JP2016145634A

JP2016145634A - 駆動力伝達機構

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Publication number: JP2016145634A
Application number: JP2015136763A
Authority: JP
Inventors: 高田　声一; Seiichi Takada; 声一高田
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2016-08-12
Anticipated expiration: 2035-07-08
Also published as: CN107110247A; JP6539524B2; US20170356506A1; DE112015005185T5; CN107110247B

Abstract

【課題】２つの入力系統と１つの出力系統とブレーキとを備え、いずれの入力系統から入力される駆動力もブレーキと干渉することなく出力系統に伝達できる駆動力伝達機構を提供する。
【解決手段】駆動モータ５と電動入力歯車（第１入力部材）１との間に、ブレーキとなるウォーム機構（逆入力遮断機構）６を設け、駆動モータ５からウォーム機構６を介して電動入力歯車１に駆動力が加えられたときには、電動入力歯車１と一体回転する外輪１１がローラ１３を介して内輪１２とロックすることにより、内輪１２と一体回転する出力歯車（出力部材）３に駆動力が伝達され、手動入力軸（第２入力部材）２に駆動力が加えられたときは、手動入力軸２と一体回転するロック解除片１５が外輪１１と内輪１２のロック状態を解除した後、内輪１２および出力歯車３に駆動力が伝達される構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つの入力系統と１つの出力系統とブレーキとを備えた駆動力伝達機構に関する。

モータ駆動によって被駆動部材を作動させる装置では、被駆動部材の作動中に、その動作を止めるために駆動モータを停止させたときや、停電等によって駆動モータが停止してしまったときに、被駆動部材が重力等の外力を受けて位置（姿勢）を変えることによって種々のトラブルが生じるおそれがある。これに対する対策としては、装置の駆動部（駆動モータおよび減速機を含む）に駆動モータ停止時に被駆動部材の位置を保持するブレーキ（以下、これと同じ機能を有するものを単に「ブレーキ」ともいう。）を組み込む方法があり、例えば産業用ロボットでは駆動部にブレーキを組みこんだものが一般的である。

このような装置の駆動部に組み込まれるブレーキとしては、無励磁作動型電磁ブレーキが使用されることが多い。一般的な無励磁作動型電磁ブレーキは、駆動モータから被駆動部材への駆動経路に設けられたブレーキ板と、ばねによってブレーキ板に押し付けられる摩擦板と、通電時にばねの弾力に抗して摩擦板をブレーキ板から離反させる電磁石とを備えており、モータ運転時（通電時）には電磁石でばねを縮ませて摩擦板をブレーキ板から離反させておき、モータ停止時（電源遮断時）には、摩擦板をばねの弾力でブレーキ板に押し付けてブレーキ板の回転を規制することにより、被駆動部材の位置を保持するようになっている。

ところで、上記のようなブレーキを組み込んだ装置では、モータ停止時（電源遮断時）に被駆動部材の位置を保持することはできるが、手動で被駆動部材を動かすこともできなくなる。このため、装置の電源を遮断してメンテナンス等を行うときに作業がやりにくいという問題があった。

これに対して、特許文献１では、駆動モータの主軸に結合した減速機の入力軸の端部にナット部を設け、ナット部に嵌合させた回転治具を手動操作して、減速機の入力軸を回転させることにより、減速機の出力軸に結合した被駆動部材の位置を変えられるようにすることが提案されている。このように１つの出力系統に対して２つの入力系統（電動入力と手動入力）を有する装置では、一方の入力系統（電動側）が停止してブレーキがかかった状態でも、他方の入力系統（手動側）から被駆動部材を動かしてメンテナンス等を行うことが可能である。

特開平６−２８５７８５号公報

しかしながら、上記のような２つの入力系統と１つの出力系統とブレーキとを備えた駆動力伝達機構では、一方の入力系統が停止してブレーキがかかった状態で他方の入力系統から被駆動部材を動かそうとするときに、そのブレーキのブレーキ力に抗して減速機、被駆動部材および駆動モータの主軸を同時に回転させる必要がある。このため、被駆動部材の重量等に応じてブレーキ力が高く設定されている場合や大型の駆動モータが用いられている場合には、他方の入力系統からの被駆動部材の駆動に大きな力が必要となり、メンテナンス等の作業負荷が大きくなりやすいという問題がある。

そこで、本発明は、２つの入力系統と１つの出力系統とブレーキとを備え、いずれの入力系統から入力される駆動力もブレーキと干渉することなく出力系統に伝達できる駆動力伝達機構を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、第１入力部材、第２入力部材および出力部材のそれぞれに連結され、第１入力部材または第２入力部材を回転駆動する駆動力を出力部材に伝達する入力切替クラッチを備えた駆動力伝達機構において、前記第１入力部材の入力側に、第１入力部材を回転駆動する駆動力を駆動源から第１入力部材に伝達し、前記入力切替クラッチを介して第１入力部材に加えられる逆入力トルクに対してはロックして、前記第１入力部材を停止させる逆入力遮断機構を組み込み、前記入力切替クラッチは、前記第１入力部材と一体回転する外輪の径方向内側に、前記第２入力部材と同一軸心のまわりに前記出力部材と一体に回転する内輪を配し、前記外輪と内輪との間に複数のローラを配して、前記第１入力部材に前記逆入力遮断機構を介して駆動力が加えられたときは、前記外輪がローラを介して内輪とロックすることにより、前記内輪および出力部材に駆動力が伝達され、前記第２入力部材に駆動力が加えられたときは、前記第２入力部材の回転により前記外輪と内輪のロック状態が解除された後、前記内輪および出力部材に駆動力が伝達される構成のものとした。

上記の構成によれば、第１入力部材側の入力系統と第２入力部材側の入力系統のいずれからも駆動力の入力がないときは、１つの出力系統となる出力部材に接続された被駆動部材が受ける重力等の外力が、出力部材、内輪、ローラおよび外輪を介して第１入力部材に逆入力トルクとして加えられても、逆入力遮断機構のロック動作によって第１入力部材および外輪が停止するので、内輪および出力部材も停止し被駆動部材の位置が保持される。そして、第１入力部材を回転駆動したときは、逆入力遮断機構が駆動源から第１入力部材への駆動力の伝達を行い、第２入力部材を回転駆動したときは、逆入力遮断機構が外輪を停止させることにより、第２入力部材から内輪および出力部材への駆動力の伝達がスムーズに行われるようになっている。すなわち、この駆動力伝達機構は、いずれの入力系統から駆動力が入力された場合も、逆入力トルクに対してブレーキとなる逆入力遮断機構と干渉することなく、駆動力を出力系統へ伝達できるようにしたものである。

