JP2019143647A - Robot and gear device unit - Google Patents

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JP2019143647A JP2018025462A JP2018025462A JP2019143647A JP 2019143647 A JP2019143647 A JP 2019143647A JP 2018025462 A JP2018025462 A JP 2018025462A JP 2018025462 A JP2018025462 A JP 2018025462A JP 2019143647 A JP2019143647 A JP 2019143647A
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洋一 野田
Yoichi Noda
洋一 野田
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Abstract

To provide a robot which can cool a gear device while achieving downsizing of a unit including the gear device, and to provide a gear device unit.SOLUTION: A gear device unit is characterized by having: an internal gear; a flexible external gear which partially engages with the internal gear and rotates around a rotation axis relative to the internal gear; a wave generator which contacts with an inner peripheral surface of the internal gear and moves an engagement position between the internal gear and the external gear in a circumferential direction around the rotation axis; and a peltier element thermally connected with the internal gear.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ロボットおよび歯車装置ユニットに関するものである。   The present invention relates to a robot and a gear unit.

少なくとも１つのアームを含んで構成されたロボットアームを備えるロボットでは、例えば、ロボットアームの関節部をモーターにより駆動するが、一般に、そのモーターからの駆動力の回転を歯車装置（減速機）により減速することが行われている。   In a robot including a robot arm configured to include at least one arm, for example, a joint portion of the robot arm is driven by a motor. In general, rotation of the driving force from the motor is reduced by a gear device (reduction gear). To be done.

例えば、特許文献１に記載の減速機は、入力軸、中間軸および出力軸の各歯車軸と、各歯車軸を支持する軸受と、軸受を収容する減速機ケーシングと、減速機ケーシングの外側面に配置した冷却フィンと、を備える。ここで、入力軸には、冷却ファンが取り付けられている。冷却ファンは、入力軸の回転に伴って回転し、冷却フィンの近傍に冷たい空気を供給する。   For example, a reduction gear described in Patent Document 1 includes an input shaft, an intermediate shaft, and an output shaft, gear shafts, bearings that support the gear shafts, a reduction gear casing that houses the bearings, and an outer surface of the reduction gear casing. And a cooling fin disposed on the surface. Here, a cooling fan is attached to the input shaft. The cooling fan rotates in accordance with the rotation of the input shaft and supplies cold air in the vicinity of the cooling fin.

特開２００５−３０８０７０号公報JP 2005-308070 A

特許文献１に記載の減速機では、減速機ケーシングに冷却フィンを設けなければならないため、減速機およびそれを含むユニットの大型化を招くという課題がある。   In the reduction gear described in Patent Document 1, since a cooling fin must be provided in the reduction gear casing, there is a problem in that the reduction gear and a unit including the reduction gear are increased in size.

本発明の適用例に係るロボットは、第１部材と、
前記第１部材に対して回動する第２部材と、
前記第１部材に対して前記第２部材を回動させる駆動力を前記第１部材および前記第２部材の一方側から他方側へ伝達する歯車装置と、
前記歯車装置に熱的に接続されているペルチェ素子と、を有する。 A robot according to an application example of the present invention includes a first member,
A second member that rotates relative to the first member;
A gear device for transmitting a driving force for rotating the second member relative to the first member from one side to the other side of the first member and the second member;
And a Peltier element thermally connected to the gear device.

本発明の実施形態に係るロボットの概略構成を示す側面図である。It is a side view showing a schematic structure of a robot concerning an embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係る歯車装置ユニットを示す断面図（軸線ａを含む平面に沿って切断した図）である。It is sectional drawing (figure cut along the plane containing axis line a) which shows the gear apparatus unit which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図２に示す歯車装置ユニットが備える歯車装置の正面図（軸線ａ方向から見た図）である。It is a front view (figure seen from the direction of axis a) of a gear device with which the gear unit shown in FIG. 2 is provided. 図２に示す歯車装置ユニットが備えるペルチェ素子およびスペーサーの正面図（軸線ａ方向から見た図）である。It is a front view (figure seen from the direction of axis a) of the Peltier element and the spacer with which the gear unit shown in FIG. 本発明の第２実施形態に係る歯車装置ユニットを示す断面図（軸線ａを含む平面に沿って切断した図）である。It is sectional drawing (figure cut along the plane containing axis line a) which shows the gear apparatus unit which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る歯車装置ユニットを示す断面図（軸線ａを含む平面に沿って切断した図）である。It is sectional drawing (figure cut along the plane containing axis line a) which shows the gear apparatus unit which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明のロボットおよび歯車装置ユニットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, a robot and a gear unit of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

