JP2012231605A - Driving device and robot device - Google Patents

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Hiroshi Takeuchi
博史 武内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving device which inhibits the deterioration of the accuracy of the rotation control.SOLUTION: A driving device includes: a first shaft member in which a first shaft part and a second shaft part, which respectively have hollow parts, are connected by universal joints; a second shaft member inserted into the hollow parts and connecting with the first shaft member through a power transmission part; a driving part rotating the first shaft member; and a detection part having a scale provided at one of the first shaft member and the second shaft member and detecting information regarding the rotation of the one shaft member.

Description

本発明は、駆動装置及びロボット装置に関する。   The present invention relates to a drive device and a robot apparatus.

産業ロボット等の駆動部分には、ギヤ付きモータ等の駆動装置が用いられることがあるギヤ付きモータは、例えば、中空のモータ軸を有するモータと、モータ軸に連結された減速機と、モータ軸の中空部に挿入されて減速機の出力側に連結された出力軸とを備える。(例えば、特許文献1参照)。減速機は、例えば、1つ以上のギヤを含んで構成される。   A drive unit such as a geared motor may be used for a drive part of an industrial robot or the like. A geared motor includes, for example, a motor having a hollow motor shaft, a speed reducer coupled to the motor shaft, and a motor shaft. And an output shaft connected to the output side of the speed reducer. (For example, refer to Patent Document 1). The speed reducer includes, for example, one or more gears.

ギヤ付きモータには、モータの回転軸と減速機の出力軸の少なくとも一方の軸に、回転数等の回転情報を検出するエンコーダが設けられることがある。エンコーダは、例えば、回転数を検出する対象の軸に設けられたスケールの変位を光学的に検出する構成である。   In a geared motor, an encoder that detects rotation information such as the number of rotations may be provided on at least one of the rotation shaft of the motor and the output shaft of the speed reducer. For example, the encoder is configured to optically detect a displacement of a scale provided on a target shaft whose rotation speed is to be detected.

特開2003−70284号公報JP 2003-70284 A

ギヤ付きモータは、減速機のギヤにグリス等の潤滑剤や防錆剤等の液体が用いられることがあり、この液体がモータの回転軸と減速機の出力軸とを介してエンコーダまで流れる可能性がある。エンコーダは、例えばスケールが上記の液体で覆われると、検出精度が低下する可能性がある。結果として、このギヤ付きモータが搭載された機械の動作の精度が低下する可能性がある。   In motors with gears, lubricants such as grease and liquids such as rust preventives may be used for the gears of the reduction gears, and this liquid can flow to the encoder via the motor rotation shaft and the reduction gear output shaft. There is sex. For example, when the scale is covered with the above liquid, the encoder may have a lower detection accuracy. As a result, there is a possibility that the accuracy of the operation of the machine equipped with the geared motor is lowered.

本発明は、上記の問題に鑑み成されたものであって、回転情報の制御の精度低下を抑制できる駆動装置及びロボット装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a drive device and a robot device that can suppress a reduction in accuracy of control of rotation information.

本発明の第1の態様に従えば、中空部を有する第1軸部と第2軸部とがユニバーサルジョイントで互いに接続された第1軸部材と、中空部に挿入され、第1軸部材と動力伝達部を介して連結された第2軸部材と、第1軸部材を回転させる駆動部と、第1軸部材と第2軸部材とのうちの一方の軸部材に設けられたスケールを有し、一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、を備える駆動装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, the first shaft member having the hollow portion and the second shaft portion connected to each other by the universal joint, the first shaft member inserted into the hollow portion, There is a second shaft member connected through the power transmission unit, a drive unit for rotating the first shaft member, and a scale provided on one of the first shaft member and the second shaft member. And a detection unit that detects information related to rotation of one of the shaft members.

本発明の第2の態様に従えば、中空部を有する第1軸部材と、中空部に挿入され、第1軸部材と動力伝達部を介して連結された第2軸部材と、第1軸部材を回転させる駆動部と、第1軸部材の中空部に流体を封止する封止部と、第1軸部材と第2軸部材とのうちの一方の軸部材に設けられたスケールを有し、一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、を備える駆動装置が提供される。   According to the second aspect of the present invention, the first shaft member having the hollow portion, the second shaft member inserted into the hollow portion and connected to the first shaft member via the power transmission portion, and the first shaft There is a drive unit that rotates the member, a sealing unit that seals the fluid in the hollow portion of the first shaft member, and a scale provided on one of the first shaft member and the second shaft member. And a detection unit that detects information related to rotation of one of the shaft members.

本発明の第3の態様に従えば、中空部を有する第1軸部と第2軸部とが不連続部で互いに接続された第1軸部材と、中空部に挿入され、第1軸部材と動力伝達部を介して連結された第2軸部材と、第1軸部材を回転させる駆動部と、第1軸部材に配置された第1のスケールと第2軸部材に配置された第2のスケールとを有し、第1軸部材と第2軸部材との少なくとも一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、を備える駆動装置が提供される。   According to the third aspect of the present invention, the first shaft member in which the first shaft portion and the second shaft portion having the hollow portion are connected to each other at the discontinuous portion, and the first shaft member is inserted into the hollow portion. And a second shaft member connected via a power transmission unit, a drive unit for rotating the first shaft member, a first scale disposed on the first shaft member, and a second shaft disposed on the second shaft member. And a detector that detects information related to rotation of at least one of the first shaft member and the second shaft member.

本発明の第4の態様に従えば、軸部材と、軸部材を駆動する第1ないし第3の態様の駆動装置と、を備えるロボット装置が提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a robot apparatus including a shaft member and the drive devices according to the first to third aspects that drive the shaft member.

本発明によれば、回転情報の制御の精度低下を抑制できる駆動装置及びロボット装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drive device and robot apparatus which can suppress the precision fall of control of rotation information can be provided.

第1実施形態の駆動装置を示す図である。It is a figure which shows the drive device of 1st Embodiment. 第1実施形態の駆動装置の第1スケール及び第2スケールを示す図である。It is a figure which shows the 1st scale and 2nd scale of the drive device of 1st Embodiment. 第1実施形態の駆動装置の検出部を示す図である。It is a figure which shows the detection part of the drive device of 1st Embodiment. 第2実施形態の駆動装置を示す図である。It is a figure which shows the drive device of 2nd Embodiment. 第3実施形態のロボット装置を示す図である。It is a figure which shows the robot apparatus of 3rd Embodiment.

[第1実施形態]
第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態の駆動装置の概略構成を示す図である。図1に示す駆動装置1Aは、モータ(駆動部)2と、モータ2を保持する駆動部本体4と、モータ2によって回転するモータ軸(第1軸部材)4と、出力軸(第2軸部材)5と、モータ軸4の回転を出力軸5へ伝える減速機(動力伝達部)6と、モータ軸4と出力軸5の少なくとも一方の回転に関する情報を検出する検出部7と、検出部7の少なくとも一部を保持する検出部本体8と、駆動装置1Aの各部を制御する制御部9とを備える。
[First Embodiment]
A first embodiment will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the driving apparatus according to the first embodiment. A drive device 1A shown in FIG. 1 includes a motor (drive unit) 2, a drive unit main body 4 that holds the motor 2, a motor shaft (first shaft member) 4 that is rotated by the motor 2, and an output shaft (second shaft). Member) 5, a speed reducer (power transmission unit) 6 that transmits the rotation of the motor shaft 4 to the output shaft 5, a detection unit 7 that detects information about the rotation of at least one of the motor shaft 4 and the output shaft 5, and a detection unit 7 includes a detection unit main body 8 that holds at least a part of the control unit 7, and a control unit 9 that controls each unit of the drive device 1A.