前記入力切替クラッチの具体的な構成としては、前記内輪の外周面にカム面を周方向に複数設けて、前記外輪の内周円筒面と内輪の各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間に前記ローラとそのローラを楔形空間の狭小部へ押し込むばねを組み込み、前記各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部を有するロック解除片を前記第２入力部材に回転伝達可能に連結し、前記第２入力部材と内輪との間に、第２入力部材の回転を僅かな角度遅れをもって内輪に伝達するトルク伝達手段を設け、前記第１入力部材に駆動力が加えられたときには、前記第１入力部材と一体回転する外輪がローラを介して内輪とロックすることにより、前記内輪および出力部材に駆動力が伝達され、前記第２入力部材に駆動力が加えられたときは、前記第２入力部材と一体回転するロック解除片の柱部が、回転方向で対向するローラを前記ばねの弾力に抗して楔形空間の広大部へ押しやって前記外輪と内輪のロック状態を解除した後、前記トルク伝達手段によって前記内輪および出力部材に駆動力が伝達されるようにしたものを採用することができる。

ここで、２つの入力系統が電動入力と手動入力の場合、前記第１入力部材は電動入力によって回転駆動されるものとし、前記第２入力部材は手動入力によって回転駆動されるものとすることが望ましい。第１入力部材への入力系統を手動入力とすると、手動入力時に逆入力遮断機構や第２入力部材の駆動源となる駆動モータも回転させることになり、モータの回転トルクが大きい場合には、出力部材を駆動できない場合も生じる。しかし、第２入力部材への入力系統を手動入力とすれば、手動入力時に第１入力部材側の影響を受けることなく、より小さい人力で第２入力部材を駆動できるからである。また、駆動力伝達機構全体をケーブル等が貫通可能な中空構造とする場合、第２入力部材への入力系統を電動入力として機構全体の中心軸上に駆動モータを配置しようとすると、特殊な中空モータが必要となるが、第２入力部材への入力系統を手動入力とすることにより、第１入力部材の駆動源となる駆動モータには一般的なモータを使用することができ、コストの上昇を抑えることができる。

前記逆入力遮断機構としては、前記第１入力部材への駆動力を加えられるウォーム歯車と、前記ウォーム歯車と噛み合い、前記第１入力部材に回転伝達可能に連結されるウォームホイールとを備え、セルフロック機能を有するウォーム機構や、前記第１入力部材への駆動力を加えられるピニオン軸と、前記ピニオン軸と噛み合い、前記第１入力部材に回転伝達可能に連結されるはすば傘歯車とを備え、セルフロック機能を有するものを採用することができる。

あるいは、前記逆入力遮断機構として、前記第１入力部材への駆動力を加えられる入力部と、前記第１入力部材に回転伝達可能に連結される出力部と、前記出力部を固定部材にロックするロック手段と、前記入力部の回転により前記出力部と固定部材とのロック状態を解除するロック解除手段と、前記ロック状態が解除されたときに前記入力部の回転を僅かな角度遅れをもって前記出力部に伝達する手段とを備えた逆入力遮断クラッチや、前記第１入力部材への駆動力を加えられるウェイブジェネレータと、前記ウェイブジェネレータの径方向外側で固定されるサーキュラースプラインと、前記ウェイブジェネレータとサーキュラースプラインとの間に配され、前記第１入力部材に回転伝達可能に連結されるフレックススプラインとを備え、セルフロック機能を有する波動歯車装置を採用することもできる。

また、前記第２入力部材が、駆動力伝達機構全体を貫通し、両端部を回転自在に支持されるようにすれば、各種装置への組込みが容易になるし、組込み後の剛性が高くなってより安定した駆動力伝達動作が得られるようになる。

一方、前記第２入力部材を、前記ロック解除片および内輪に対して着脱可能なものとすれば、駆動力伝達機構全体がコンパクトになり軽量化を図ることもできる。

また、前記第２入力部材が手動入力によって回転駆動されるものである場合、この第２入力部材と人手で操作される手動入力部材との間に、手動入力部材の回転を減速して第２入力部材に伝達する減速機構を設けることにより、手動入力時の操作負荷を軽減することができる。

ここで、前記減速機構は、前記手動入力部材から駆動力を入力される太陽歯車と、前記太陽歯車の径方向外側に配される内歯車と、前記太陽歯車と内歯車の両方に噛み合う複数の遊星歯車と、前記各遊星歯車を自転可能に支持し、前記第２入力部材と回転伝達可能に連結されるキャリアとからなる遊星歯車機構を採用し、前記内歯車を前記第１入力部材と一体化することが望ましい。このようにすれば、第１入力部材が停止しているときには内歯車も停止するので、手動入力部材を操作することにより遊星歯車機構で減速された回転を第２入力部材に伝達することができる。また、第１入力部材が回転駆動されて出力部材に駆動力が伝達されるときは、その駆動経路の途中にあるローラからロック解除片および第２入力部材を介して回転を伝達されるキャリアと、第１入力部材と一体の内歯車とが同じ回転数で回転することにより、遊星歯車が自転することなく内歯車および太陽歯車と一体に公転して、太陽歯車および手動入力部材に伝達される回転は増速されないので、手動入力部材の共回り速度を抑えることができる。

また、前記第１入力部材が電動入力によって回転駆動されるものである場合、その駆動源となる駆動モータと、前記駆動モータの制御を行うための回転検出器とを別体に配置することにより、駆動力伝達機構全体のコンパクト化を図ることができる。このときには、回転検出精度を確保するうえでも、前記回転検出器は前記駆動モータと同軸上に配置することが望ましい。

また、前記出力部材の回転数を検出する回転検出器を設ける場合、その設置位置は前記出力部材の径方向外側を覆う固定のカバー部材の内側とすることが望ましい。このようにすれば、回転検出器を異物から保護することができるし、カバー部材を金属製とすることにより回転検出器を電磁ノイズからも保護できるようになるので、出力部材の回転数の検出精度を向上させて、出力部材に接続された被駆動部材の位置精度の向上を図ることができる。

また、本発明は、ロボットの関節駆動部に組み込まれる駆動力伝達機構に特に有効に適用することができる。

本発明の駆動力伝達機構は、上述したように、２つの入力系統と１つの出力系統とブレーキとなる逆入力遮断機構とを備え、第１入力部材側の入力系統から入力される駆動力は逆入力遮断機構を介して出力系統に伝達し、第２入力部材側の入力系統から入力される駆動力は逆入力遮断機構と干渉することなく出力系統に伝達できるようにしたものであるから、いずれの入力系統にも駆動力の入力がないときには出力部材に連結される被駆動部材の位置を保持することができ、第１入力部材側が停止した状態で第２入力部材側から被駆動部材を動かしてメンテナンス等を行うときには大きな力を必要とせず、効率よく作業を行うことができる。