１．ロボット
図１は、本発明の実施形態に係るロボットの概略構成を示す側面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図１中の基台側を「基端側」、その反対側（エンドエフェクター側）を「先端側」と言う。また、図１の上下方向を「鉛直方向」とし、左右方向を「水平方向」とする。 1. Robot FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a robot according to an embodiment of the present invention. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. Further, the base side in FIG. 1 is referred to as “base end side”, and the opposite side (end effector side) is referred to as “tip side”. Further, the vertical direction in FIG. 1 is defined as “vertical direction”, and the horizontal direction is defined as “horizontal direction”.

図１に示すロボット１００は、例えば、精密機器やこれを構成する部品（対象物）の給材、除材、搬送および組立等の作業に用いられるロボットである。このロボット１００は、図１に示すように、基台１１０と、第１アーム１２０と、第２アーム１３０と、作業ヘッド１４０と、エンドエフェクター１５０と、配線引き回し部１６０と、を有している。以下、ロボット１００の各部を順次簡単に説明する。   A robot 100 shown in FIG. 1 is, for example, a robot used for operations such as feeding, removing, transporting, and assembling precision instruments and parts (objects) constituting the precision equipment. As shown in FIG. 1, the robot 100 includes a base 110, a first arm 120, a second arm 130, a work head 140, an end effector 150, and a wiring routing unit 160. . Hereinafter, each part of the robot 100 will be briefly described.

基台１１０は、例えば、図示しない床面にボルト等によって固定されている。基台１１０の内部には、ロボット１００を統括制御する制御装置１９０が設置されている。また、基台１１０には、基台１１０に対して鉛直方向に沿う第１軸Ｊ１（回動軸）まわりに回動可能に第１アーム１２０が連結している。   The base 110 is fixed to a floor surface (not shown) with bolts or the like, for example. A control device 190 that performs overall control of the robot 100 is installed inside the base 110. In addition, a first arm 120 is connected to the base 110 so as to be rotatable around a first axis J <b> 1 (rotating axis) along the vertical direction with respect to the base 110.

ここで、基台１１０内には、第１アーム１２０を回動させる駆動力を発生させるサーボモーター等の第１モーターであるモーター１７０と、モーター１７０の駆動力の回転を減速する第１減速機である歯車装置１０を含む歯車装置ユニット１と、を有する。歯車装置１０の入力軸は、モーター１７０の回転軸に連結され、歯車装置１０の出力軸は、第１アーム１２０に連結されている。そのため、モーター１７０が駆動し、その駆動力が歯車装置１０を介して第１アーム１２０に伝達されると、第１アーム１２０が第１軸Ｊ１まわりに水平面内で回動する。   Here, in the base 110, a motor 170 that is a first motor such as a servo motor that generates a driving force for rotating the first arm 120, and a first reduction device that decelerates the rotation of the driving force of the motor 170. A gear unit 1 including the gear unit 10. The input shaft of the gear device 10 is connected to the rotation shaft of the motor 170, and the output shaft of the gear device 10 is connected to the first arm 120. Therefore, when the motor 170 is driven and the driving force is transmitted to the first arm 120 via the gear device 10, the first arm 120 rotates around the first axis J1 in the horizontal plane.