駆動装置1Aは、モータ2で発生するトルクによってモータ軸4を回転させ、モータ軸4の回転を減速機6により減速させた回転速度で、出力軸5を回転させることができる。モータ軸4及び出力軸5は、それぞれ、回転軸10まわりに回転可能に設けられている。本実施形態の検出部7は、モータ軸4の回転に関する情報を検出する第1エンコーダ11と、出力軸5の回転に関する情報を検出する第2エンコーダ12とを有する。制御部9は、検出部7の検出結果に基づいてモータ2を制御してモータ軸4の回転情報(例えば、回転速度等)を制御し、結果として出力軸5の回転情報(例えば、回転速度等)を制御することができる。なお、制御部9は、駆動装置1Aの外部の装置、例えば駆動装置1Aが実装されたロボット装置を制御する制御装置であってもよい。   The drive device 1 </ b> A can rotate the output shaft 5 at a rotational speed obtained by rotating the motor shaft 4 by the torque generated by the motor 2 and decelerating the rotation of the motor shaft 4 by the speed reducer 6. The motor shaft 4 and the output shaft 5 are provided so as to be rotatable around the rotation shaft 10. The detection unit 7 of the present embodiment includes a first encoder 11 that detects information related to rotation of the motor shaft 4 and a second encoder 12 that detects information related to rotation of the output shaft 5. The control unit 9 controls the motor 2 based on the detection result of the detection unit 7 to control the rotation information (for example, rotation speed) of the motor shaft 4, and as a result, the rotation information (for example, rotation speed) of the output shaft 5. Etc.) can be controlled. The control unit 9 may be a control device that controls a device external to the drive device 1A, for example, a robot device on which the drive device 1A is mounted.

本実施形態のモータ軸4は、第1軸部13と第2軸部14とが第1のユニバーサルジョイント15で接続された構造である。第2軸部14は、第1のユニバーサルジョイント15で回転支持されている。第2軸部14は、第1軸部13の軸方向を含む面内で第1のユニバーサルジョイント15を支点として回転させて、第1軸部13に対して相対的に傾斜させることができる。   The motor shaft 4 of this embodiment has a structure in which a first shaft portion 13 and a second shaft portion 14 are connected by a first universal joint 15. The second shaft portion 14 is rotatably supported by the first universal joint 15. The second shaft portion 14 can be inclined relative to the first shaft portion 13 by rotating around the first universal joint 15 in a plane including the axial direction of the first shaft portion 13.

本実施形態において、第2軸部14の軸方向は、第1軸部13の軸方向とほぼ平行である。第1のユニバーサルジョイント15は、第2軸部14の軸方向が第1軸部13の軸方向に対して平行な状態と傾斜した状態とのいずれの状態でも、第1軸部13の回転を第2軸部14へ伝えることができる。   In the present embodiment, the axial direction of the second shaft portion 14 is substantially parallel to the axial direction of the first shaft portion 13. The first universal joint 15 rotates the first shaft portion 13 regardless of whether the axial direction of the second shaft portion 14 is parallel to or inclined with respect to the axial direction of the first shaft portion 13. This can be transmitted to the second shaft portion 14.

以下、各図に示すXYZ直交座標系を参照しつつ、各部材の位置関係について説明する。このXYZ直交座標系において、Z軸は第1軸部13の軸方向に平行であり、X軸及びY軸は、それぞれZ軸に直交し、かつ互いに直交する。   Hereinafter, the positional relationship of each member will be described with reference to the XYZ orthogonal coordinate system shown in each drawing. In the XYZ orthogonal coordinate system, the Z axis is parallel to the axial direction of the first shaft portion 13, and the X axis and the Y axis are orthogonal to the Z axis and orthogonal to each other.

第1軸部13と第2軸部14は、それぞれ、中空の略円筒形状である。第1軸部13は、第1中空部16を有し、第2軸部14は、第2中空部17を有する。   Each of the first shaft portion 13 and the second shaft portion 14 has a hollow and substantially cylindrical shape. The first shaft portion 13 has a first hollow portion 16, and the second shaft portion 14 has a second hollow portion 17.

本実施形態の第1軸部13は、軸方向の一端側(−Z側、モータ軸4の減速機6側)と他端側(+Z側、モータ軸4の検出部7側)とのそれぞれで第1軸受18を介して駆動部本体3に回転自在に支持(保持)されている。本実施形態の第1軸部13は、−Z側の端部が減速機6に接続されており、+Z側の端部が第1のユニバーサルジョイント15を介して第2軸部14の−Z側の端部と接続されている。本実施形態の第2軸部14は、第1のユニバーサルジョイント15に対して第1軸部13とは反対側で、第2軸受19を介して検出部本体8に回転自在に支持(保持)されている。   The first shaft portion 13 of the present embodiment has one end side (−Z side, the reduction gear 6 side of the motor shaft 4) and the other end side (+ Z side, the detection portion 7 side of the motor shaft 4) in the axial direction. Thus, the drive unit 3 is rotatably supported (held) via the first bearing 18. As for the 1st axial part 13 of this embodiment, the edge part of -Z side is connected to the reduction gear 6, and the edge part of + Z side is -Z of the 2nd axial part 14 via the 1st universal joint 15. Connected to the end of the side. The second shaft portion 14 of the present embodiment is rotatably supported (held) on the detection unit main body 8 via the second bearing 19 on the side opposite to the first shaft portion 13 with respect to the first universal joint 15. Has been.

本実施形態において、第1軸部13の内周面20の少なくとも一部は、第2軸部14の内周面21と第1のユニバーサルジョイント15とで不連続になっている。本実施形態において、第1軸部13の第1中空部16と第2軸部14の第2中空部17は、それぞれ、第1のユニバーサルジョイントに部分で、各軸部の外部へ通じている。このように、第1のユニバーサルジョイント15は、第1軸部13の少なくとも一部が第2軸部14と不連続になる第1の不連続部を構成している。   In the present embodiment, at least a part of the inner peripheral surface 20 of the first shaft portion 13 is discontinuous between the inner peripheral surface 21 of the second shaft portion 14 and the first universal joint 15. In the present embodiment, the first hollow portion 16 of the first shaft portion 13 and the second hollow portion 17 of the second shaft portion 14 are parts of the first universal joint, and communicate with the outside of each shaft portion. . Thus, the first universal joint 15 constitutes a first discontinuous portion in which at least a part of the first shaft portion 13 is discontinuous with the second shaft portion 14.

本実施形態のモータ2は、第1軸部13の外周面22に取り付けられた磁石23と、磁石23を囲むように配置されたコイル24とを有する。モータ2は、モータ2の外部からコイル24へ供給される電力により発生する磁界から磁石23が受ける力によって、磁石23と第1軸部13とを一体として回転させることができる。第1軸部13が回転すると、第2軸部14は、第1軸部13から第1のユニバーサルジョイント15を介して伝わるトルクによって回転する。   The motor 2 of the present embodiment includes a magnet 23 attached to the outer peripheral surface 22 of the first shaft portion 13 and a coil 24 arranged so as to surround the magnet 23. The motor 2 can rotate the magnet 23 and the first shaft portion 13 together by a force received by the magnet 23 from a magnetic field generated by electric power supplied to the coil 24 from the outside of the motor 2. When the first shaft portion 13 rotates, the second shaft portion 14 rotates by the torque transmitted from the first shaft portion 13 via the first universal joint 15.

なお、第1軸部13と第2軸部14とのうちの少なくとも一方は、モータ2の一部であってもよく、この場合に駆動部は、磁石23及びコイル24を含んで構成される。モータ2は、モータ軸4を回転させる動力を発生するものであれば、その構成を適宜変更することができる。例えば、磁石23は、永久磁石でもよいし、電磁石でもよい。   Note that at least one of the first shaft portion 13 and the second shaft portion 14 may be a part of the motor 2, and in this case, the drive portion includes a magnet 23 and a coil 24. . If the motor 2 generates power for rotating the motor shaft 4, the configuration of the motor 2 can be changed as appropriate. For example, the magnet 23 may be a permanent magnet or an electromagnet.

減速機6は、モータ軸4の第1軸部13の一端側(−Z側)にて駆動部本体3に保持されている。減速機6は、例えば波動歯車減速機等であり、1つ又は2つ以上のギヤやギヤを支持する軸受等を含んで構成される。本実施形態の減速機6は、モータ軸4の回転を1つ以上のギヤを介して出力軸5へ伝えることによって、出力軸5をモータ軸4とは異なる回転速度で回転させることができる。   The speed reducer 6 is held by the drive unit main body 3 on one end side (−Z side) of the first shaft portion 13 of the motor shaft 4. The speed reducer 6 is, for example, a wave gear speed reducer, and includes one or more gears, a bearing that supports the gears, and the like. The speed reducer 6 of this embodiment can rotate the output shaft 5 at a rotational speed different from that of the motor shaft 4 by transmitting the rotation of the motor shaft 4 to the output shaft 5 through one or more gears.