第１実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図図１のII−II線に沿った断面図ａ、ｂは、それぞれ図１の駆動力伝達機構の手動入力時の動作の説明図第２実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図第３実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図図６の駆動力伝達機構の上部の左側面図第４実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図図８のIX−IX線に沿った断面図第５実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図図１０のXI−XI線に沿った断面図図１０の手動入力治具の右側からの矢視図図１０の駆動力伝達機構の手動入力治具の装着方法の説明図第６実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図図１４のXV−XV線に沿った断面図図１４のXVI−XVI線に沿った断面図第７実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図図１７の右側面図第８実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は第１の実施形態を示す。この駆動力伝達機構は、産業用ロボットの関節駆動部に組み込まれ、その被駆動部材を電動と手動のいずれでも駆動できるようにするもので、図１に示すように、電動入力によって回転駆動される電動入力歯車（第１入力部材）１と、手動入力によって回転駆動される手動入力軸（第２入力部材）２と、図示省略した被駆動部材側の歯車と噛み合う出力歯車（出力部材）３と、電動入力歯車１、手動入力軸２および出力歯車３のそれぞれに連結され、電動入力と手動入力のいずれかの駆動力を出力歯車３に伝達する入力切替クラッチ４と、電動入力歯車１の駆動源となる駆動モータ５と、駆動モータ５と電動入力歯車１との間に設けられる逆入力遮断機構としてのウォーム機構６とで基本的に構成されている。

前記電動入力歯車１は、後述するようにウォーム機構６の一部を構成するはすば歯車（ウォームホイール）であり、その軸方向の一端側に形成された円筒部１ａの開口から内側に入力切替クラッチ４が組み込まれるようになっており、その円筒部１ａの開口は蓋７で塞がれている。

前記手動入力軸２は、一端側が大径に形成されており、駆動力伝達機構全体（入力切替クラッチ４および出力歯車３）を貫通して、その両端部が焼結含油軸受８を介して固定の壁部材９に支持されている。そして、その大径部の壁部材９からの突出部分の外周に、人手で直接操作される手動入力部材１０が嵌合固定されている。また、その大径部には、長手方向の２箇所に二面幅部２ａ、２ｂが形成されている。

前記入力切替クラッチ４は、図１および図２に示すように、二段円筒状に形成された外輪１１と、外輪１１の大径部の径方向内側に配される内輪１２と、外輪１１の大径部内周面と内輪１２の外周面との間に組み込まれるローラ１３およびコイルばね１４と、ローラ１３を挟んでコイルばね１４と対向する位置に挿入される柱部１５ａを有するロック解除片１５と、ロック解除片１５と電動入力歯車１の蓋７との間に配され、外輪１１に取り付けられる側板１６とを備えている。

この入力切替クラッチ４の外輪１１は、一端に設けられたフランジ部１１ａの外周部に複数の切欠き１１ｂが形成されており、その一部の切欠き１１ｂに、側板１６の外周部に形成された爪１６ａを嵌め込んで折り曲げることにより、フランジ部１１ａに側板１６が固定されている。そして、フランジ部１１ａの残りの切欠き１１ｂと、これに対応する位置に形成された側板１６の切欠き１６ｂに、電動入力歯車１の円筒部１ａの内周に設けられた回り止め凸部１ｂが嵌め込まれて、外輪１１および側板１６が電動入力歯車１と一体回転するようになっている。

一方、内輪１２は、その一端側に形成された係合穴１２ａに手動入力軸２の他端側の二面幅部２ａが挿入され、他端側に一体形成された中空の出力軸１７に手動入力軸２の小径部が通されて、手動入力軸２と同一軸心のまわりに回転するようになっている。そして、出力軸１７の外周に出力歯車３がキー固定され、内輪１２および出力軸１７が出力歯車３と一体回転するようになっている。その出力軸１７は、外輪１１の小径部の内周に嵌め込まれた焼結含油軸受１８に回転自在に支持されている。

この内輪１２の係合穴１２ａは、手動入力軸２の他端側の二面幅部２ａとほぼ同じ断面形状で、僅かな回転方向の隙間をおいて対向するように形成されている。これにより、手動入力軸２の回転が僅かな角度遅れをもって内輪１２に伝達されるようになっている。

また、内輪１２の外周には、径方向と直交する複数のカム面１２ｂが設けられ、これらの各カム面１２ｂと外輪１１の内周円筒面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間１９が形成されている。そして、これらの各楔形空間１９に、一対のローラ１３が各ローラ１３を楔形空間１９の狭小部に押し込むコイルばね１４を挟んだ状態で配され、各楔形空間１９の周方向両側にロック解除片１５の柱部１５ａが挿入されている。そのロック解除片１５は、手動入力軸２の一端側の二面幅部２ｂの外周に隙間なく嵌合固定されている。

この入力切替クラッチ４では、電動入力歯車１を介して外輪１１に入力トルク（駆動力）が加えられると、コイルばね１４の弾性力によって楔形空間１９の狭小部に押し込まれている回転方向前側のローラ１３を介して外輪１１と内輪１２とがロックするので、外輪１１の回転が内輪１２、出力軸１７および出力歯車３に伝達される。このときには、回転方向前側のローラ１３がロック解除片１５の柱部１５ａを押すので、ロック解除片１５が固定された手動入力軸２および手動入力部材１０も共回りする。

なお、通常は、出力側（内輪１２、出力軸１７、出力歯車３および被駆動部材）の回転トルクが手動入力側（ロック解除片１５、手動入力軸２および手動入力部材１０）の空転トルクよりも大きいので、上記のように外輪１１から内輪１２への回転伝達が行われるが、逆に手動入力側の空転トルクの方が出力側の回転トルクよりも大きい場合は、外輪１１が回転し始めたときに、回転方向前側のローラ１３がロック解除片１５の柱部１５ａに当接して停止してしまい、外輪１１と内輪１２のロック状態が解除されて外輪１１のみが空転することになる。したがって、入力トルクが加えられた外輪１１が空転するときには、出力側の回転トルクを手動入力側の空転トルクよりも大きくなるように調整する。

