配置することができる。これにより、従動ギア部側および駆動ギア部側の両方の配置スペースを小さくして関節部を小型化することができる。また、第１駆動ギア部および第２駆動ギア部が回動する第１軸が、第２軸方向から見て、第１従動ギア部および第２従動ギア部の回動中心から所定距離オフセットした位置に配置されるように構成することによって、第１駆動ギア部および第２駆動ギア部が回動する第１軸が、第２軸方向から見て、第１従動ギア部および第２従動ギア部の回動中心上に配置される場合（たとえば、ベベルギアを用いた場合）とは異なり、第１駆動ギア部および第２駆動ギア部のそれぞれの歯形を螺旋状に形成して第１従動ギア部および第２従動ギア部に噛合させることができるので、噛合位置において歯スジ方向（歯が延びる方向）の滑りを生じさせて駆動ギア部と従動ギア部とを滑らかに回動させることができる。これにより、ロボットの関節部を滑らかに動作させることができる。

本発明の第１および第２実施形態によるロボットの全体構成を説明するための概略図である。 本発明の第１実施形態によるロボットの手首関節部を示した部分断面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットの手首関節部を図２のＸ１方向側から見た側面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットの手首関節部を図２のＸ２方向側から見た側面図である。 図２の４００−４００線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットのＴ軸回動機構およびθ軸回動機構の構成を説明するための図である。 本発明の第１実施形態によるロボットのハンドを示した正面図である。 本発明の第２実施形態によるロボットの手首関節部を示した部分断面図である。 本発明の第３実施形態によるロボットのＴ軸回動機構およびθ軸回動機構を示した部分断面図である。 図９の５００−５００線に沿った断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１を参照して、本発明の第１実施形態によるロボット１の構成について説明する。

第１実施形態によるロボット１は、図１に示すように、６軸（Ｓ軸、Ｌ軸、Ｕ軸、Ｒ軸、Ｂ軸およびＴ軸）の垂直多関節型ロボットである。ロボット１は、旋回ベース１１と、アーム支持部１２と、下腕部１３と、上腕部１４と、手首関節部１５と、手先部１６と、ハンド１７とを備えている。なお、ハンド１７は、本発明の「エンドエフェクタ」の一例である。

旋回ベース１１は、下面が設置面（床面、壁面、天井面、走行台車の設置面など）に固定され、上面側でアーム支持部１２を水平面内で回動可能に支持している。旋回ベース１１とアーム支持部１２とは、減速機１８ａを介して連結され、図示しないサーボモータによってアーム支持部１２を旋回ベース１１に対して水平面内で相対的に回動（旋回）させるように構成されている。このように、旋回ベース１１とアーム支持部１２とをＳ軸（旋回軸）回りに相対的に回動させるＳ軸の関節部が構成されている。

アーム支持部１２は、旋回ベース１１上に設置され、下腕部１３および上腕部１４を含むロボット１のアーム全体を支持するように構成されている。アーム支持部１２は、上方に延びるように設けられた下腕取付部１２１で減速機１８ｂを介して下腕部１３を回動可能に支持している。また、下腕取付部１２１と下腕部１３とは、水平方向に対向するようにして水平方向に延びる回動軸（Ｌ軸）回りに相対回動可能に連結されている。そして、下腕部１３は、減速機１８ｂに接続された図示しないサーボモータによって、下腕取付部１２１（アーム支持部１２）に対して垂直面内で前傾または後傾するように旋回駆動されるように構成されている。このように、アーム支持部１２と下腕部１３とをＬ軸（下腕軸）回りに相対的に回動させるＬ軸の関節部が構成されている。

下腕部１３は、下端部でアーム支持部１２によって前後方向に旋回可能に支持されている一方、上端部で上腕部１４を旋回可能に支持するように構成されている。下腕部１３は、上端部で上腕部１４の第１上腕部１４１と水平方向に対向するようにして、減速機１８ｃを介して連結されている。そして、上腕部１４は、減速機１８ｃに接続された図示しないサーボモータによって、下腕部１３に対して垂直面内で上下方向に旋回駆動されるように構成されている。このように、下腕部１３と上腕部１４とをＵ軸（上腕軸）回りに相対的に回動させるＵ軸の関節部が構成されている。

また、上腕部１４は、一端（根本部）側の第１上腕部１４１で下腕部１３によって上下方向に旋回可能に支持されている一方、他端（先端部）側の第２上腕部１４２で手首関節部１５を支持するように構成されている。第１上腕部１４１は、減速機１８ｄを介して第２上腕部１４２に連結されており、第２上腕部１４２を連結軸（Ｒ軸）回りに回動可能に支持するように構成されている。そして、第２上腕部１４２は、減速機１８ｄに接続された図示しないサーボモータによって回動駆動されるように構成されている。このように、第１上腕部１４１と第２上腕部１４２とをＲ軸（第２上腕回動軸）回りに相対的に回動させるＲ軸の関節部が構成されている。なお、第２上腕部１４２は、本発明の「アーム部」の一例である。

手首関節部１５は、上腕部１４（第２上腕部１４２）の先端に設けられている。手首関節部１５には、手先部１６が設けられている。また、手首関節部１５は、手先部１６に取り付けられたハンド１７を第２上腕部１４２に対してＢ軸（手首曲げ軸）回りに回動させることが可能に構成されている。また、手首関節部１５は、ハンド１７を第２上腕部１４２に対して、Ｂ軸に直交するＴ軸（手先回動軸）回りに回動させることが可能に構成されている。手首関節部１５の詳細な構成については後述する。なお、手首関節部１５は、本発明の「関節部」の一例であり、Ｂ軸は、本発明の「第１軸」の一例である。

ロボット１は、ロボット指令ケーブル１０を介してロボット制御装置２に接続されている。ロボット制御装置２は、ロボット１の各関節部を駆動する複数のサーボモータを制御することによってロボット１に所定の動作をさせるように構成されている。