なお、動力伝達部は、モータ軸4の回転を出力軸5へ伝えるものであれば、その構成を適宜変更することができる。例えば、動力伝達部は、出力軸5をモータ軸4と同じ回転速度で回転させてもよいし、出力軸5をモータ軸4よりも速い回転速度で回転させてもよい。すなわち、動力伝達部の変速比は、1未満でもよいし、1以上でもよい。また、動力伝達部の変速比は、固定値であってもよいし、可変値であってもよい。   In addition, if a power transmission part transmits rotation of the motor shaft 4 to the output shaft 5, the structure can be changed suitably. For example, the power transmission unit may rotate the output shaft 5 at the same rotational speed as the motor shaft 4 or may rotate the output shaft 5 at a rotational speed faster than the motor shaft 4. That is, the gear ratio of the power transmission unit may be less than 1 or 1 or more. Further, the speed ratio of the power transmission unit may be a fixed value or a variable value.

本実施形態の出力軸5は、第3軸部25と第4軸部26とが第2のユニバーサルジョイント27で接続された構造である。出力軸5は、第4軸部26をモータ軸4の第2軸部14と干渉しないように第3軸部25に対して相対的に回転させることができる。本実施形態において、第4軸部26の軸方向は、第3軸部25の軸方向とほぼ平行である。第2のユニバーサルジョイント27は、第4軸部26の軸方向が第3軸部25の軸方向に対して平行な状態と傾斜した状態とのいずれの状態でも、第3軸部25の回転を第4軸部26へ伝えることができる。   The output shaft 5 of this embodiment has a structure in which a third shaft portion 25 and a fourth shaft portion 26 are connected by a second universal joint 27. The output shaft 5 can rotate the fourth shaft portion 26 relative to the third shaft portion 25 so as not to interfere with the second shaft portion 14 of the motor shaft 4. In the present embodiment, the axial direction of the fourth shaft portion 26 is substantially parallel to the axial direction of the third shaft portion 25. The second universal joint 27 rotates the third shaft portion 25 in any state where the axial direction of the fourth shaft portion 26 is parallel to or inclined with respect to the axial direction of the third shaft portion 25. This can be transmitted to the fourth shaft portion 26.

本実施形態の第3軸部25と第4軸部26は、それぞれ、略円柱形状である。本実施形態において、第3軸部25は、第1軸部13の第1中空部16に同軸で挿通されており、第3軸部25の軸方向は、第1軸部13の軸方向とほぼ平行である。第3軸部25は、−Z側の端部が減速機6に接続されている。第3軸部25は、モータ軸4の第1軸部13から減速機6を介して伝わるトルクによって、回転する。   Each of the third shaft portion 25 and the fourth shaft portion 26 of the present embodiment has a substantially cylindrical shape. In the present embodiment, the third shaft portion 25 is coaxially inserted into the first hollow portion 16 of the first shaft portion 13, and the axial direction of the third shaft portion 25 is the same as the axial direction of the first shaft portion 13. It is almost parallel. The third shaft portion 25 is connected to the speed reducer 6 at the −Z side end. The third shaft portion 25 is rotated by torque transmitted from the first shaft portion 13 of the motor shaft 4 via the speed reducer 6.

本実施形態において、第4軸部26は、第2軸部14の第2中空部17に同軸で挿通されており、第4軸部26の軸方向は、第2軸部14の軸方向とほぼ平行である。第4軸部26は、−Z側の端部が第2のユニバーサルジョイント27を介して第3軸部25の+Z側の端部に接続されている。第4軸部26は、第2のユニバーサルジョイント27に対して第3軸部25とは反対側(+Z側)で第3軸受28を介して検出部本体8に回転自在に支持(保持)されている。第4軸部26は、第3軸部25から第2のユニバーサルジョイント27を介して伝わるトルクによって回転する。   In the present embodiment, the fourth shaft portion 26 is coaxially inserted into the second hollow portion 17 of the second shaft portion 14, and the axial direction of the fourth shaft portion 26 is the same as the axial direction of the second shaft portion 14. It is almost parallel. The −Z side end of the fourth shaft portion 26 is connected to the + Z side end of the third shaft portion 25 via the second universal joint 27. The fourth shaft portion 26 is rotatably supported (held) on the detection unit main body 8 via the third bearing 28 on the side opposite to the third shaft portion 25 (+ Z side) with respect to the second universal joint 27. ing. The fourth shaft portion 26 is rotated by torque transmitted from the third shaft portion 25 via the second universal joint 27.

なお、第3軸部25は、第3軸部25が回転している状態で第1軸部13と干渉しない範囲で、第1軸部13に対して相対的に偏心していてもよいし、第3軸部25の軸方向は、第1軸部13の軸方向に対して相対的に傾斜していてもよい。また、第4軸部26は、第2軸部14が回転している状態で第2軸部14と干渉しない範囲で、第2軸部14に対して相対的に偏心していてもよいし、第4軸部26の軸方向は、第2軸部14の軸方向に対して相対的に傾斜していてもよい。   The third shaft portion 25 may be eccentric relative to the first shaft portion 13 within a range that does not interfere with the first shaft portion 13 in a state where the third shaft portion 25 is rotating, The axial direction of the third shaft portion 25 may be inclined relative to the axial direction of the first shaft portion 13. Further, the fourth shaft portion 26 may be eccentric relative to the second shaft portion 14 in a range that does not interfere with the second shaft portion 14 in a state where the second shaft portion 14 is rotating, The axial direction of the fourth shaft portion 26 may be inclined relative to the axial direction of the second shaft portion 14.

本実施形態において、第3軸部25の外周面29の少なくとも一部は、第4軸部26の外周面30と第2のユニバーサルジョイント27とで不連続になっている。すなわち、第2のユニバーサルジョイント27は、第3軸部25の少なくとも一部が第4軸部26と不連続になる第2の不連続部を構成している。   In the present embodiment, at least a part of the outer peripheral surface 29 of the third shaft portion 25 is discontinuous between the outer peripheral surface 30 of the fourth shaft portion 26 and the second universal joint 27. That is, the second universal joint 27 constitutes a second discontinuous portion in which at least a part of the third shaft portion 25 is discontinuous with the fourth shaft portion 26.

本実施形態の駆動装置1Aは、モータ軸4の第1軸部13の第1中空部16に流体Lを封止する封止部31を備える。本実施形態の封止部31は、1対のラビリンスシールを含み、第1中空部16を第1軸部13の軸方向に流体Lが流れることを抑制(又は低減)することができる。各ラビリンスシールは、第1軸部13の放射方向に第1軸部13から第3軸部25へ向って延びて第3軸部25とは非接触の第1円環部と、回転軸10の放射方向に第3軸部25から第1軸部13へ延びて第1軸部13とは非接触の第2円環部とを有する。上記の第1円環部と第2円環部は、第1軸部13の軸方向に互いに非接触に接近して、交互に繰り返し配置されている。   The drive device 1 </ b> A of the present embodiment includes a sealing portion 31 that seals the fluid L in the first hollow portion 16 of the first shaft portion 13 of the motor shaft 4. The sealing portion 31 of the present embodiment includes a pair of labyrinth seals, and can suppress (or reduce) the fluid L from flowing in the first hollow portion 16 in the axial direction of the first shaft portion 13. Each labyrinth seal extends in the radial direction of the first shaft portion 13 from the first shaft portion 13 toward the third shaft portion 25 and is not in contact with the third shaft portion 25, and the rotating shaft 10. The second shaft portion extends from the third shaft portion 25 to the first shaft portion 13 in the radial direction, and is in non-contact with the first shaft portion 13. Said 1st ring part and 2nd ring part are approaching non-contact mutually in the axial direction of the 1st axial part 13, and are repeatedly arrange | positioned alternately.

本実施形態の駆動装置1Aは、1対のラビリンスシールの間に流体Lが封入された状態で、使用される。本実施形態において、駆動装置1Aの環境温度(例えば常温)での流体Lの飽和蒸気圧は、水の飽和蒸気圧以下である。流体Lは、例えば、水あるいは水よりも飽和蒸気圧が低い液体の1種類又は2種類以上を含む。また、流体Lは、ガス及び液体を含んでいてもよく、ガスのみでもよい。   The drive device 1A of the present embodiment is used in a state where the fluid L is sealed between a pair of labyrinth seals. In the present embodiment, the saturated vapor pressure of the fluid L at the environmental temperature (for example, normal temperature) of the drive device 1A is equal to or lower than the saturated vapor pressure of water. The fluid L includes, for example, one type or two or more types of water or a liquid having a saturated vapor pressure lower than that of water. Moreover, the fluid L may contain gas and liquid, and may be only gas.