一方、手動入力部材１０を介して手動入力軸２に入力トルク（駆動力）が加えられたときには、まず、図３（ａ）に示すように、手動入力軸２と一体回転するロック解除片１５の柱部１５ａが回転方向後側のローラ１３をコイルばね１４の弾性力に抗して楔形空間１９の広大部へ押しやるので、そのローラ１３と外輪１１および内輪１２との係合が解除され、外輪１１と内輪１２のロック状態が解除される。そして、図３（ｂ）に示すように、手動入力軸２がさらに回転して、その大径部の他端側の二面幅部２ａが内輪１２の係合穴１２ａの内面を押すようになると、手動入力軸２の回転が内輪１２に伝達され、回転方向前側のローラ１３と外輪１１および内輪１２との係合も解除されて、内輪１２および出力軸１７が出力歯車３と一体に回転する。

また、外輪１１と手動入力軸２に同時に入力トルクが加えられたときには、手動入力軸２に固定されたロック解除片１５が外輪１１と内輪１２のロック状態を解除するので、外輪１１から内輪１２への回転伝達は遮断され、手動入力軸２から内輪１２への回転伝達が行われる（手動入力が優先される）。

そして、前記ウォーム機構６は、駆動モータ５の主軸５ａに接続され、駆動モータ５から駆動力を直接入力されるウォーム歯車２０と、ウォーム歯車２０と噛み合うウォームホイールとしての電動入力歯車１とで構成され、セルフロック機能を有するものである。したがって、駆動モータ５の駆動力によって電動入力歯車１は回転するが、外輪１１を介して電動入力歯車１に加えられる逆入力トルクに対してはロックして、電動入力歯車１および外輪１１を停止させる。

この駆動力伝達機構は、上述したように、２つの入力系統（電動入力および手動入力）と１つの出力系統とを備えている。そして、いずれの入力系統からも駆動力の入力がないとき（駆動モータ５が停止した状態で手動での入力も行わないとき）には、出力歯車３に接続されている被駆動部材が重力等の外力を受けても、その外力は出力歯車３と一体回転する内輪１２から、ローラ１３および外輪１１を介して電動入力歯車１に逆入力トルクとして伝わるので、ウォーム機構６の作用により電動入力歯車１および外輪１１は停止したままとなり、出力側の各部材も動かない。すなわち、ウォーム機構６がブレーキとなって、被駆動部材の位置（姿勢）を保持することができる。

一方、電動入力時には、駆動モータ５からウォーム機構６を介して電動入力歯車１に加えられた駆動力が、入力切替クラッチ４を介して出力系統に伝達され、被駆動部材を作動させることができる。

そして、手動入力時は、手動入力部材１０および手動入力軸２に加えられた駆動力が、入力切替クラッチ４を介して出力系統に伝達される。このとき、ウォーム機構６の作用により電動入力歯車１および外輪１１は停止しているので、小さい人力でスムーズに被駆動部材を作動させることができる。

すなわち、この駆動力伝達機構では、いずれの入力系統から入力される駆動力もブレーキと干渉することなく出力系統に伝達でき、特に電動入力がない状態で手動入力によって被駆動部材を作動させてメンテナンス等を行うときには、手動入力部材１０を楽に操作でき、効率よく作業を行うことができる。

また、手動入力軸２が駆動力伝達機構全体を貫通し、両端部を回転自在に支持されているので、各種装置への組込みが容易で、組込み後の剛性が高く安定した駆動力伝達動作が得られるものとなっている。

図４および図５は第２の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態をベースとして、手動入力軸２の一端側大径部を短縮し、その手動入力軸２と手動入力部材１０との間に遊星歯車機構（減速機構）５１を設けて、手動入力部材１０の回転を減速して手動入力軸２に伝達するようにしたものである。なお、第１実施形態と同じ機能を有する部材については、第１実施形態と同じ符号を付けて説明を省略する（後述する各実施形態についても同じ）。

前記遊星歯車機構５１は、手動入力軸２および手動入力部材１０と同軸に配される太陽歯車５２と、太陽歯車５２の径方向外側に配される内歯車５３と、太陽歯車５２と内歯車５３の両方に噛み合う複数の遊星歯車５４と、各遊星歯車５４を自転可能に支持するキャリア５５とからなる。

前記太陽歯車５２は、一端側に延びる軸部５２ａが焼結含油軸受８を介して固定の壁部材９に支持され、その軸部５２ａの壁部材９からの突出部分の外周に手動入力部材１０が嵌合固定されている。

前記内歯車５３は、その外周部から他端側に突出する円筒状嵌合部５３ａが電動入力歯車１の円筒部１ａの外周に嵌合固定されることにより、電動入力歯車１と一体化されている。また、その円筒状嵌合部５３ａの内周には、第１実施形態の電動入力歯車１の蓋７に代わる蓋部５３ｂが形成されている。

前記キャリア５５は、各遊星歯車５４の中心を摺動自在に貫通する支軸５５ａを有し、手動入力軸２の大径部と一体に形成されている。なお、キャリア５５と手動入力軸２は別体に形成して回転伝達可能に連結するようにしてもよい。また、手動入力軸２は、第１実施形態の一端側の二面幅部２ｂをなくす代わりに他端側の二面幅部２ａが延長され、この延長された二面幅部２ａの外周にロック解除片１５が嵌合固定されている。

この第２実施形態では、上述のように手動入力軸２と手動入力部材１０との間に遊星歯車機構５１を設け、その内歯車５３を電動入力歯車１と一体化して、電動入力歯車１が停止しているときには内歯車５３も停止するようにしたので、手動入力部材１０を操作することにより遊星歯車機構５１で減速された回転を手動入力軸２伝達することができ、その手動入力時の操作負荷は第１実施形態よりも軽減される。

また、電動入力によって電動入力歯車１が回転駆動されて出力歯車３に駆動力が伝達されるときは、その駆動経路の途中にある入力切替クラッチ４のローラ１３からロック解除片１５および手動入力軸２を介して回転を伝達されるキャリア５５と、電動入力歯車１と一体の内歯車５３とが同じ回転数で回転することになり、遊星歯車５４は自転することなく内歯車５３および太陽歯車５２と一体に公転する。このため、太陽歯車５２および手動入力部材１０に伝達される回転は増速されず、手動入力部材１０の共回り速度を第１実施形態と同じ速度に抑えることができる。

図６および図７は第３の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態をベースとして、駆動モータ５の主軸５ａに接続された電動入力軸２１から、ウォーム機構６に代わるブレーキとなる逆入力遮断クラッチ２２を介して、平歯車とした電動入力歯車１に駆動力を伝達するようにしたものである。

前記電動入力軸２１は、手動入力軸２とほぼ同じ構成であり、駆動モータ５の主軸５ａに接続されて手動入力部材１０が嵌合固定されていない点、および両端部を軸受で支持されていない点のみが異なる。