次に、図２〜図６を参照して、手首関節部１５の構成について詳細に説明する。

図２〜図４に示すように、第２上腕部１４２の内部には、手先部１６に取り付けられたハンド１７をＢ軸回りに回動させるＢ軸モータ２１と、ハンド１７をＴ軸回りに回動させるＴ軸モータ２２とが設けられている。さらに、第２上腕部１４２の内部には、ハンド１７をグリップ動作（把持動作）させるためのθ軸モータ２３が設けられている。Ｂ軸モータ２１、Ｔ軸モータ２２およびθ軸モータ２３は、第２上腕部１４２内において手首関節部１５よりも後方側（Ｙ２方向側）に配置されている。また、Ｂ軸モータ２１、Ｔ軸モータ２２およびθ軸モータ２３は、サーボモータからなり、ロボット制御装置２により駆動が制御されるように構成されている。

（Ｂ軸回動機構部）
Ｂ軸モータ２１の出力軸２１１には、図２に示すように、プーリ２１２が取り付けられている。また、図２および図４に示すように、プーリ２１２とＢ軸を回動軸として回動するプーリ２１３とには、環状に形成された伝動ベルト２１４が巻回されている。プーリ２１３は、図２および図５に示すように、ネジ部材２１３ａにより減速機２１５の図示しない入力軸に連結されている。また、減速機２１５の図示しない出力軸は、ネジ部材２１５ａによりＢ軸回動部２１６に連結されている。これにより、Ｂ軸モータ２１による駆動力が減速機２１５により減速された状態でＢ軸回動部２１６に伝達される。また、Ｂ軸回動部２１６のＢ軸が延びる方向の両端部には、それぞれ、円環状のベアリング２１７ａおよび２１７ｂが設けられている。Ｂ軸回動部２１６は、ベアリング２１７ａおよび２１７ｂにより、第２上腕部１４２に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動可能に支持されている。このような構成により、Ｂ軸回動部２１６は、Ｂ軸モータ２１による駆動力により第２上腕部１４２に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動される。Ｂ軸回動機構部は、上記のように、減速機２１５およびＢ軸回動部２１６により主として構成されている。なお、Ｂ軸回動機構部は、本発明の「第３回動機構部」の一例である。

（Ｔ軸回動機構部）
Ｔ軸モータ２２の出力軸２２１には、図２に示すように、プーリ２２２が取り付けられている。また、図２および図３に示すように、プーリ２２２とＢ軸を回動軸として回動するプーリ２２３とには、環状に形成された伝動ベルト２２４が巻回されている。プーリ２２３は、図２および図５に示すように、ネジ部材２２３ａによりＴ軸駆動ギア部２２５に連結されている。Ｔ軸駆動ギア部２２５は、後述のθ軸駆動ギア部２３５の外側でＢ軸に沿って配置されており、円環状のベアリング２２６ａおよび２２６ｂにより、第２上腕部１４２に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動可能に支持されている。このような構成により、Ｔ軸駆動ギア部２２５は、Ｔ軸モータ２２による駆動力により第２上腕部１４２に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動される。なお、Ｔ軸駆動ギア部２２５は、本発明の「第１駆動ギア部」の一例である。

ここで、第１実施形態では、Ｔ軸駆動ギア部２２５の先端部には、略円錐形状の歯部２２５ａが形成されている。歯部２２５ａは、手先部１６のハンド１７が取り付けられる側とは反対側（図２のＹ２方向側）の端部に形成された略円錐形状の歯部１６ａに噛合（係合）するように構成されている。具体的には、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａは、手先部１６の歯部１６ａよりも小径のピニオンギアであり、手先部１６の歯部１６ａは、曲がり歯かさ歯車のハイポイドギア（登録商標）である。また、図６に示すように、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａは、螺旋状の歯形を有しているとともに、手先部１６の歯部１６ａは、曲線状の歯形を有している。これにより、歯部２２５ａおよび歯部１６ａは、互いの間に歯スジ方向（歯が延びる方向）の滑りが生じて滑らかに噛合される。また、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａは、所定の減速比（たとえば、１／３の減速比）が得られるように、手先部１６の歯部１６ａの歯数よりも少ない歯数になるように構成されている。なお、手先部１６は、本発明の「第１従動ギア部」の一例である。

Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａの回動軸（Ｂ軸）は、図５に示すように、Ｔ軸方向から見て、手先部１６の歯部１６ａの回動中心（Ｔ軸）からＢ軸に直交する方向に距離Ｄ１だけオフセットした位置に配置されている。すなわち、Ｔ軸方向から見て、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａの回動軸（Ｂ軸）と手先部１６の歯部１６ａの回動軸（Ｔ軸）とは、Ｂ軸に直交する方向に距離Ｄ１だけ離間している。また、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａと手先部１６の歯部１６ａとが噛合する位置は、歯部１６ａの回動中心（Ｔ軸）から距離Ｄ１だけオフセットされたＢ軸上に配置されている。また、図２に示すように、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａは、回動軸（Ｂ軸）に対してロボット１の先端部側（Ｙ１方向側）で手先部１６の歯部１６ａに噛合するように構成されている。また、Ｔ軸駆動ギア部２２５は、Ｂ軸の延びる方向に貫通する貫通孔２２５ｂを有し、中空形状に形成されている。

手先部１６は、図２に示すように、後述のθ軸従動ギア部２３７の外側でＢ軸に直交するＴ軸に沿って配置されており、円環状のベアリング２２７ａおよび２２７ｂにより、Ｂ軸回動部２１６に対してＴ軸回りに（Ｔ軸を回動軸として）回動可能に支持されている。このような構成により、手先部１６は、Ｔ軸モータ２２によりＴ軸駆動ギア部２２５がＢ軸回りに回動されることによってＴ軸回りに回動される。また、手先部１６の先端部には、ハンド１７を取り付けるためのネジ穴１６ｂが設けられている。また、手先部１６は、Ｔ軸の延びる方向に貫通する貫通孔１６ｃを有し、中空形状に形成されている。Ｔ軸回動機構部は、上記のように、Ｔ軸駆動ギア部２２５および手先部１６により主として構成されている。なお、Ｔ軸回動機構部は、本発明の「第１回動機構部」の一例である。