本実施形態の駆動装置1Aは、検出部7の少なくとも一部を保持する検出部本体8を備える。検出部本体8は、第1のユニバーサルジョイント15に対して減速機6とは反対側に配置されている。本実施形態の検出部本体8は、姿勢調整部32を介して駆動部本体3に取り付けられている。   The drive device 1 </ b> A of the present embodiment includes a detection unit main body 8 that holds at least a part of the detection unit 7. The detector main body 8 is disposed on the opposite side of the speed reducer 6 with respect to the first universal joint 15. The detection unit main body 8 of the present embodiment is attached to the drive unit main body 3 via the attitude adjustment unit 32.

姿勢調整部32は、駆動部本体3と検出部本体8との相対的な姿勢を調整することができる。本実施形態の姿勢調整部32は、モータ軸4の第2軸部14の軸方向に直交する面内の複数の位置に設けられたネジ33を含む。ネジ33のネジ軸は、検出部本体8に設けられた貫通孔及びバネ34を通して、駆動部本体3のネジ穴にねじ込まれている。ネジ33のネジ頭は、検出部本体8の貫通孔の外側に張り出して、検出部本体8の位置を規制している。検出部本体8は、ネジ頭に向ってバネ34により付勢されている。   The attitude adjustment unit 32 can adjust the relative attitude between the drive unit main body 3 and the detection unit main body 8. The posture adjusting unit 32 of the present embodiment includes screws 33 provided at a plurality of positions in a plane orthogonal to the axial direction of the second shaft portion 14 of the motor shaft 4. The screw shaft of the screw 33 is screwed into the screw hole of the drive unit body 3 through a through hole and a spring 34 provided in the detection unit body 8. The screw head of the screw 33 protrudes to the outside of the through hole of the detection unit main body 8 to regulate the position of the detection unit main body 8. The detector main body 8 is biased by a spring 34 toward the screw head.

姿勢調整部32は、ネジ33を駆動部本体3に対して進退させることによって、ネジ33の設置位置おける駆動部本体3と検出部本体8との間隔を調整することができる。すなわち、姿勢調整部32は、ネジ33のねじ込み量を調整することによって、駆動部本体3に対する検出部本体8の相対的な姿勢を調整可能である。   The posture adjustment unit 32 can adjust the distance between the drive unit body 3 and the detection unit body 8 at the installation position of the screw 33 by moving the screw 33 forward and backward with respect to the drive unit body 3. That is, the posture adjustment unit 32 can adjust the relative posture of the detection unit main body 8 with respect to the drive unit main body 3 by adjusting the screwing amount of the screw 33.

姿勢調整部32は、モータ軸4の第1軸部13が駆動部本体3に保持されており、モータ軸4の第2軸部14が駆動部本体3に保持されているので、検出部本体8の姿勢を調整することによって、モータ軸4の第1軸部13と第2軸部14との相対的な姿勢(傾き)を調整することができる。   Since the first shaft portion 13 of the motor shaft 4 is held by the drive portion main body 3 and the second shaft portion 14 of the motor shaft 4 is held by the drive portion main body 3, the posture adjusting portion 32 has a detection portion main body. By adjusting the posture of 8, the relative posture (tilt) of the first shaft portion 13 and the second shaft portion 14 of the motor shaft 4 can be adjusted.

検出部7の第1エンコーダ11は、第1スケール35と、第1スケール35へ光を照射する第1照明部36と、第1スケール35を介した光を受光する第1受光部37とを有する。第1スケール35は、モータ軸4の第2軸部14に、第2軸部14の軸方向と直交するように取り付けられている。本実施形態の第1スケール35は、第2のユニバーサルジョイント27とは反対側の第2軸部14の端部に取り付けられている。第1照明部36及び第1受光部37は、検出部本体8に取り付けられている。   The first encoder 11 of the detection unit 7 includes a first scale 35, a first illumination unit 36 that irradiates light to the first scale 35, and a first light receiving unit 37 that receives light via the first scale 35. Have. The first scale 35 is attached to the second shaft portion 14 of the motor shaft 4 so as to be orthogonal to the axial direction of the second shaft portion 14. The first scale 35 of the present embodiment is attached to the end of the second shaft portion 14 on the side opposite to the second universal joint 27. The first illumination unit 36 and the first light receiving unit 37 are attached to the detection unit main body 8.

検出部7の第2エンコーダ12は、第2スケール38と、第2スケール38へ光を照射する第2照明部39と、第2スケール38を介した光を受光する第2受光部40とを有する。第2スケール38は、出力軸5の第4軸部26に、第4軸部26の軸方向と直交するように取り付けられている。第2照明部39及び第2受光部40は、検出部本体8に取り付けられている。   The second encoder 12 of the detection unit 7 includes a second scale 38, a second illumination unit 39 that irradiates light to the second scale 38, and a second light receiving unit 40 that receives light via the second scale 38. Have. The second scale 38 is attached to the fourth shaft portion 26 of the output shaft 5 so as to be orthogonal to the axial direction of the fourth shaft portion 26. The second illumination unit 39 and the second light receiving unit 40 are attached to the detection unit main body 8.

第1照明部36及び第2照明部39は、それぞれ、例えばLED等の発光素子を含んで構成される。第1照明部36は、第1スケール35と対向して配置されている。第2照明部39は、第2スケール38と対向して配置されている。第1受光部37及び第2受光部40は、それぞれ、例えばフォトダイオード等の光電変換素子を含んで構成される。第1受光部37は、第1照明部36から射出されて第1スケール35で反射した光が入射する位置に、配置されている。第2受光部40は、第2照明部39から射出されて第2スケール38で反射した光が入射する位置に、配置されている。   The 1st illumination part 36 and the 2nd illumination part 39 are each comprised including light emitting elements, such as LED, for example. The first illumination unit 36 is disposed to face the first scale 35. The second illumination unit 39 is disposed to face the second scale 38. Each of the first light receiving unit 37 and the second light receiving unit 40 includes a photoelectric conversion element such as a photodiode, for example. The first light receiving unit 37 is disposed at a position where light emitted from the first illumination unit 36 and reflected by the first scale 35 enters. The second light receiving unit 40 is disposed at a position where light emitted from the second illumination unit 39 and reflected by the second scale 38 enters.

図2は、第1実施形態の駆動装置の第1スケール及び第2スケールを示す平面図である。図3は、第1実施形態の駆動装置の検出部の機能構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a plan view showing a first scale and a second scale of the driving apparatus according to the first embodiment. FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of a detection unit of the drive device according to the first embodiment.

図2に示す第1スケール35は、第1のINCパターン(インクリメンタルパターン)41と、第1軸部13の放射方向(径方向)で第1のINCパターン41よりも内側に配置された第1のABSパターン(アブソリュートパターン)42とを有する。第1受光部37は、第1のINCパターン41で反射した光と、第1のABSパターン42で反射した光をそれぞれ検出することができる。   The first scale 35 shown in FIG. 2 includes a first INC pattern (incremental pattern) 41 and a first INC pattern 41 arranged on the inner side of the first INC pattern 41 in the radial direction (radial direction) of the first shaft portion 13. ABS pattern (absolute pattern) 42. The first light receiving unit 37 can detect the light reflected by the first INC pattern 41 and the light reflected by the first ABS pattern 42, respectively.

第2スケール38は、第2のINCパターン(インクリメンタルパターン)43と、第1軸部13の放射方向で第2のINCパターン43よりも内側に配置された第2のABS(アブソリュートパターン)パターン44とを有する。第2受光部40は、第2のINCパターン43で反射した光と、第2のABSパターン44で反射した光をそれぞれ検出することができる。   The second scale 38 includes a second INC pattern (incremental pattern) 43 and a second ABS (absolute pattern) pattern 44 arranged on the inner side of the second INC pattern 43 in the radial direction of the first shaft portion 13. And have. The second light receiving unit 40 can detect the light reflected by the second INC pattern 43 and the light reflected by the second ABS pattern 44, respectively.