また、前記逆入力遮断クラッチ２２の構成は、入力切替クラッチ４とほぼ同じである。入力切替クラッチ４との違いは、外輪１１に取り付けられる側板１６が、その外周から張り出す舌状部にあけた取付孔１６ｃで図示省略した固定部材に取り付けられて、外輪１１および側板１６が固定されている点、および内輪１２に一体形成された出力軸１７の外周に、電動入力歯車１と噛み合う連結歯車２３がキー固定されている点である。

この逆入力遮断クラッチ２２では、連結歯車２３から出力軸１７および内輪１２に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のローラ１３がコイルばね１４の弾性力によって楔形空間１９の狭小部に押し込まれて外輪１１および内輪１２と係合しているので、内輪１２は前記固定部材に固定された外輪１１にロックされ、出力軸１７および連結歯車２３とともに停止したままとなる。

一方、駆動モータ５から電動入力軸２１に駆動力が入力されたときの動作は入力切替クラッチ４と同じである。すなわち、電動入力軸２１に入力トルクが加えられると、電動入力軸２１と一体に回転するロック解除片１５の柱部１５ａが回転方向後側のローラ１３をコイルばね１４の弾性力に抗して楔形空間１９の広大部へ押しやり、外輪１１と内輪１２のロック状態が解除される。その後、電動入力軸２１がさらに回転して内輪１２を押すことにより、電動入力軸２１の回転が内輪１２に伝達され、内輪１２および出力軸１７が連結歯車２３と一体に回転する。

すなわち、この逆入力遮断クラッチ２２は、電動入力軸２１を駆動力が加えられる入力部とし、内輪１２、出力軸１７および連結歯車２３を電動入力歯車１に回転伝達可能に連結される出力部とし、その出力部を固定部材にロックするロック手段と、入力部の回転により出力部と固定部材とのロック状態を解除するロック解除手段と、ロック状態が解除されたときに入力部の回転を僅かな角度遅れをもって出力部に伝達する手段とを備えたものである。

この第３実施形態の駆動力伝達機構は、上記の構成であり、いずれの入力系統からも駆動力の入力がないときには、被駆動部材が受ける外力が入力切替クラッチ４、電動入力歯車１および連結歯車２３を介して逆入力遮断クラッチ２２に逆入力トルクとして伝わるので、逆入力遮断クラッチ２２がブレーキとなって被駆動部材の位置を保持することができる。また、電動入力時には駆動モータ５から逆入力遮断クラッチ２２を介して電動入力歯車１に加えられた駆動力が、手動入力時には手動入力部材１０および手動入力軸２に加えられた駆動力が、それぞれ入力切替クラッチ４を介して出力系統に伝達され、被駆動部材を作動させることができる。そして、手動入力時は、逆入力遮断クラッチ２２の作用により電動入力歯車１および外輪１１は停止しているので、第１実施形態のものと同じく、小さい人力でスムーズに被駆動部材を作動させることができ、効率よくメンテナンス等の作業を行える。

図８および図９は第４の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態の入力切替クラッチ４を一部改造して用い、駆動力伝達機構全体を中空構造としてケーブル等を通せるようにするとともに、ウォーム機構６に代わるブレーキとして波動歯車装置２４を採用したものである。また、駆動力伝達機構の全体の支持構造および出力側の構造にも変更を加えている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。

この第４実施形態では、まず、入力切替クラッチ４および出力側の各部材を収納するハウジング２５を設け、このハウジング２５の一端のフランジ部に形成した取付孔２５ａを利用して、駆動力伝達機構全体をロボットの関節駆動部内で固定支持するようになっている。

また、駆動力伝達機構全体を中空構造とするために、手動入力軸２、駆動モータ５および入力切替クラッチ４の内輪１２を中空に形成している。その手動入力軸２は、出力側に延びる部分がなく、３つの玉軸受２６により駆動モータ５の内周側で回転自在に支持されている。また、後述するように、出力側の各部材も中空に形成されている。そして、手動入力軸２の一端の内周側には別の玉軸受２７が設けられ、手動入力軸２が駆動力伝達機構に通されるケーブル等と干渉することなくスムーズに回転できるようになっている。

前記駆動モータ５は、中空の主軸５ａの外周に取り付けたロータ５ｂと、モータハウジング５ｃの内周に取り付けたステータ５ｄとを径方向で対向するように配して、モータハウジング５ｃの一端を蓋５ｅで塞いだもので、その主軸５ａの一端のフランジ部の外側面に取り付けられた磁気ホイール２８と、磁気ホイール２８に対向するように蓋５ｅの内側面に取り付けられたセンサ部２９とからなる回転検出器が内蔵されている。

前記波動歯車装置２４は、駆動モータ５の主軸５ａの他端の内向きフランジ部にボルト結合されるウェイブジェネレータ３０と、ウェイブジェネレータ３０の径方向外側に配されるサーキュラースプライン３１と、ウェイブジェネレータ３０とサーキュラースプライン３１との間に大径部が挟まれるフレックススプライン３２とを備えている。

前記ウェイブジェネレータ３０は、径方向断面が楕円形に形成されたカム３０ａの外周に玉軸受３０ｂの内輪を嵌合固定したものである。サーキュラースプライン３１は、その内周に歯が設けられた円環状の部品であり、ハウジング２５と駆動モータ５のモータハウジング５ｃに挟まれ、その両者とボルト結合によって一体化されている。また、フレックススプライン３２は、金属弾性体で形成された薄肉カップ状の部品であり、その大径部の外周にサーキュラースプライン３１内周の歯と噛み合う歯が設けられ、小径部で入力切替クラッチ４の外輪１１とボルト結合されて、第１実施形態の電動入力歯車１に代わる第１入力部材となっている。

そして、駆動モータ５の駆動によりウェイブジェネレータ３０が回転すると、ウェイブジェネレータ３０の玉軸受３０ｂの外輪に大径部内周を押圧されたフレックススプライン３２が、弾性変形してサーキュラースプライン３１との噛合位置を変えていくことにより、サーキュラースプライン３１との歯数の差分だけ入力切替クラッチ４の外輪１１と一体に回転するようになっている。

この波動歯車装置２４は、上記の構成であり、第１実施形態のウォーム機構６と同様に大きな減速率が得られるので、セルフロック機能が備わっている。したがって、駆動モータ５の駆動力によってフレックススプライン３２は回転するが、入力切替クラッチ４の外輪１１を介してフレックススプライン３２に加えられる逆入力トルクに対してはロックして、フレックススプライン３２および外輪１１を停止させ、駆動力伝達機構のブレーキの役割を果たす。