（θ軸回動機構部）
θ軸モータ２３の出力軸２３１には、図２に示すように、プーリ２３２が取り付けられている。また、図２および図３に示すように、プーリ２３２とＢ軸を回動軸として回動するプーリ２３３とには、環状に形成された伝動ベルト２３４が巻回されている。プーリ２３３は、図２および図５に示すように、ネジ部材２３３ａによりθ軸駆動ギア部２３５に連結されている。θ軸駆動ギア部２３５は、Ｔ軸駆動ギア部２２５の貫通孔２２５ｂの内側でＢ軸に沿って配置されている。また、θ軸駆動ギア部２３５は、円環状のベアリング２３６ａおよび２３６ｂにより、Ｔ軸駆動ギア部２２５に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動可能に支持されている。このような構成により、θ軸駆動ギア部２３５は、θ軸モータ２３による駆動力によりＴ軸駆動ギア部２２５に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動される。なお、θ軸駆動ギア部２３５は、本発明の「第２駆動ギア部」の一例である。

また、第１実施形態では、θ軸駆動ギア部２３５の先端部には、略円錐形状の歯部２３５ａが形成されている。歯部２３５ａは、θ軸従動ギア部２３７に形成された略円錐形状の歯部２３７ａに噛合（係合）するように構成されている。具体的には、θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａは、θ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａよりも小径のピニオンギアであり、θ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａは、曲がり歯かさ歯車のハイポイドギア（登録商標）である。また、図６に示すように、θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａは、螺旋状の歯形を有しているとともに、θ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａは、曲線状の歯形を有している。これにより、歯部２３５ａおよび歯部２３７ａは、互いの間に歯スジ方向（歯が延びる方向）の滑りが生じて滑らかに噛合される。また、θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａは、高減速比（たとえば、１／１０の減速比）が得られるように、θ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａの歯数よりも少ない歯数になるように構成されている。第１実施形態では、θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａをピニオンギアにより構成するとともにθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａをハイポイドギア（登録商標）により構成することによって、容易に歯部２３５ａと歯部２３７ａとの歯数比を大きくすることができるので、容易に高減速比を得ることが可能である。また、θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａおよびθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａは、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａおよび手先部１６の歯部１６ａよりも大きい減速比を有している。また、θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａに対するＴ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａの直径の比は、θ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａに対する手先部１６の歯部１６ａの直径の比とは異なる値であり、歯部２３７ａに対する歯部１６ａの直径の比よりも大きい。なお、θ軸従動ギア部２３７は、本発明の「第２従動ギア部」の一例である。

θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａの回動軸（Ｂ軸）は、図５に示すように、θ軸方向から見て、θ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａの回動中心（θ軸）からＢ軸に直交する方向に距離Ｄ１だけオフセットした位置に配置されている。すなわち、θ軸方向から見て、θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａの回動軸（Ｂ軸）とθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａの回動軸（θ軸）とは、Ｂ軸に直交する方向に距離Ｄ１だけ離間している。また、θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａとθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａとが噛合する位置は、歯部２３７ａの回動中心（θ軸）から距離Ｄ１だけオフセットされたＢ軸上に配置されている。また、図２および図５に示すように、手先部１６の歯部１６ａの回動軸（Ｔ軸）とθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａの回動軸（θ軸）とは、互いに同軸上に位置している。したがって、図５に示すように、θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａおよびＴ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａは、それぞれ、Ｔ軸（θ軸）方向から見て、Ｂ軸に直交する方向にＴ軸（θ軸）から同じ距離Ｄ１だけ離間した位置でθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａおよび手先部１６の歯部１６ａに噛合している。θ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａおよび手先部１６の歯部１６ａは、図２に示すように、Ｂ軸を挟んで互いに対向するように配置されている。θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａは、回動軸（Ｂ軸）に対してロボット１の先端部側とは反対側（図２のＹ２方向側）でθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａに噛合するように構成されている。なお、θ軸およびＴ軸は、共に、本発明の「第２軸」の一例である。

θ軸従動ギア部２３７は、図２に示すように、手先部１６の貫通孔１６ｃの内側でθ軸に沿って配置されている。また、θ軸従動ギア部２３７は、円環状のベアリング２３８ａおよび２３８ｂにより、手先部１６およびＢ軸回動部２１６に対してθ軸回りに（θ軸を回動軸として）回動可能に支持されている。このような構成により、θ軸従動ギア部２３７は、θ軸モータ２３によりθ軸駆動ギア部２３５がＢ軸回りに回動されることによってθ軸回りに回動される。θ軸回動機構部は、上記のように、θ軸駆動ギア部２３５およびθ軸従動ギア部２３７により主として構成されている。なお、θ軸回動機構部は、本発明の「第２回動機構部」の一例である。また、θ軸従動ギア部２３７は、ハンド１７が配置される側（図２のＹ１方向側）の端部にハンド１７に接続される接続部２３７ｂを有している。接続部２３７ｂは、ハンド１７が取り付けられていない状態において、手先部１６の貫通孔１６ｃを介して手首関節部１５から露出している。