本実施形態において、検出部7の第2エンコーダ12は、第1エンコーダ11と同様の構成である。ここでは、第1エンコーダ11の構成について代表的に説明する。第1スケール35の第1のABSパターン42は、回転方向の絶対位置情報を表すものであり、例えば所定数のM系列符合で構成される。第1のINCパターン41は、回転方向の相対位置情報を表すものであり、例えばパルスのパターンで構成される。また、例えば、第1のINCパターン41は、上記絶対位置情報の内挿用に用いられたり、回転方向の算出に用いられる。   In the present embodiment, the second encoder 12 of the detection unit 7 has the same configuration as the first encoder 11. Here, the configuration of the first encoder 11 will be described representatively. The first ABS pattern 42 of the first scale 35 represents absolute position information in the rotation direction, and is constituted by, for example, a predetermined number of M series codes. The first INC pattern 41 represents relative position information in the rotation direction, and is constituted by, for example, a pulse pattern. Further, for example, the first INC pattern 41 is used for interpolation of the absolute position information or is used for calculation of the rotation direction.

上記のABSパターンとINCパターンは、それぞれ、符合が1(H)となる光の反射部と、符合が0(L)となる光の吸収部とを有する。光の反射部は、例えば、金、アルミニウム、クロム、銅等の反射率が高い部材で形成される。光の吸収部は、例えば、黒色塗料が塗布された層、黒色アルマイト層、めっき層(例えば、ニッケルめっき層)、酸化クロム層等の光を吸収する層で形成される。   Each of the ABS pattern and the INC pattern has a light reflecting portion whose sign is 1 (H) and a light absorbing portion whose sign is 0 (L). The light reflecting portion is formed of a member having a high reflectivity such as gold, aluminum, chromium, or copper. The light absorbing portion is formed of a layer that absorbs light, such as a layer coated with a black paint, a black alumite layer, a plating layer (for example, a nickel plating layer), or a chromium oxide layer.

図3に示す第1エンコーダ11は、第1受光部37を制御するとともに第1受光部37からの信号を処理する第1信号処理部45を有する。本実施形態の第1信号処理部45は、増幅部や二値化部、フィルタ部、A/D変換部、演算処理部等を含む。第1信号処理部45は、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の半導体装置(演算回路)により構成される。第1信号処理部45は、各種処理を実行させるプログラムが実装されたコンピュータシステムにより構成されていてもよい。   The first encoder 11 illustrated in FIG. 3 includes a first signal processing unit 45 that controls the first light receiving unit 37 and processes a signal from the first light receiving unit 37. The first signal processing unit 45 of the present embodiment includes an amplification unit, a binarization unit, a filter unit, an A / D conversion unit, an arithmetic processing unit, and the like. The first signal processing unit 45 is configured by a semiconductor device (arithmetic circuit) such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). The first signal processing unit 45 may be configured by a computer system in which a program for executing various processes is installed.

第1信号処理部45は、第1受光部37を制御して、第1受光部37に所定のタイミングで入射した光の光量等のに基づく情報(例えば、検出信号)を第1受光部37から受信することができる。第1信号処理部45は、第1のABSパターン42で反射した光に関する第1受光部37の検出結果と、第1のABSパターン42の符合とを照合することによって、第1のABSパターン42の回転位置、すなわちモータ軸4の回転位置を検出することができる。   The first signal processing unit 45 controls the first light receiving unit 37 to obtain information (for example, a detection signal) based on the light amount of light incident on the first light receiving unit 37 at a predetermined timing. Can be received from. The first signal processing unit 45 collates the detection result of the first light receiving unit 37 with respect to the light reflected by the first ABS pattern 42 with the sign of the first ABS pattern 42, thereby to match the first ABS pattern 42. , That is, the rotational position of the motor shaft 4 can be detected.

また、第1信号処理部45は、第1のINCパターン41で反射した光に関して所定の時間間隔で検出した第1受光部37の検出結果を比較することによって、所定の時間間隔における第1のINCパターン41の回転位置の変化量、すなわちモータ軸4の回転方向を加味した回転速度を検出することができる。   In addition, the first signal processing unit 45 compares the detection results of the first light receiving unit 37 detected at a predetermined time interval with respect to the light reflected by the first INC pattern 41, so that the first signal processing unit 45 in the predetermined time interval The amount of change in the rotational position of the INC pattern 41, that is, the rotational speed taking into account the rotational direction of the motor shaft 4 can be detected.

第1信号処理部45は、モータ軸の回転に関する情報、例えばモータ軸4の回転位置を示す情報と回転速度を示す情報の少なくとも一方を第1上位システム46へ送信する。本実施形態の第1上位システム46は、制御部9の一部である。制御部9は、第1上位システム46が第1信号処理部45から受信した情報に基づいてモータ2を制御し、結果としてモータ軸4の回転情報(例えば、回転位置、回転数、回転速度等)を制御することができる。   The first signal processing unit 45 transmits at least one of information regarding the rotation of the motor shaft, for example, information indicating the rotation position of the motor shaft 4 and information indicating the rotation speed to the first host system 46. The first host system 46 of this embodiment is a part of the control unit 9. The control unit 9 controls the motor 2 based on the information received by the first host system 46 from the first signal processing unit 45, and as a result, rotation information (for example, rotation position, rotation speed, rotation speed, etc.) of the motor shaft 4. ) Can be controlled.

また、第2エンコーダ12は、第1信号処理部45と同様の第2信号処理部47を有し、出力軸5の回転に関する情報を第2上位システム48へ送信することができる。本実施形態の第2上位システム48は制御部9の一部であり、制御部9は、第2上位システム48が第2信号処理部47から受信した情報に基づいてモータ2を制御し、結果として出力軸4の回転情報(例えば、回転位置、回転数、回転速度等)を制御することができる。   The second encoder 12 includes a second signal processing unit 47 similar to the first signal processing unit 45, and can transmit information related to the rotation of the output shaft 5 to the second host system 48. The second host system 48 of this embodiment is a part of the control unit 9, and the control unit 9 controls the motor 2 based on the information received by the second host system 48 from the second signal processing unit 47, and the result As a result, rotation information (for example, rotation position, rotation speed, rotation speed, etc.) of the output shaft 4 can be controlled.

なお、制御部9は、出力軸5の回転速度とモータ軸4の回転速度とのうちのの一方の回転速度、及び減速機6の変速比(減速比)を用いて、出力軸5の回転速度とモータ軸4の回転速度の他方の回転速度の推定値を算出することもできる。制御部9は、回転速度の推定値と計測値とを比較すること等で、第1エンコーダ11の検出結果と第2エンコーダ12の検出結果の整合性を調べること等もできる。このように、出力軸5の回転速度とモータ軸4の回転速度とのうちの一方の回転速度を用いて他方の回転速度を求めることもできるので、第1エンコーダ11又は第2エンコーダ12は、設けられていなくてもよい。また、駆動装置1Aは、第1信号処理部45が制御部9の一部であって、第1エンコーダ11が第1信号処理部45を含んでいなくてもよい。   The control unit 9 rotates the output shaft 5 using the rotational speed of one of the rotational speed of the output shaft 5 and the rotational speed of the motor shaft 4 and the gear ratio (reduction ratio) of the speed reducer 6. An estimated value of the other of the speed and the rotational speed of the motor shaft 4 can also be calculated. The control unit 9 can also check the consistency between the detection result of the first encoder 11 and the detection result of the second encoder 12 by comparing the estimated value of the rotational speed and the measured value. As described above, since the rotation speed of one of the rotation speed of the output shaft 5 and the rotation speed of the motor shaft 4 can be obtained, the first encoder 11 or the second encoder 12 It may not be provided. In the driving apparatus 1 </ b> A, the first signal processing unit 45 may be a part of the control unit 9, and the first encoder 11 may not include the first signal processing unit 45.

ところで、減速機6は、ギヤあるいは軸受を潤滑するグリス等の潤滑剤や防錆剤等の液体とともに使用されることがある。この液体は、モータ軸4あるいは出力軸5を伝って、減速機6から検出部7へ向って流れる可能性がある。この液体が第1スケール35又は第2スケール38を覆うと、検出部7の検出精度が低下する可能性がある。また、この液体が検出部7のスケール以外の構成要素に付着した場合にも、例えば照明部からスケールへの光やスケールから受光部への光が付着物に遮られること等によって、検出部7の検出精度が低下する可能性がある。   By the way, the speed reducer 6 may be used together with a lubricant such as grease or a liquid such as a rust preventive for lubricating the gear or the bearing. This liquid may flow from the speed reducer 6 toward the detection unit 7 along the motor shaft 4 or the output shaft 5. If this liquid covers the first scale 35 or the second scale 38, the detection accuracy of the detection unit 7 may be reduced. Further, even when this liquid adheres to a component other than the scale of the detection unit 7, for example, the light from the illumination unit to the scale or the light from the scale to the light receiving unit is blocked by the adhering substance. The accuracy of detection may decrease.