前記入力切替クラッチ４は、その構成の一部が第１実施形態のものと異なっている。まず、外輪１１は、前述のように波動歯車装置２４のフレックススプライン３２と一体回転するように結合されており、玉軸受３３を介してハウジング２５に回転自在に支持されている。また、内輪１２は、前述のように中空に形成されており、その一端面に第１実施形態の係合穴１２ａに代わる長孔状の係合孔１２ｃが周方向に複数設けられ、これらの各係合孔１２ｃに手動入力軸２の他端から突出する入力ピン３４の先端部が周方向隙間をもって挿入されている。そして、ロック解除片１５には入力ピン３４が貫通しており、この入力ピン３４によってロック解除片１５が手動入力軸２と一体回転するように連結されている。

この入力切替クラッチ４の動作は第１実施形態のものとほぼ同じである。すなわち、フレックススプライン３２を介して外輪１１に入力トルクが加えられると、外輪１１の回転が内輪１２に伝達されると同時に、回転方向前側のローラ１３がロック解除片１５の柱部１５ａを押し、ロック解除片１５と一体に手動入力軸２および手動入力部材１０が共回りする。一方、手動入力部材１０を介して手動入力軸２に入力トルクが加えられたときは、ロック解除片１５の柱部１５ａが外輪１１と内輪１２のロック状態を解除した後、入力ピン３４が内輪１２の係合孔１２ｃの内面を押すことにより、手動入力軸２の回転が内輪１２に伝達される。そして、外輪１１と手動入力軸２に同時に入力トルクが加えられたときには、手動入力軸２から内輪１２への回転伝達が行われる。

したがって、この第４実施形態でも、第１実施形態と同様、電動入力と手動入力のいずれの入力系統から入力される駆動力も、ブレーキと干渉することなく出力系統に伝達することができる。

また、この第４実施形態では、第１実施形態の出力歯車３および出力軸１７をなくし、入力切替クラッチ４の内輪１２と出力軸１７に代わる出力部材として被駆動部材に接続される中空の接続部材３５との間にクロスローラ軸受３６を設けている。クロスローラ軸受３６は、中空の内輪３７と外輪３８の間に複数のローラ３９を周方向で隣り合うものどうしが互いに直交するように配したもので、その内輪３７が入力切替クラッチ４の内輪１２および接続部材３５と一体回転するようにボルト結合され、外輪３８がハウジング２５にボルト結合されている。これにより、駆動力伝達機構全体のスラスト力に対する剛性が大きくなり、回転伝達動作の安定性が高くなっている。

そして、クロスローラ軸受３６の外輪３８と接続部材３５との間には、駆動モータ５に内蔵されているのと同様の回転検出器が設けられている。その回転検出器は、接続部材３５に取り付けられた磁気ホイール２８と、磁気ホイール２８に対向するようにクロスローラ軸受３６の外輪３８の外側面に取り付けられたセンサ部２９とからなる。この回転検出器で接続部材３５の回転数を検出するとともに、駆動モータ５に内蔵されている回転検出器で駆動モータ５の回転数を検出して、接続部材３５の回転数が目標回転数となるように駆動モータ５の駆動回転数を修正することにより、回転速度精度の向上を図ることができる。

図１０乃至図１３は第５の実施形態を示す。この実施形態は、第４実施形態をベースとして、電動入力系統の構造に第１実施形態のものを一部改造して用い、手動入力系統の構造を変更したもので、基本的な駆動力伝達動作は第４実施形態と同じである。以下、第４実施形態との相違点について説明する。

この第５実施形態の電動入力系統は、入力切替クラッチ４の外輪１１と一体に形成された電動入力歯車１と、電動入力歯車１を共通のウォームホイールとする２つのウォーム機構６と、各ウォーム機構６のウォーム歯車２０の一端に接続される２つの駆動モータ５とからなる。各駆動モータ５は、図示は省略するが、第４実施形態と同様の回転検出器を内蔵している。

前記電動入力歯車１は、その一端の開口を塞ぐ蓋７がねじ止めされている。また、電動入力歯車１と入力切替クラッチ４の内輪１２との間には、その内輪１２を回転自在に支持する玉軸受４０が設けられている。

前記各駆動モータ５は、主軸５ａがハウジング２５の一端面に設けられたモータ固定部２５ｂを貫通する状態で、そのモータ固定部２５ｂに固定されている。また、各ウォーム歯車２０は、他端側に小径の非ねじ部２０ａが設けられており、この非ねじ部２０ａを回転自在に支持する軸受４１がハウジング２５の一端面に設けられた軸受固定部２５ｃに固定されている。なお、ハウジング２５は、入力切替クラッチ４を収納しないように軸方向に短縮されており、クロスローラ軸受３６の外輪３８を固定する部位が軸受固定板２５ｄとして別体に形成されて、他端側内周に嵌合固定されている。

一方、手動入力系統は、手動入力軸２に代わる第２入力部材として、入力切替クラッチ４のロック解除片１５および内輪１２に対して着脱可能な手動入力治具４２を採用している。手動入力治具４２は、略Ｕ字状の操作板４３と、操作板４３を厚み方向に貫通する複数の入力ピン３４とからなる。その入力ピン３４は、第４実施形態のものと同様、ロック解除片１５を隙間なく貫通し、内輪１２の長孔状の係合孔１２ｃに周方向隙間をもって挿入されるようになっている。したがって、手動入力治具４２を装着して（入力ピン３４をロック解除片１５および内輪１２に差し込んで）図１２に一点鎖線で示すような形状の工具（スパナ）Ｔで回転させると、第４実施形態と同様に、ロック解除片１５の柱部１５ａが外輪１１と内輪１２のロック状態を解除した後、入力ピン３４が内輪１２の係合孔１２ｃの内面を押すことにより、手動入力治具４２の回転が内輪１２に伝達される。

ここで、図１３に示すように、この第５実施形態の駆動力伝達機構Ａは、ハウジング２５が駆動側アームＢに固定されて、ハウジング２５よりも入力側の各部材が駆動側アームＢに収納され、接続部材３５が被駆動部材となる従動側アームＣに接続される状態で、ロボットアームに組み込まれている。そして、駆動側アームＢの内部から延びるケーブルＤが、この駆動力伝達機構Ａを貫通して従動側アームＣの内部へ入り込んでいる。したがって、メンテナンス等のために手動で従動側アームＣを作動させる際には、駆動側アームＢの従動側アームＣとの対向面と反対側の面に設けられたカバーＥを外し、手動入力治具４２をその操作板４３の切欠き部分にケーブルＤが入る姿勢でロック解除片１５と軸方向で対向する位置にセットして、入力ピン３４をロック解除片１５および内輪１２に差し込んだ後、工具Ｔを操作板４３の外周に嵌めて回転させればよい。