上記の構成により、Ｂ軸モータ２１が駆動されると、Ｂ軸回動部２１６がＢ軸回りに回動され、それに伴って手先部１６およびθ軸従動ギア部２３７が共にＢ軸回りに回動される。すなわち、Ｂ軸回動部２１６がＢ軸回りに回動されるのに伴って、Ｔ軸およびθ軸が共にＢ軸回りに回動される。このようにして、手先部１６に取り付けられたハンド１７は、Ｂ軸モータ２１による駆動力によりＢ軸回りに回動される。また、Ｔ軸モータ２２が駆動されると、Ｔ軸駆動ギア部２２５がＢ軸回りに回動され、それに伴って手先部１６がＴ軸回りに回動される。このようにして、手先部１６に取り付けられたハンド１７は、Ｔ軸モータ２２による駆動力によりＴ軸回りに回動される。また、θ軸モータ２３が駆動されると、θ軸駆動ギア部２３５がＢ軸回りに回動され、それに伴ってθ軸従動ギア部２３７がθ軸回りに回動される。このようにして、θ軸モータ２３による駆動力が、接続部２３７ｂを介してハンド１７に伝達される。なお、Ｂ軸回動機構部、Ｔ軸回動機構部およびθ軸回動機構部は、互いに独立して動作することが可能である。

ハンド１７は、図２〜図４および図７に示すように、ベース部１７１と、一対の指部１７２とを有している。ベース部１７１は、図２に示すように、ネジ部材１７３により手先部１６の先端部に固定的に取り付けられている。ベース部１７１は、Ｔ軸（θ軸）方向から見て、略矩形形状に形成されている。また、ベース部１７１には、Ｔ軸（θ軸）方向から見て円形状の回動部１７４が設けられている。回動部１７４は、θ軸従動ギア部２３７の接続部２３７ｂに接続されており、接続部２３７ｂがθ軸回りに回動するのに伴ってベース部１７１に対してθ軸回りに回動するように構成されている。また、回動部１７４には、Ｔ軸（θ軸）方向から見て円弧状に形成された一対のスリット１７４ａが形成されている。一対のスリット１７４ａは、互いに半径方向にずれるように配置されている。具体的には、一方の円弧状のスリット１７４ａは、その中心がθ軸に対して図７のＸ１方向にずれているとともに、他方の円弧状のスリット１７４ａは、その中心がθ軸に対して図７のＸ２方向にずれている。

一対の指部１７２は、ベース部１７１の表面側（図２〜図４のＹ１方向側）に設けられている。また、一対の指部１７２は、互いに対向するように配置されている。また、一対の指部１７２は、互いに対向する方向（図７のＸ方向）に移動可能に構成されている。具体的には、一対の指部１７２は、Ｘ方向に延びる一対のレール１７５に跨るように取り付けられており、一対のレール１７５に沿ってＸ方向に移動可能に構成されている。また、一対の指部１７２には、ベース部１７１側に突出するピン１７２ａが設けられている。一方の指部１７２のピン１７２ａは、一方のスリット１７４ａに挿入されており、他方の指部１７２のピン１７２ａは、他方のスリット１７４ａに挿入されている。そして、回動部１７４が回動することによって、ピン１７２ａが対応するスリット１７４ａに沿ってＸ方向に移動される。これにより、一対の指部１７２は、互いに接近する方向（近づく方向）または互いに離間する方向（遠ざかる方向）に移動される。すなわち、ハンド１７のグリップ動作が行われる。このような構成により、θ軸モータ２３による駆動力が、θ軸回動機構部を介してクリップ動作させるための動力としてハンド１７に伝達される。

第１実施形態では、上記のように、θ軸駆動ギア部２３５をＴ軸駆動ギア部２２５の内側に配置するとともに、θ軸従動ギア部２３７を手先部１６の内側に配置することによって、手先部１６およびθ軸従動ギア部２３７を互いに間隔を隔てて隣接するように配置する場合に比べて小さいスペースで配置することができるとともに、Ｔ軸駆動ギア部２２５およびθ軸駆動ギア部２３５についても、Ｔ軸駆動ギア部２２５およびθ軸駆動ギア部２３５を互いに間隔を隔てて隣接するように配置する場合に比べて小さいスペースで配置することができる。これにより、従動ギア部（手先部１６およびθ軸従動ギア部２３７）側および駆動ギア部（Ｔ軸駆動ギア部２２５およびθ軸駆動ギア部２３５）側の両方の配置スペースを小さくして手首関節部１５を小型化することができる。また、Ｔ軸駆動ギア部２２５およびθ軸駆動ギア部２３５が回動するＢ軸が、図５に示すように、Ｔ軸（θ軸）方向から見て、手先部１６およびθ軸従動ギア部２３７の回動中心から距離Ｄ１だけオフセットした位置に配置されるように構成することによって、Ｔ軸駆動ギア部２２５およびθ軸駆動ギア部２３５が回動するＢ軸が、Ｔ軸（θ軸）方向から見て、手先部１６およびθ軸従動ギア部２３７の回動中心上に配置される場合（たとえば、ベベルギアを用いた場合）とは異なり、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａおよびθ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａのそれぞれの歯形を螺旋状に形成して手先部１６の歯部１６ａおよびθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａに噛合させることができるので、噛合位置において歯スジ方向（歯が延びる方向）の滑りを生じさせて駆動ギア部と従動ギア部とを滑らかに回動させることができる。これにより、ロボット１の手首関節部１５を滑らかに動作させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｔ軸回動機構部およびθ軸回動機構部を、共に、減速機能を有するように構成する。このように構成すれば、Ｔ軸回動機構部により、Ｔ軸モータ２２から伝達されるトルクが増大されるので、増大された大きいトルクでハンド１７をＴ軸回りに回動させることができるとともに、θ軸回動機構部により、θ軸モータ２３から伝達されるトルクが増大されるので、増大された大きいトルクをグリップ動作の駆動力としてハンド１７に伝達することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａおよびθ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａを、それぞれ、手先部１６の歯部１６ａおよびθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａよりも歯数が少なくなるように構成する。このように構成すれば、容易に、減速機能を有するＴ軸回動機構部およびθ軸回動機構部を得ることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａおよびθ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａのそれぞれをピニオンギアにより構成するとともに、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａおよびθ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａのそれぞれの歯形を螺旋状に形成する。このように構成すれば、ピニオンギアにより、容易に高減速を得ることができるとともに、螺旋状の歯形により、噛合位置において歯スジ方向（歯が延びる方向）の滑りを生じさせて駆動ギア部（Ｔ軸駆動ギア部２２５およびθ軸駆動ギア部２３５）と従動ギア部（手先部１６およびθ軸従動ギア部２３７）とを滑らかに回動させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａの直径に対するＴ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａの直径の比が、θ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａの直径に対する手先部１６の歯部１６ａの直径の比とは異なる値になるようにＴ軸回動機構部およびθ軸回動機構部を構成する。このように構成すれば、図５に示すように、Ｔ軸（θ軸）方向から見て、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａおよびθ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａを、それぞれ、手先部１６およびθ軸従動ギア部２３７の回動中心からオフセットした位置で手先部１６の歯部１６ａおよびθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａに噛合させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、手先部１６の歯部１６ａおよびθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａを、Ｂ軸を挟んで互いに対向するように配置する。このように構成すれば、手先部１６の歯部１６ａおよびθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａの両方をＢ軸に対して一方側に配置する場合とは異なり、Ｂ軸近傍のスペースに手先部１６の歯部１６ａおよびθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａをバランスよく配置することができるので、Ｂ軸近傍のスペースを効率よく活用でき、その結果、手首関節部１５のさらなる小型化を図ることができる。