また、図1に示すよに、本実施形態の駆動装置1Aは、モータ軸4の第1軸部13の第1中空部16に流体Lが封止部31により封止されているので、減速機6からの液体や気体が第1中空部16を第1軸部13の軸方向に流れにくくなる。したがって、駆動装置1Aは、減速機6からの液体や気体が検出部7へ到達しにくくなり、この液体や気体による検出部7の検出精度の低下を抑制可能である。なお、例えば、減速機6等からの液体や気体は、グリスやオイルミストなどが挙げられる。   Further, as shown in FIG. 1, the drive device 1 </ b> A according to the present embodiment is reduced in speed because the fluid L is sealed in the first hollow portion 16 of the first shaft portion 13 of the motor shaft 4 by the sealing portion 31. It becomes difficult for the liquid and gas from the machine 6 to flow through the first hollow portion 16 in the axial direction of the first shaft portion 13. Therefore, the driving device 1A is less likely to reach the detection unit 7 with the liquid or gas from the speed reducer 6, and can suppress a decrease in detection accuracy of the detection unit 7 due to the liquid or gas. For example, the liquid and gas from the speed reducer 6 and the like include grease and oil mist.

また、駆動装置1Aは、流体Lの飽和蒸気圧が水の飽和蒸気圧以下であるので、流体Lが第1軸部13よりも第2軸部14側へ漏れた場合でも、流体Lの蒸発により流体Lの検出部7への残留を抑制可能である。したがって、駆動装置1Aは、流体Lによる検出部7の検出精度の低下も抑制可能である。   Further, since the saturated vapor pressure of the fluid L is equal to or lower than the saturated vapor pressure of water, the driving device 1A evaporates the fluid L even when the fluid L leaks from the first shaft portion 13 to the second shaft portion 14 side. Therefore, it is possible to suppress the fluid L from remaining in the detection unit 7. Therefore, the drive device 1A can also suppress a decrease in detection accuracy of the detection unit 7 due to the fluid L.

また、本実施形態の駆動装置1Aは、第1軸部13と第2軸部14との間に隙間(第1のユニバーサルジョイント15)を有している。したがって、例えば、第1軸部13の第1中空部16から第1のユニバーサルジョイント15へ到達した液体(以下、漏れた液体という)の少なくとも一部は、第1のユニバーサルジョイント15で第1軸部13の放射方向の外側へ排出される。また、上記の漏れた液体は、モータ2が回転している状態で遠心力を受けて、第1軸部13の放射方向へ排出されやすくなる。   In addition, the driving device 1 </ b> A of the present embodiment has a gap (first universal joint 15) between the first shaft portion 13 and the second shaft portion 14. Therefore, for example, at least part of the liquid (hereinafter referred to as leaked liquid) that has reached the first universal joint 15 from the first hollow portion 16 of the first shaft portion 13 is transferred to the first shaft by the first universal joint 15. The portion 13 is discharged to the outside in the radial direction. Further, the leaked liquid is easily discharged in the radial direction of the first shaft portion 13 by receiving a centrifugal force while the motor 2 is rotating.

また、本実施形態の駆動装置1Aは、第3軸部25と第4軸部26との間に隙間(第2のユニバーサルジョイント27)を有している。したがって、漏れた液体が第3軸部25から第4軸部26へ伝わることが抑制される。   Further, the drive device 1 </ b> A according to the present embodiment has a gap (second universal joint 27) between the third shaft portion 25 and the fourth shaft portion 26. Therefore, the leaked liquid is suppressed from being transmitted from the third shaft portion 25 to the fourth shaft portion 26.

このように、駆動装置1Aは、例えば、漏れた液体が第1のユニバーサルジョイント15で第1軸部13の外部へ排出されるので、漏れた液体が検出部7へ到達しにくくなる。よって、駆動装置1Aは、漏れた液体等による検出部7の検出精度の低下を抑制可能であり、出力軸5の回転情報(例えば、回転位置、回転速度等)を高精度に制御可能である。   In this way, in the driving device 1A, for example, the leaked liquid is discharged to the outside of the first shaft portion 13 by the first universal joint 15, so that the leaked liquid is difficult to reach the detection unit 7. Therefore, the driving device 1A can suppress a decrease in detection accuracy of the detection unit 7 due to leaked liquid or the like, and can control rotation information (for example, rotation position, rotation speed, etc.) of the output shaft 5 with high accuracy. .

上記の漏れた液体は、減速機6からの液体と封止部31により封止されている流体Lとのうちの一方のみを含む場合もあるし、双方を含む場合もある。すなわち、駆動装置1Aは、第1中空部16から第1のユニバーサルジョイント15側へ漏れた流体Lを第1のユニバーサルジョイント15で排出することもできる。   The leaked liquid may include only one of the liquid from the speed reducer 6 and the fluid L sealed by the sealing portion 31, or may include both. That is, the drive device 1 </ b> A can also discharge the fluid L leaked from the first hollow portion 16 to the first universal joint 15 side by the first universal joint 15.

なお、出力軸5は、第2のユニバーサルジョイント27を含まない構造でもよい。出力軸5は、減速機6と第3軸受28との間で直線的に延びる円柱状の部材でもよい。この場合に、第2軸部14の軸方向は、第1軸部13の軸方向とほぼ平行でもよいし、第2軸部14が第4軸部26と干渉しない範囲で、第1軸部13の軸方向に対して傾斜していてもよい。駆動装置は、封止部31と第1のユニバーサルジョイント15の少なくとも一方を含んでいればよく、封止部31を含み第1のユニバーサルジョイント15を含んでいなくてもよいし、第1のユニバーサルジョイント15を含み封止部31を含んでいなくてもよい。   The output shaft 5 may have a structure that does not include the second universal joint 27. The output shaft 5 may be a cylindrical member that extends linearly between the speed reducer 6 and the third bearing 28. In this case, the axial direction of the second shaft portion 14 may be substantially parallel to the axial direction of the first shaft portion 13, and the first shaft portion is within a range in which the second shaft portion 14 does not interfere with the fourth shaft portion 26. You may incline with respect to 13 axial directions. The drive device only needs to include at least one of the sealing portion 31 and the first universal joint 15, may include the sealing portion 31, and may not include the first universal joint 15. The universal joint 15 may be included and the sealing part 31 may not be included.

また、駆動装置は、第1の不連続部と第2の不連続部の少なくとも一方がユニバーサルジョイントを含まない構成でもよい。例えば、駆動装置は、第2軸部14が軸方向にて第1軸部13から離れており、軸方向に延びる棒状部材によって第2軸部が第1軸部と固定されている構成でもよい。この場合に、第1の不連続部は、上記の棒状部材を含んで構成される。   Further, the drive device may have a configuration in which at least one of the first discontinuous portion and the second discontinuous portion does not include a universal joint. For example, the drive device may be configured such that the second shaft portion 14 is separated from the first shaft portion 13 in the axial direction, and the second shaft portion is fixed to the first shaft portion by a rod-like member extending in the axial direction. . In this case, the first discontinuous portion includes the rod-shaped member.

また、駆動装置は、モータ2が第2軸部14に取り付けられており、モータ2による第2軸部14の回転が第1のユニバーサルジョイント15及び第1軸部13を介して減速機6へ伝わる構成でもよい。   In the driving device, the motor 2 is attached to the second shaft portion 14, and the rotation of the second shaft portion 14 by the motor 2 is transmitted to the speed reducer 6 via the first universal joint 15 and the first shaft portion 13. It may be configured to be transmitted.

また、封止部31は、第1中空部16と第2中空部17との少なくとも一方に流体を封止可能であればよい。例えば、封止部31は、第2中空部17に設けられているとともに第1中空部16に設けられていなくてもよいし、第1中空部16及び第2中空部17の双方に設けられていてもよい。また、駆動装置は、封止部31が中空部に流体を封止可能であって、液体が中空部に封入されていなくてもよい。この場合には、減速機6からの液体が回転軸10の軸方向に流れることを封止部31自体により抑制することができる。   Moreover, the sealing part 31 should just be able to seal a fluid to at least one of the 1st hollow part 16 and the 2nd hollow part 17. FIG. For example, the sealing portion 31 is provided in the second hollow portion 17 and may not be provided in the first hollow portion 16, or is provided in both the first hollow portion 16 and the second hollow portion 17. It may be. In the driving device, the sealing portion 31 can seal the fluid in the hollow portion, and the liquid may not be sealed in the hollow portion. In this case, the sealing portion 31 itself can suppress the liquid from the speed reducer 6 from flowing in the axial direction of the rotary shaft 10.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態において第1実施形態と同様の構成要素については、第1実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略することがある。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description thereof may be simplified or omitted.