この第５実施形態では、上述のように、第４実施形態と同じく駆動力伝達機構全体を中空構造としているが、電動入力系統は駆動力伝達機構の軸心を外れた位置に配置した駆動モータ５からウォーム機構６を介して電動入力歯車１を回転駆動するようになっているので、その駆動モータ５には一般的なものを用いることができ、中空の特殊な駆動モータ５を用いている第４実施形態に比べて、製造コストやメンテナンスコストの低減を図れる。

また、手動入力系統において、第４実施形態の手動入力軸２に代えて着脱可能な手動入力治具４２を採用しているので、第４実施形態よりも駆動力伝達機構全体がコンパクトになり、軽量化することもできる。

図１４乃至図１６は第６の実施形態を示す。この実施形態は、第５実施形態の電動入力系統の構造等を一部変更したもので、基本的な駆動力伝達動作は第５実施形態と同じである。以下、第５実施形態との相違点について説明する。

この第６実施形態の電動入力系統は、第５実施形態と同様に、各ウォーム歯車２０の非ねじ部２０ａを支持する軸受４１がハウジング２５の軸受固定部２５ｃに固定されているが、その軸受固定部２５ｃに駆動モータ５の制御を行うための回転検出器４４を設け、駆動モータ５には回転検出器を内蔵しないものを用いている点が第５実施形態と異なる。このように、駆動モータ５制御用の回転検出器４４を駆動モータ５と別体に、かつ駆動モータ５と同軸上に設け、回転検出器を内蔵しない駆動モータ５を用いることにより、第５実施形態と同等の回転検出精度を確保しながら、第５実施形態よりも駆動力伝達機構全体をコンパクト化することができる。

また、電動入力歯車１（入力切替クラッチ４の外輪１１）と入力切替クラッチ４の内輪１２との間には、第５実施形態の蓋７および玉軸受４０の代わりに、内輪１２に固定されて電動入力歯車１と摺接する焼結含油軸受４５、４６が設けられている。その２つの焼結含油軸受４５、４６は、一方が内輪１２の一端側にボルト結合され、もう一方は内輪１２の他端側の外周に嵌合されている。

また、入力切替クラッチ４は、ロック解除片１５の径方向に延びる部分をなくし、その柱部１５ａどうしの間の所定位置に手動入力治具４２の入力ピン３４の先端部が周方向隙間なく差し込まれるようにしている。そして、これに伴い、内輪１２の入力ピン３４挿入用の係合孔１２ｃはなくし、その代わりに、内輪１２にボルト結合された焼結含油軸受４５に、入力ピン３４が周方向隙間をもって挿入される円形の係合孔４５ａを設けて、第５実施形態と同様に手動入力治具４２による手動入力が行えるようにしている。

図１７および図１８は第７の実施形態を示す。この実施形態は、第６実施形態の２つのウォーム機構６に代えて、駆動モータ５から駆動力を直接入力されるピニオン軸４７と、ピニオン軸４７と噛み合うはすば傘歯車とされた電動入力歯車１とからなる逆入力遮断機構を組み込んだものである。この逆入力遮断機構は、構造上、ウォーム機構６よりも容易に大きな減速率が得られるので、ウォーム機構６と同様、セルフロック機能によりブレーキの役割を果たすことができる。なお、この図１７および図１８では、手動入力治具４２の図示を省略している。

また、前記逆入力遮断機構は、電動入力歯車１が、第６実施形態と同じく、入力切替クラッチ４の外輪１１と一体に形成されている。そして、ピニオン軸４７の基端部がハウジング２５のモータ固定部２５ｂに内蔵された軸受に回転自在に支持され（図示省略）、ピニオン軸４７の先端部から軸方向に延びる延長軸部４７ａが、ハウジング２５の軸受固定部２５ｃに固定された軸受４１に回転自在に支持されており、軸受固定部２５ｃに設けた回転検出器４４で駆動モータ５の回転を検出して駆動モータ５の制御を行えるようになっている。

図１９は第８の実施形態を示す。この実施形態は、第７実施形態の接続部材３５とクロスローラ軸受３６の配置を逆にして、クロスローラ軸受３６の内輪３７を被駆動部材に接続される出力部材としている。その接続部材３５とクロスローラ軸受３６の内輪３７は、共通のボルトで入力切替クラッチ４の内輪１２と一体回転するように結合されている。そして、接続部材３５に取り付けられた磁気ホイール２８と、磁気ホイール２８に対向するようにハウジング２５内面に取り付けられたセンサ部２９とからなる回転検出器により、接続部材３５と一体回転するクロスローラ軸受３６の内輪３７の回転数を検出するようになっている。

この第８実施形態では、出力部材であるクロスローラ軸受３６の内輪３７の回転数を検出する回転検出器を、出力部材の径方向外側を覆う固定のカバー部材となるクロスローラ軸受３６の外輪３８およびハウジング２５の内側に設けているので、その回転検出器を異物から保護できる。また、クロスローラ軸受３６の外輪３８およびハウジング２５を金属製とすることにより、回転検出器を電磁ノイズからも保護できる。したがって、第７実施形態に比べて、クロスローラ軸受３６の内輪３７の回転数の検出精度を向上させ、その内輪３７に接続された被駆動部材の位置精度の向上を図ることができる。

なお、本発明の入力切替クラッチは、上述した各実施形態のものに限らず、第１入力部材と一体回転する外輪の径方向内側に、第２入力部材と同一軸心のまわりに出力部材と一体に回転する内輪を配し、外輪と内輪との間に複数のローラを配して、第１入力部材に駆動力が加えられたときは、外輪がローラを介して内輪とロックすることにより、内輪および出力部材に駆動力が伝達され、第２入力部材に駆動力が加えられたときは、第２入力部材の回転により外輪と内輪のロック状態が解除された後、内輪および出力部材に駆動力が伝達されるようにしたものであればよい。

また、上述した各実施形態において、第１入力部材と一体に形成されたはすば歯車（第１、第２、第５、第６実施形態）、フレックススプライン（第４実施形態）およびはすば傘歯車（第７実施形態）は、それぞれ第１入力部材と別体に形成して、第１入力部材に回転伝達可能に連結するようにしてもよい。また、第１入力部材と入力切替クラッチの外輪を一体に形成した第５乃至第７実施形態では、その外輪を第１入力部材と別体に形成して、第１入力部材と一体回転するように結合してもよい。

また、本発明は、上述した各実施形態のように産業用ロボットの関節駆動部に組み込まれる駆動力伝達機構に限らず、２つの入力系統と１つの出力系統とブレーキとを備えた駆動力伝達機構に広く適用することができる。