さらに、第１実施形態では、ハンド１７自体にハンド１７を駆動させる駆動源（モータ）を設ける必要がないので、エンドエフェクタとしてのハンド１７をその分小型に形成することができ、より狭小な箇所でもハンド１７による作業を行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｔ軸回動機構部の手先部１６およびθ軸回動機構部のθ軸従動ギア部２３７をＢ軸回りに回動させることによってハンド１７（Ｔ軸およびθ軸）をＢ軸回りに回動させるＢ軸回動機構部を設ける。このように構成すれば、Ｂ軸回動機構部およびＴ軸回動機構部により、ハンド１７をＢ軸およびＴ軸の２軸で移動させることができるとともに、θ軸回動機構部により、ハンド１７にグリップ動作のための駆動力を伝達することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ハンド１７が取り付けられていない状態において、θ軸従動ギア部２３７の接続部２３７ｂが手首関節部１５から露出するように構成する。このように構成すれば、接続部２３７ｂを容易にハンド１７に接続することができるので、θ軸従動ギア部２３７を手首関節部１５に設けたとしても、ハンド１７の取り付け作業性が低下するのを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、図１および図８を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、ロボット１がハンド１７を備えた構成の上記第１実施形態とは異なり、ロボット２０１がエンドエフェクタを備えていない構成について説明する。なお、第２実施形態では、上記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

図８に示すように、第２実施形態によるロボット２０１は、エンドエフェクタを備えておらず、外部部品としてのエンドエフェクタを装着可能に構成されている。第２上腕部２４２の内部には、上記第１実施形態と同様に、手先部１６に取り付けられる外部部品としてのエンドエフェクタをＢ軸回りに回動させるＢ軸モータ２１と、エンドエフェクタをＴ軸回りに回動させるＴ軸モータ２２とが設けられている。さらに、第２上腕部２４２の内部には、エンドエフェクタを動作させるためのθ軸モータ２３が設けられている。なお、第２上腕部２４２は、本発明の「アーム部」の一例である。

また、第２実施形態においても、Ｔ軸回動機構部およびθ軸回動機構部は、上記第１実施形態と同様に構成されている。すなわち、Ｔ軸駆動ギア部２２５は、Ｔ軸モータ２２による駆動力により第２上腕部１４２に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動されるように構成されている。また、Ｔ軸駆動ギア部２２５の歯部２２５ａの回動軸（Ｂ軸）は、Ｔ軸方向から見て、手先部１６の歯部１６ａの回動中心（Ｔ軸）からＢ軸に直交する方向に距離Ｄ１だけオフセットした位置に配置されている。手先部１６は、Ｔ軸モータ２２によりＴ軸駆動ギア部２２５がＢ軸回りに回動されることによってＴ軸回りに回動されるように構成されている。

θ軸駆動ギア部２３５は、Ｔ軸駆動ギア部２２５の貫通孔２２５ｂの内側でＢ軸に沿って配置されている。また、θ軸駆動ギア部２３５は、θ軸モータ２３による駆動力によりＴ軸駆動ギア部２２５に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動されるように構成されている。θ軸駆動ギア部２３５の歯部２３５ａの回動軸（Ｂ軸）は、θ軸方向から見て、θ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａの回動中心（θ軸）からＢ軸に直交する方向に距離Ｄ１だけオフセットした位置に配置されている。また、手先部１６の歯部１６ａの回動軸（Ｔ軸）とθ軸従動ギア部２３７の歯部２３７ａの回動軸（θ軸）とは、互いに同軸上に位置している。θ軸従動ギア部２３７は、図２に示すように、手先部１６の貫通孔１６ｃの内側でθ軸に沿って配置されている。また、θ軸従動ギア部２３７は、θ軸モータ２３によりθ軸駆動ギア部２３５がＢ軸回りに回動されることによってθ軸回りに回動される。

なお、第２実施形態のその他の構成は、図１および図８に示すように、上記第１実施形態と同様である。すなわち、上記第１実施形態のロボット１からハンド１７を取り外した構成が第２実施形態のロボット２０１である。したがって、第２実施形態によるロボット１は、６軸（Ｓ軸、Ｌ軸、Ｕ軸、Ｒ軸、Ｂ軸およびＴ軸）の垂直多関節型ロボットであり、エンドエフェクタを備えないとともに、旋回ベース１１と、アーム支持部１２と、下腕部１３と、上腕部１４と、手首関節部１５と、手先部１６とを備えている。