図4は、第2実施形態の駆動装置を示す図である。図4に示す駆動装置1Bにおいて、モータ軸4の第2軸部14の少なくとも一部は、第1軸部13の軸方向と異なる方向に配置されている。本実施形態において、第2軸部14の軸方向は、第1軸部13の軸方向に対して相対的に傾斜している。本実施形態において、第2軸部14は、第1のユニバーサルジョイント15に対して第1軸部13と反対側に向うにつれて鉛直方向の上方へ向かうように、傾斜している。   FIG. 4 is a diagram illustrating a driving apparatus according to the second embodiment. In the drive device 1 </ b> B shown in FIG. 4, at least a part of the second shaft portion 14 of the motor shaft 4 is arranged in a direction different from the axial direction of the first shaft portion 13. In the present embodiment, the axial direction of the second shaft portion 14 is inclined relative to the axial direction of the first shaft portion 13. In the present embodiment, the second shaft portion 14 is inclined so as to be directed upward in the vertical direction toward the opposite side of the first shaft portion 13 with respect to the first universal joint 15.

本実施形態において、出力軸5は、第4軸部26がモータ軸4の第2軸部14と干渉しないように、第3軸部25に対して相対的に傾斜している。本実施形態において、出力軸5の第4軸部26は、モータ軸4の第2軸部14とほぼ平行である。   In the present embodiment, the output shaft 5 is inclined relative to the third shaft portion 25 so that the fourth shaft portion 26 does not interfere with the second shaft portion 14 of the motor shaft 4. In the present embodiment, the fourth shaft portion 26 of the output shaft 5 is substantially parallel to the second shaft portion 14 of the motor shaft 4.

本実施形態の駆動装置1Bは、姿勢調整部32によって駆動部本体3と検出部本体8との相対的な姿勢を調整することにより、第2軸部14の軸方向を第1軸部13の軸方向に対して相対的に傾斜させ、かつ第4軸部26の軸方向を第3軸部25の軸方向に対して相対的に傾斜させることができる。また、本実施形態の駆動装置1Bは、第2軸部14の軸方向が第1軸部13の軸方向に対してなす角度を姿勢調整部32によって可変に(又は選択的に)調整することができる。   The drive device 1 </ b> B of the present embodiment adjusts the relative posture between the drive unit main body 3 and the detection unit main body 8 by the posture adjustment unit 32, thereby changing the axial direction of the second shaft portion 14 of the first shaft portion 13. It is possible to incline relative to the axial direction and to incline the axial direction of the fourth shaft portion 26 relative to the axial direction of the third shaft portion 25. Further, in the driving device 1B of the present embodiment, the attitude adjustment unit 32 variably (or selectively) adjusts the angle formed by the axial direction of the second shaft part 14 with respect to the axial direction of the first shaft part 13. Can do.

第2実施形態の駆動装置1Bは、第1軸部13の軸方向に対して第2軸部14の軸方向が傾斜しているので、第1軸部13の第1中空部16を流れた液体や気体が第2軸部14の第2中空部17へ流入しにくくなる。また、駆動装置1Bは、第4軸部26の軸方向が第3軸部25の軸方向に対して相対的に傾斜しているので、第4軸部26を第2軸部14と同軸で回転させることができる。   The driving device 1B of the second embodiment flows through the first hollow portion 16 of the first shaft portion 13 because the axial direction of the second shaft portion 14 is inclined with respect to the axial direction of the first shaft portion 13. It becomes difficult for liquid or gas to flow into the second hollow portion 17 of the second shaft portion 14. Further, in the driving device 1 </ b> B, since the axial direction of the fourth shaft portion 26 is inclined relative to the axial direction of the third shaft portion 25, the fourth shaft portion 26 is coaxial with the second shaft portion 14. Can be rotated.

なお、検出部本体8は、第2軸部14が第1軸部13に対して相対的に傾斜する姿勢で保持されるように、駆動部本体3に対する相対的な姿勢が変化不能に固定されていてもよい。また、第2軸部14は、第1のユニバーサルジョイント15に対して第1軸部13と反対側に向うにつれて鉛直方向の下方へ向かうように傾斜していてもよい。また、第2軸部14が水平方向に延びており、第1軸部13は、第2軸部14に向うにつれて上方又は下方に向うように、傾斜していてもよい。また、第1軸部13の軸方向と第2軸部14の軸方向が、それぞれ、鉛直方向に傾斜していてもよい。また、第1軸部13の軸方向と第2軸部14の軸方向は、それぞれ、水平方向にほぼ平行であって、水平面内で交差していてもよい。   The detection unit main body 8 is fixed so that the relative posture with respect to the drive unit main body 3 cannot be changed so that the second shaft portion 14 is held in a posture inclined relative to the first shaft portion 13. It may be. Further, the second shaft portion 14 may be inclined so as to go downward in the vertical direction toward the opposite side of the first shaft portion 13 with respect to the first universal joint 15. Moreover, the 2nd axial part 14 is extended in the horizontal direction, and the 1st axial part 13 may incline so that it may face upward or downward as it goes to the 2nd axial part 14. Moreover, the axial direction of the 1st axial part 13 and the axial direction of the 2nd axial part 14 may each incline in the perpendicular direction. Moreover, the axial direction of the 1st axial part 13 and the axial direction of the 2nd axial part 14 are respectively substantially parallel to the horizontal direction, and may cross | intersect in a horizontal surface.

[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。図5は、第3実施形態のロボット装置の概略構成(指部分の先端)を示す図である。図5に示すロボット装置100は、末節部101と、中節部102と、末節部101と中節部102とを接続する関節部103とを備える。ロボット装置100は、中節部102で発生した動力で末節部101を動かすことによって、各種処理を実行することができる。なお、上記実施形態で説明した駆動装置は、ロボット装置100のアーム部を駆動する駆動部として用いてもよい。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration (tip of the finger portion) of the robot apparatus according to the third embodiment. A robot apparatus 100 shown in FIG. 5 includes a terminal joint 101, a middle joint 102, and a joint 103 that connects the terminal joint 101 and the middle joint 102. The robot apparatus 100 can execute various processes by moving the end node 101 with the power generated in the middle node 102. The driving device described in the above embodiment may be used as a driving unit that drives the arm unit of the robot apparatus 100.

中節部102は、上記の実施形態で説明した駆動装置104(例えば、駆動装置1A)と、駆動装置104を収容する筐体105と、駆動装置104の出力軸と接続された回転軸部材106と、回転軸部材106に固定された第1歯車107とを有する。回転軸部材106は、駆動装置104の出力軸の一部でもよい。第1歯車107は、例えばベベルギヤである。関節部103は、筐体105に基端が固定されて筐体105から突出する支持部108と、支持部108に固定されて支持された軸部109と、軸部109に回転可能に取り付けられた第2歯車110を有する。軸部109は、末節部101の一部である接続部111を貫通しており、末節部101を軸部109のまわりで回転可能なように、末節部101を支持している。第2歯車110は、末節部101の接続部111に固定されている。第2歯車110は、例えばベベルギヤであり、第1歯車107と噛み合わされている。   The middle joint portion 102 includes the driving device 104 (for example, the driving device 1 </ b> A) described in the above embodiment, a housing 105 that houses the driving device 104, and a rotating shaft member 106 that is connected to the output shaft of the driving device 104. And a first gear 107 fixed to the rotating shaft member 106. The rotating shaft member 106 may be a part of the output shaft of the driving device 104. The first gear 107 is, for example, a bevel gear. The joint portion 103 is fixedly attached to the housing 105 and has a support portion 108 protruding from the housing 105, a shaft portion 109 fixed and supported by the support portion 108, and a shaft portion 109 rotatably attached to the joint portion 103. The second gear 110 is provided. The shaft portion 109 penetrates the connecting portion 111 that is a part of the end node portion 101, and supports the end node portion 101 so that the end node portion 101 can rotate around the shaft portion 109. The second gear 110 is fixed to the connection portion 111 of the end node portion 101. The second gear 110 is a bevel gear, for example, and meshes with the first gear 107.