１電動入力歯車（第１入力部材）
２手動入力軸（第２入力部材）
３出力歯車（出力部材）
４入力切替クラッチ
５駆動モータ
６ウォーム機構（逆入力遮断機構）
１０手動入力部材
１１外輪
１２内輪
１３ローラ
１４コイルばね
１５ロック解除片
１５ａ柱部
１７出力軸
１９楔形空間
２０ウォーム歯車
２１電動入力軸
２２逆入力遮断クラッチ（逆入力遮断機構）
２３連結歯車
２４波動歯車装置（逆入力遮断機構）
２５ハウジング
３０ウェイブジェネレータ
３１サーキュラースプライン
３２フレックススプライン（第１入力部材）
３４入力ピン
３５接続部材（出力部材）
３６クロスローラ軸受
４２手動入力治具（第２入力部材）
４３操作板
４４回転検出器
４７ピニオン軸
４７ａ延長軸部
５１遊星歯車機構（減速機構）
５２太陽歯車
５３内歯車
５４遊星歯車
５５キャリア
Ａ駆動力伝達機構
Ｂ駆動側アーム
Ｃ従動側アーム
Ｄケーブル
Ｅカバー
Ｔ工具

Claims

第１入力部材、第２入力部材および出力部材のそれぞれに連結され、第１入力部材または第２入力部材を回転駆動する駆動力を出力部材に伝達する入力切替クラッチを備えた駆動力伝達機構において、
前記第１入力部材の入力側に、第１入力部材を回転駆動する駆動力を駆動源から第１入力部材に伝達し、前記入力切替クラッチを介して第１入力部材に加えられる逆入力トルクに対してはロックして、前記第１入力部材を停止させる逆入力遮断機構を組み込み、
前記入力切替クラッチは、前記第１入力部材と一体回転する外輪の径方向内側に、前記第２入力部材と同一軸心のまわりに前記出力部材と一体に回転する内輪を配し、前記外輪と内輪との間に複数のローラを配して、前記第１入力部材に前記逆入力遮断機構を介して駆動力が加えられたときは、前記外輪がローラを介して内輪とロックすることにより、前記内輪および出力部材に駆動力が伝達され、前記第２入力部材に駆動力が加えられたときは、前記第２入力部材の回転により前記外輪と内輪のロック状態が解除された後、前記内輪および出力部材に駆動力が伝達されるようにしたものを用いたことを特徴とする駆動力伝達機構。
前記入力切替クラッチは、前記内輪の外周面にカム面を周方向に複数設けて、前記外輪の内周円筒面と内輪の各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間に前記ローラとそのローラを楔形空間の狭小部へ押し込むばねを組み込み、前記各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部を有するロック解除片を前記第２入力部材に回転伝達可能に連結し、前記第２入力部材と内輪との間に、第２入力部材の回転を僅かな角度遅れをもって内輪に伝達するトルク伝達手段を設け、前記第１入力部材に駆動力が加えられたときには、前記第１入力部材と一体回転する外輪がローラを介して内輪とロックすることにより、前記内輪および出力部材に駆動力が伝達され、前記第２入力部材に駆動力が加えられたときは、前記第２入力部材と一体回転するロック解除片の柱部が、回転方向で対向するローラを前記ばねの弾力に抗して楔形空間の広大部へ押しやって前記外輪と内輪のロック状態を解除した後、前記トルク伝達手段によって前記内輪および出力部材に駆動力が伝達されるようにしたものであることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達機構。
前記第１入力部材を電動入力によって回転駆動されるものとし、前記第２入力部材を手動入力によって回転駆動されるものとしたことを特徴とする請求項１または２に記載の駆動力伝達機構。
駆動力伝達機構全体を中空構造としたことを特徴とする請求項３に記載の駆動力伝達機構。
前記逆入力遮断機構が、前記第１入力部材への駆動力を加えられるウォーム歯車と、前記ウォーム歯車と噛み合い、前記第１入力部材に回転伝達可能に連結されるウォームホイールとを備え、セルフロック機能を有するウォーム機構であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の駆動力伝達機構。
前記逆入力遮断機構が、前記第１入力部材への駆動力を加えられるピニオン軸と、前記ピニオン軸と噛み合い、前記第１入力部材に回転伝達可能に連結されるはすば傘歯車とを備え、セルフロック機能を有するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の駆動力伝達機構。
前記逆入力遮断機構が、前記第１入力部材への駆動力を加えられる入力部と、前記第１入力部材に回転伝達可能に連結される出力部と、前記出力部を固定部材にロックするロック手段と、前記入力部の回転により前記出力部と固定部材とのロック状態を解除するロック解除手段と、前記ロック状態が解除されたときに前記入力部の回転を僅かな角度遅れをもって前記出力部に伝達する手段とを備えた逆入力遮断クラッチであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の駆動力伝達機構。
前記逆入力遮断機構が、前記第１入力部材への駆動力を加えられるウェイブジェネレータと、前記ウェイブジェネレータの径方向外側で固定されるサーキュラースプラインと、前記ウェイブジェネレータとサーキュラースプラインとの間に配され、前記第１入力部材に回転伝達可能に連結されるフレックススプラインとを備え、セルフロック機能を有する波動歯車装置であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の駆動力伝達機構。
前記第２入力部材は、駆動力伝達機構全体を貫通し、両端部を回転自在に支持されるものとしたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の駆動力伝達機構。
前記第２入力部材は、前記ロック解除片および内輪に対して着脱可能なものとしたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の駆動力伝達機構。
前記第２入力部材が手動入力によって回転駆動されるものであり、この第２入力部材と人手で操作される手動入力部材との間に、手動入力部材の回転を減速して第２入力部材に伝達する減速機構を設けたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の駆動力伝達機構。
前記減速機構が、前記手動入力部材から駆動力を入力される太陽歯車と、前記太陽歯車の径方向外側に配される内歯車と、前記太陽歯車と内歯車の両方に噛み合う複数の遊星歯車と、前記各遊星歯車を自転可能に支持し、前記第２入力部材と回転伝達可能に連結されるキャリアとからなる遊星歯車機構であり、前記内歯車を前記第１入力部材と一体化したことを特徴とする請求項１１に記載の駆動力伝達機構。
前記第１入力部材が電動入力によって回転駆動されるものであり、その駆動源となる駆動モータと、前記駆動モータの制御を行うための回転検出器とを別体に配置したことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の駆動力伝達機構。
前記回転検出器を前記駆動モータと同軸上に配置したことを特徴とする請求項１３に記載の駆動力伝達機構。
前記出力部材の回転数を検出する回転検出器を、前記出力部材の径方向外側を覆う固定のカバー部材の内側に設けたことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の駆動力伝達機構。
ロボットの関節駆動部に組み込まれることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の駆動力伝達機構。