第２実施形態では、上記のように、θ軸駆動ギア部２３５をＴ軸駆動ギア部２２５の内側に配置するとともに、θ軸従動ギア部２３７を手先部１６の内側に配置することによって、上記第１実施形態と同様に、従動ギア部（手先部１６およびθ軸従動ギア部２３７）側および駆動ギア部（Ｔ軸駆動ギア部２２５およびθ軸駆動ギア部２３５）側の両方の配置スペースを小さくして手首関節部１５を小型化することができる。また、Ｔ軸駆動ギア部２２５およびθ軸駆動ギア部２３５が回動するＢ軸が、Ｔ軸（θ軸）方向から見て、手先部１６およびθ軸従動ギア部２３７の回動中心から距離Ｄ１だけオフセットした位置に配置されるように構成することによって、噛合位置において歯スジ方向（歯が延びる方向）の滑りを生じさせて駆動ギア部と従動ギア部とを滑らかに回動させることができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、図９および図１０を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、θ軸駆動ギア部２３５がＴ軸駆動ギア部２２５の貫通孔２２５ｂの内側に配置された上記第１実施形態とは異なり、Ｔ軸駆動ギア部３３５をθ軸駆動ギア部３２５の貫通孔３２５ｂの内側（θ軸駆動ギア部３２５をＴ軸駆動ギア部３３５の外側）に配置する構成について説明する。なお、第３実施形態では、上記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

（θ軸回動機構部）
プーリ３２３は、図示しないθ軸モータにより回動可能に構成されている。また、プーリ３２３は、図９に示すように、ネジ部材３２３ａによりθ軸駆動ギア部３２５に連結されている。θ軸駆動ギア部３２５は、Ｔ軸駆動ギア部３３５の外側でＢ軸に沿って配置されており、図示しない円環状のベアリングにより、第２上腕部１４２（図２参照）に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動可能に支持されている。このような構成により、θ軸駆動ギア部３２５は、θ軸モータ（図示せず）による駆動力により第２上腕部１４２に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動される。なお、Ｂ軸は、本発明の「第１軸」の一例であり、θ軸駆動ギア部３２５は、本発明の「第２駆動ギア部」の一例である。

ここで、第３実施形態では、θ軸駆動ギア部３２５の先端部には、略円錐形状の歯部３２５ａが形成されている。歯部３２５ａは、後述のθ軸従動ギア部３３７に形成された略円錐形状の歯部３３７ａに噛合（係合）するように構成されている。具体的には、θ軸駆動ギア部３２５の歯部３２５ａは、θ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａよりも小径のピニオンギアであり、θ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａは、曲がり歯かさ歯車のハイポイドギア（登録商標）である。また、θ軸駆動ギア部３２５の歯部３２５ａは、螺旋状の歯形を有しているとともに、θ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａは、曲線状の歯形を有している。これにより、歯部３２５ａおよび歯部３３７ａは、互いの間に歯スジ方向（歯が延びる方向）の滑りが生じて滑らかに噛合される。また、θ軸駆動ギア部３２５の歯部３２５ａは、所定の減速比（たとえば、１／３の減速比）が得られるように、θ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａの歯数よりも少ない歯数になるように構成されている。なお、θ軸従動ギア部３３７は、本発明の「第２従動ギア部」の一例である。

θ軸駆動ギア部３２５の歯部３２５ａの回動軸（Ｂ軸）は、図１０に示すように、θ軸方向から見て、θ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａの回動中心（θ軸）からＢ軸に直交する方向に距離Ｄ２だけオフセットした位置に配置されている。すなわち、θ軸方向から見て、θ軸駆動ギア部３２５の歯部３２５ａの回動軸（Ｂ軸）とθ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａの回動軸（θ軸）とは、Ｂ軸に直交する方向に距離Ｄ２だけ離間している。また、θ軸駆動ギア部３２５の歯部３２５ａとθ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａとが噛合する位置は、歯部３３７ａの回動中心（θ軸）から距離Ｄ２だけオフセットされたＢ軸上に配置されている。また、θ軸駆動ギア部３２５の歯部３２５ａは、図９に示すように、回動軸（Ｂ軸）に対してロボット１の先端部側とは反対側（Ｙ２方向側）でθ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａに噛合するように構成されている。また、θ軸駆動ギア部３２５は、Ｂ軸の延びる方向に貫通する貫通孔３２５ｂを有し、中空形状に形成されている。

θ軸従動ギア部３３７は、図９に示すように、後述する手先部３１６の貫通孔３１６ｃの内側でθ軸に沿って配置されている。また、θ軸従動ギア部３３７は、図示しない円環状のベアリングにより、手先部３１６に対してθ軸回りに（θ軸を回動軸として）回動可能に支持されている。このような構成により、θ軸従動ギア部３３７は、θ軸モータ（図示せず）によりθ軸駆動ギア部３２５がＢ軸回りに回動されることによってθ軸回りに回動される。θ軸回動機構部は、上記のように、θ軸駆動ギア部３２５およびθ軸従動ギア部３３７により主として構成されている。なお、θ軸回動機構部は、本発明の「第２回動機構部」の一例である。また、θ軸従動ギア部３３７は、ハンド１７が配置される側（Ｙ１方向側）の端部にハンド１７に接続される接続部３３７ｂを有している。接続部３３７ｂは、ハンド１７が取り付けられていない状態において、後述する手先部３１６の貫通孔３１６ｃを介して手首関節部１５から露出している。

（Ｔ軸回動機構部）
プーリ３３３は、図示しないＴ軸モータにより回動可能に構成されている。また、プーリ３３３は、図９に示すように、ネジ部材３３３ａによりＴ軸駆動ギア部３３５に連結されている。Ｔ軸駆動ギア部３３５は、θ軸駆動ギア部３２５の貫通孔３２５ｂの内側でＢ軸に沿って配置されている。また、Ｔ軸駆動ギア部３３５は、円環状のベアリング３３６ａおよび３３６ｂにより、θ軸駆動ギア部３２５に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動可能に支持されている。このような構成により、Ｔ軸駆動ギア部３３５は、Ｔ軸モータ（図示せず）による駆動力によりθ軸駆動ギア部３２５に対してＢ軸回りに（Ｂ軸を回動軸として）回動される。なお、Ｔ軸駆動ギア部３３５は、本発明の「第１駆動ギア部」の一例である。