本実施形態のロボット装置100は、駆動装置104の駆動によって回転軸部材106が回転し、回転軸部材106と一体的に第1歯車107が回転する。第1歯車107が回転すると、第1歯車107の回転が第2歯車110に伝達され、第2歯車110が回転する。第2歯車110が回転すると、接続部111が回転することによって、末節部101が軸部109を中心に回転する。本実施形態のロボット装置100は、駆動装置104の回転数制御の低下が抑制されているので、末節部101の動作を高精度に制御することができる。   In the robot apparatus 100 of this embodiment, the rotation shaft member 106 is rotated by driving of the drive device 104, and the first gear 107 is rotated integrally with the rotation shaft member 106. When the first gear 107 rotates, the rotation of the first gear 107 is transmitted to the second gear 110, and the second gear 110 rotates. When the second gear 110 rotates, the connecting portion 111 rotates, so that the end node portion 101 rotates around the shaft portion 109. Since the robot apparatus 100 according to the present embodiment suppresses a decrease in the rotational speed control of the driving device 104, the operation of the terminal node 101 can be controlled with high accuracy.

本発明の適用範囲は、上記の実施形態に限定されない。上記の実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、上記の実施形態で説明した要件の1以上を用いない場合もある。   The scope of application of the present invention is not limited to the above embodiment. The requirements described in the above embodiments can be combined as appropriate. In addition, one or more of the requirements described in the above embodiments may not be used.

1A、1B・・・駆動装置、2・・・モータ(動力部)、3・・・駆動部本体、4・・・モータ軸(第1軸部材)、5・・・出力軸(第2軸部材)、6・・・減速機(動力伝達部)、7・・・検出部、8・・・検出部本体、13・・・第1軸部、14・・・第2軸部、15・・・第1のユニバーサルジョイント(不連続部)、16・・・第1中空部、17・・・第2中空部、25・・・第3軸部、26・・・第4軸部、27・・・第2のユニバーサルジョイント(第2の不連続部)、31・・・封止部、32・・・姿勢調整部、35・・・第1スケール、37・・・第1受光部、38・・・第2スケール、40・・・第2受光部、100・・・ロボット装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B ... Drive device, 2 ... Motor (power part), 3 ... Drive part main body, 4 ... Motor shaft (1st shaft member), 5 ... Output shaft (2nd axis) Member), 6 ... reducer (power transmission unit), 7 ... detecting unit, 8 ... detecting unit main body, 13 ... first shaft unit, 14 ... second shaft unit, 15. ..First universal joint (discontinuous portion), 16... First hollow portion, 17... Second hollow portion, 25... Third shaft portion, 26. ... second universal joint (second discontinuous part), 31 ... sealing part, 32 ... posture adjusting part, 35 ... first scale, 37 ... first light receiving part, 38 ... second scale, 40 ... second light receiving unit, 100 ... robot device

Claims (15)

中空部を有する第1軸部と第2軸部とがユニバーサルジョイントで互いに接続された第1軸部材と、
前記中空部に挿入され、前記第1軸部材と動力伝達部を介して連結された第2軸部材と、
前記第1軸部材を回転させる駆動部と、
前記第1軸部材と前記第2軸部材とのうちの一方の軸部材に設けられたスケールを有し、前記一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、
を備える駆動装置。
A first shaft member in which a first shaft portion having a hollow portion and a second shaft portion are connected to each other by a universal joint;
A second shaft member inserted into the hollow portion and connected via the first shaft member and a power transmission unit;
A drive unit for rotating the first shaft member;
A detector having a scale provided on one of the first shaft member and the second shaft member, and detecting information related to rotation of the one shaft member;
A drive device comprising:
前記第2軸部の少なくとも一部は、前記第1軸部の軸方向と異なる方向に配置されている、請求項1に記載の駆動装置。   The drive device according to claim 1, wherein at least a part of the second shaft portion is disposed in a direction different from an axial direction of the first shaft portion. 前記第2軸部は、前記第1軸部に対して相対的に傾斜している、請求項1又は請求項2に記載の駆動装置。   The drive device according to claim 1, wherein the second shaft portion is inclined relative to the first shaft portion. 前記第2軸部材は、第2のユニバーサルジョイントで互いに接続された第3軸部及び第4軸部を有し、前記第4軸部が前記第3軸部に対して相対的に傾斜している、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の駆動装置。   The second shaft member has a third shaft portion and a fourth shaft portion that are connected to each other by a second universal joint, and the fourth shaft portion is inclined relative to the third shaft portion. The drive device according to claim 1, wherein 前記第4軸部は、前記第2軸部と平行である、請求項4に記載の駆動装置。   The drive device according to claim 4, wherein the fourth shaft portion is parallel to the second shaft portion. 前記第1軸部を保持する駆動部本体と、
前記第2軸部を保持する検出部本体と、
前記駆動部本体と前記検出部本体との相対的な姿勢を調整する姿勢調整部と、
を備える、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の駆動装置。
A drive unit main body for holding the first shaft part;
A detection unit main body for holding the second shaft part;
A posture adjustment unit that adjusts a relative posture between the drive unit main body and the detection unit main body;
The drive device according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記検出部は、前記検出部本体に保持されて前記スケールを介した光を受光する受光部を有する、請求項6に記載の駆動装置。   The drive unit according to claim 6, wherein the detection unit includes a light receiving unit that is held by the detection unit main body and receives light via the scale. 前記中空部に流体を封止する封止部を備える、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の駆動装置。     The drive device according to claim 1, further comprising a sealing portion that seals fluid in the hollow portion. 中空部を有する第1軸部材と、
前記中空部に挿入され、前記第1軸部材と動力伝達部を介して連結された第2軸部材と、
前記第1軸部材を回転させる駆動部と、
前記第1軸部材の前記中空部に流体を封止する封止部と、
前記第1軸部材と前記第2軸部材とのうちの一方の軸部材に設けられたスケールを有し、前記一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、
を備える駆動装置。
A first shaft member having a hollow portion;
A second shaft member inserted into the hollow portion and connected via the first shaft member and a power transmission unit;
A drive unit for rotating the first shaft member;
A sealing portion that seals fluid in the hollow portion of the first shaft member;
A detector having a scale provided on one of the first shaft member and the second shaft member, and detecting information related to rotation of the one shaft member;
A drive device comprising:
前記封止部は、ラビリンスシールを含む、請求項8又は9に記載の駆動装置。   The drive device according to claim 8 or 9, wherein the sealing portion includes a labyrinth seal. 前記流体の蒸気圧は、水の蒸気圧以下である、請求項8から10のいずれか一項に記載の駆動装置。   The drive device according to any one of claims 8 to 10, wherein a vapor pressure of the fluid is equal to or lower than a vapor pressure of water. 前記検出部は、前記スケールを介した光を受光する受光部を有する、請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の駆動装置。   The drive unit according to claim 1, wherein the detection unit includes a light receiving unit that receives light via the scale. 中空部を有する第1軸部と第2軸部とが不連続部で互いに接続された第1軸部材と、
前記中空部に挿入され、前記第1軸部材と動力伝達部を介して連結された第2軸部材と、
前記第1軸部材を回転させる駆動部と、
前記第1軸部材に配置された第1のスケールと前記第2軸部材に配置された第2のスケールとを有し、前記第1軸部材と前記第2軸部材との少なくとも一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、
を備える駆動装置。
A first shaft member in which a first shaft portion having a hollow portion and a second shaft portion are connected to each other at a discontinuous portion;
A second shaft member inserted into the hollow portion and connected via the first shaft member and a power transmission unit;
A drive unit for rotating the first shaft member;
A first scale member disposed on the first shaft member and a second scale member disposed on the second shaft member, wherein at least one shaft member of the first shaft member and the second shaft member A detection unit for detecting information related to rotation of the
A drive device comprising:
前記第2軸部材は、第3軸部と第4軸部とを有し、
前記第3軸部と前記第4軸部とは、第2の不連続部で互いに接続されている、
請求項13に記載の駆動装置。
The second shaft member has a third shaft portion and a fourth shaft portion,
The third shaft portion and the fourth shaft portion are connected to each other at a second discontinuous portion,
The drive device according to claim 13.
軸部材と、
前記軸部材を駆動する請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の駆動装置と、
を備えるロボット装置。
A shaft member;
The drive device according to any one of claims 1 to 14, which drives the shaft member;
A robot apparatus comprising:
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