また、第３実施形態では、Ｔ軸駆動ギア部３３５の先端部には、略円錐形状の歯部３３５ａが形成されている。歯部３３５ａは、手先部３１６のハンド１７が取り付けられる側とは反対側（Ｙ２方向側）の端部に形成された略円錐形状の歯部３１６ａに噛合（係合）するように構成されている。具体的には、Ｔ軸駆動ギア部３３５の歯部３３５ａは、手先部３１６の歯部３１６ａよりも小径のピニオンギアであり、手先部３１６の歯部３１６ａは、曲がり歯かさ歯車のハイポイドギア（登録商標）である。また、Ｔ軸駆動ギア部３３５の歯部３３５ａは、螺旋状の歯形を有しているとともに、手先部３１６の歯部３１６ａは、曲線状の歯形を有している。これにより、歯部３３５ａおよび歯部３１６ａは、互いの間に歯スジ方向（歯が延びる方向）の滑りが生じて滑らかに噛合される。また、Ｔ軸駆動ギア部３３５の歯部３３５ａは、高減速比（たとえば、１／１５の減速比）が得られるように、手先部３１６の歯部３１６ａの歯数よりも少ない歯数になるように構成されている。また、Ｔ軸駆動ギア部３３５の歯部３３５ａおよび手先部３１６の歯部３１６ａは、θ軸駆動ギア部３２５の歯部３２５ａおよびθ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａよりも大きい減速比を有している。また、Ｔ軸駆動ギア部３３５の歯部３３５ａに対するθ軸駆動ギア部３２５の歯部３２５ａの直径の比は、手先部３１６の歯部３１６ａに対するθ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａの直径の比とは異なる値であり、歯部３１６ａに対する歯部３３７ａの直径の比よりも大きい。なお、手先部３１６は、本発明の「第１従動ギア部」の一例である。

Ｔ軸駆動ギア部３３５の歯部３３５ａの回動軸（Ｂ軸）は、図１０に示すように、Ｔ軸方向から見て、手先部３１６の歯部３１６ａの回動中心（Ｔ軸）からＢ軸に直交する方向に距離Ｄ２だけオフセットした位置に配置されている。すなわち、Ｔ軸方向から見て、Ｔ軸駆動ギア部３３５の歯部３３５ａの回動軸（Ｂ軸）と手先部３１６の歯部３１６ａの回動軸（Ｔ軸）とは、Ｂ軸に直交する方向に距離Ｄ２だけ離間している。また、Ｔ軸駆動ギア部３３５の歯部３３５ａと手先部３１６の歯部３１６ａとが噛合する位置は、歯部３１６ａの回動中心（Ｔ軸）から距離Ｄ２だけオフセットされたＢ軸上に配置されている。また、図９および図１０に示すように、手先部３１６の歯部３１６ａの回動軸（Ｔ軸）とθ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａの回動軸（θ軸）とは、互いに同軸上に位置している。したがって、図１０に示すように、Ｔ軸駆動ギア部３３５の歯部３３５ａおよびθ軸駆動ギア部３２５の歯部３２５ａは、それぞれ、Ｔ軸（θ軸）方向から見て、Ｂ軸に直交する方向にＴ軸（θ軸）から同じ距離Ｄ２だけ離間した位置でθ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａおよび手先部３１６の歯部３１６ａに噛合している。θ軸従動ギア部３３７の歯部３３７ａおよび手先部３１６の歯部３１６ａは、図９に示すように、Ｂ軸を挟んで互いに対向するように配置されている。Ｔ軸駆動ギア部３３５の歯部３３５ａは、回動軸（Ｂ軸）に対してロボット１の先端部側（Ｙ１方向側）で手先部３１６の歯部３１６ａに噛合するように構成されている。なお、θ軸およびＴ軸は、共に、本発明の「第２軸」の一例である。

手先部３１６は、図９に示すように、θ軸従動ギア部３３７の外側でＢ軸に直交するＴ軸に沿って配置されており、図示しない円環状のベアリングにより、Ｂ軸回動部２１６（図２参照）に対してＴ軸回りに（Ｔ軸を回動軸として）回動可能に支持されている。このような構成により、手先部３１６は、Ｔ軸モータ（図示せず）によりＴ軸駆動ギア部３３５がＢ軸回りに回動されることによってＴ軸回りに回動される。また、手先部３１６の先端部には、ハンド１７（図２参照）を取り付けるためのネジ穴３１６ｂが設けられている。また、手先部３１６は、Ｔ軸の延びる方向に貫通する貫通孔３１６ｃを有し、中空形状に形成されている。Ｔ軸回動機構部は、上記のように、Ｔ軸駆動ギア部３３５および手先部３１６により主として構成されている。なお、Ｔ軸回動機構部は、本発明の「第１回動機構部」の一例である。

上記の構成により、θ軸モータ（図示せず）が駆動されると、θ軸駆動ギア部３２５がＢ軸回りに回動され、それに伴ってθ軸従動ギア部３３７がθ軸回りに回動される。このようにして、θ軸モータによる駆動力が、接続部３３７ｂを介してハンド１７に伝達される。また、Ｔ軸モータ（図示せず）が駆動されると、Ｔ軸駆動ギア部３３５がＢ軸回りに回動され、それに伴って手先部３１６がＴ軸回りに回動される。このようにして、手先部３１６に取り付けられたハンド１７は、Ｔ軸モータによる駆動力によりＴ軸回りに回動される。なお、Ｔ軸回動機構部およびθ軸回動機構部は、互いに独立して動作することが可能である。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、Ｔ軸駆動ギア部３３５をθ軸駆動ギア部３２５の内側に配置するとともに、θ軸従動ギア部３３７を手先部３１６の内側に配置することによって、上記第１実施形態と同様に、従動ギア部（手先部３１６およびθ軸従動ギア部３３７）側および駆動ギア部（Ｔ軸駆動ギア部３３５およびθ軸駆動ギア部３２５）側の両方の配置スペースを小さくして手首関節部１５を小型化することができる。また、Ｔ軸駆動ギア部３３５およびθ軸駆動ギア部３２５が回動するＢ軸が、Ｔ軸（θ軸）方向から見て、手先部３１６およびθ軸従動ギア部３３７の回動中心から距離Ｄ２だけオフセットした位置に配置されるように構成することによって、噛合位置において歯スジ方向（歯が延びる方向）の滑りを生じさせて駆動ギア部と従動ギア部とを滑らかに回動させることができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、本発明のロボットの一例として、垂直多関節型ロボットを示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、垂直多関節型ロボット以外のロボットにも適用可能である。

また、上記第１および第３実施形態では、本発明のエンドエフェクタの一例として、グリップ動作（把持動作）を行うハンドを示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、溶接トーチや研磨具など、ハンド以外のエンドエフェクタであってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の駆動機構をロボットに適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の駆動機構は、たとえば、工作機械や基板の検査装置など、ロボット以外にも適用可能である。

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の関節部の一例として、Ｂ軸およびＴ軸の２軸で動作可能な手首関節部を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、単軸で動作する関節部であってもよいし、３軸以上の複数軸で動作する関節部であってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の第２従動ギア部としてのθ軸従動ギア部を、第１従動ギア部としての手先部の内側に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１従動ギア部を第２従動ギア部の内側（第２従動ギア部を第１従動ギア部の外側）に配置してもよい。

１、２０１ ロボット
１５ 手首関節部（関節部）
１６、３１６ 手先部（第１従動ギア部）
１７ ハンド（エンドエフェクタ）
１４２、２４２ 第２上腕部（アーム部）
２２５、３３５ Ｔ軸駆動ギア部（第１駆動ギア部）
２３５、３２５ θ軸駆動ギア部（第２駆動ギア部）
２３７、３３７ θ軸従動ギア部（第２従動ギア部）

Claims (12)

1. 第１軸回りに回動する第１駆動ギア部と、前記第１駆動ギア部と噛合するとともに前記第１駆動ギア部により第２軸回りに回動される第１従動ギア部とを含む第１回動機構部と、
   前記第１駆動ギア部の内側または外側に配置され、前記第１軸回りに回動する第２駆動ギア部と、前記第１従動ギア部の内側または外側に配置され、前記第２駆動ギア部と噛合するとともに前記第２駆動ギア部により前記第２軸回りに回動される第２従動ギア部とを含む第２回動機構部とを備え、
   前記第１軸は、前記第２軸方向から見て、前記第１従動ギア部および前記第２従動ギア部の回動中心から所定距離オフセットした位置に配置されている、駆動機構。
2. 前記第１駆動ギア部および前記第１従動ギア部の噛合位置と、前記第２駆動ギア部および前記第２従動ギア部の噛合位置とは、前記第２軸方向から見て、共に、前記第１軸上に位置している、請求項１に記載の駆動機構。
3. 前記第１回動機構部および前記第２回動機構部は、減速機能を有している、請求項１または２に記載の駆動機構。
4. 前記第１駆動ギア部および前記第２駆動ギア部は、それぞれ、前記第１従動ギア部および前記第２従動ギア部よりも歯数が少なくなるように構成されている、請求項３に記載の駆動機構。
5. 前記第１駆動ギア部および前記第２駆動ギア部は、それぞれ、前記第１従動ギア部および前記第２従動ギア部に噛合可能なピニオンギアからなるとともに、螺旋状の歯形を有している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動機構。
6. 前記第１回動機構部および前記第２回動機構部は、前記第２駆動ギア部の歯部の直径に対する前記第１駆動ギア部の歯部の直径の比が、前記第２従動ギア部の歯部の直径に対する前記第１従動ギア部の歯部の直径の比とは異なる値になるように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動機構。
7. 前記第１従動ギア部および前記第２従動ギア部は、前記第１軸を挟んで互いに対向するように配置されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動機構。
8. 前記第１回動機構部の第１従動ギア部および前記第２回動機構部の第２従動ギア部を前記第１軸回りに回動させることによって前記第２軸を前記第１軸回りに回動させる第３回動機構部をさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆動機構。
9. アーム部と、
   前記アーム部の一方端部に設けられた関節部とを備え、
   前記関節部には、
   第１軸回りに回動する第１駆動ギア部と、前記第１駆動ギア部と噛合するとともに前記第１駆動ギア部により第２軸回りに回動される第１従動ギア部とを含む第１回動機構部と、
   前記第１駆動ギア部の内側または外側に配置され、前記第１軸回りに回動する第２駆動ギア部と、前記第１従動ギア部の内側または外側に配置され、前記第２駆動ギア部と噛合するとともに前記第２駆動ギア部により前記第２軸回りに回動される第２従動ギア部とを含む第２回動機構部とが設けられ、
   前記第１軸は、前記第２軸方向から見て、前記第１従動ギア部および前記第２従動ギア部の回動中心から所定距離オフセットした位置に配置されている、ロボット。
10. 前記第１回動機構部および前記第２回動機構部のうちのいずれか一方は、前記関節部を介して前記アーム部に取り付けられるエンドエフェクタを前記第２軸回りに回動させるように構成されており、
    前記第１回動機構部および前記第２回動機構部のうちのいずれか他方は、前記エンドエフェクタを動作させるための駆動力を伝達するように構成されている、請求項９に記載のロボット。
11. 前記第１回動機構部の第１従動ギア部および前記第２回動機構部の第２従動ギア部を前記第１軸回りに回動させることによって前記エンドエフェクタを前記第１軸回りに回動させる第３回動機構部をさらに備える、請求項１０に記載のロボット。
12. 前記第１回動機構部および前記第２回動機構部のうち、前記エンドエフェクタを動作させるための駆動力を伝達する前記他方は、少なくとも前記エンドエフェクタに接続される部分が前記関節部から露出するように設けられている、請求項１０または１１に記載のロボット。

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