歯車装置ユニット１は、歯車装置１０の他、温調手段として、少なくとも１つのペルチェ素子５を有する。ペルチェ素子５は、歯車装置１０の所定部位に熱的に接続され、歯車装置１０を冷却または加熱する。これにより、歯車装置１０の温度を所望の温度範囲内に調節することができる。なお、歯車装置ユニット１については、後に詳述する。また、本明細書において、「熱的に接続」とは、次の条件ａ、ｂ、ｃのうち、条件ａまたは条件ｂを満たし、かつ、条件ｃを満たすことを言う。条件ａ：２つの部材が直接または他の部材を介して物理的に接している。条件ｂ：２つの部材が直接または他の部材を介して配置されており、これらの部材間の間隙（当該２つの部材間、または当該２つの部材のうちの一方の部材と当該他の部材との間の間隙）が５０μｍ以下である。条件ｃ：２つの部材間に他の部材が介在している場合、当該他の部材の構成材料の熱伝導率が１０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上である。ここで、各条件の部材間の間隙は、熱伝導率が１０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１未満の部分であり、間隙内に接着剤等が存在していてもよいし、空間（空気層）であってもよい。また、単に「接続」とは、特に断りのない限り、前述の条件ａを満たすことを言う。 The gear device unit 1 includes at least one Peltier element 5 as a temperature control means in addition to the gear device 10. The Peltier element 5 is thermally connected to a predetermined portion of the gear device 10 to cool or heat the gear device 10. Thereby, the temperature of the gear apparatus 10 can be adjusted within a desired temperature range. The gear unit 1 will be described in detail later. Further, in this specification, “thermally connected” means satisfying the condition a or the condition b among the following conditions a, b, and c and satisfying the condition c. Condition a: Two members are in physical contact with each other directly or through another member. Condition b: Two members are arranged directly or via another member, and a gap between these members (between the two members or one member of the two members and the other member) Is 50 μm or less. Condition c: When another member is interposed between the two members, the thermal conductivity of the constituent material of the other member is 10 W · m −1 · K −1 or more. Here, the gap between the members under each condition is a portion having a thermal conductivity of less than 10 W · m −1 · K −1 , and an adhesive or the like may exist in the gap, or a space (air layer ). Further, simply “connection” means that the above-mentioned condition “a” is satisfied unless otherwise specified.

第１アーム１２０の先端部には、第１アーム１２０に対して鉛直方向に沿う第２軸Ｊ２（回動軸）まわりに回動可能に第２アーム１３０が連結している。第２アーム１３０内には、図示しないが、第２アーム１３０を回動させる駆動力を発生させる第２モーターと、第２モーターの駆動力の回転を減速する第２減速機とが設置されている。そして、第２モーターの駆動力が第２減速機を介して第２アーム１３０に伝達されることにより、第２アーム１３０が第１アーム１２０に対して第２軸Ｊ２まわりに水平面内で回動する。   A second arm 130 is connected to the distal end portion of the first arm 120 so as to be rotatable about a second axis J2 (rotating axis) along the vertical direction with respect to the first arm 120. In the second arm 130, although not shown, a second motor that generates a driving force for rotating the second arm 130 and a second speed reducer that decelerates the rotation of the driving force of the second motor are installed. Yes. Then, when the driving force of the second motor is transmitted to the second arm 130 via the second reduction gear, the second arm 130 rotates in the horizontal plane around the second axis J2 with respect to the first arm 120. To do.

第２アーム１３０の先端部には、作業ヘッド１４０が配置されている。作業ヘッド１４０は、第２アーム１３０の先端部に同軸的に配置されたスプラインナットおよびボールネジナット（ともに図示せず）に挿通されたスプラインシャフト１４１を有している。スプラインシャフト１４１は、第２アーム１３０に対して、その軸Ｊ３まわりに回転可能であり、かつ、上下方向に移動（昇降）可能となっている。   A work head 140 is disposed at the tip of the second arm 130. The working head 140 has a spline shaft 141 inserted through a spline nut and a ball screw nut (both not shown) arranged coaxially at the tip of the second arm 130. The spline shaft 141 can rotate around the axis J3 with respect to the second arm 130 and can move (elevate) in the vertical direction.

第２アーム１３０内には、図示しないが、回転モーターおよび昇降モーターが配置されている。回転モーターの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってスプラインナットに伝達され、スプラインナットが正逆回転すると、スプラインシャフト１４１が鉛直方向に沿う軸Ｊ３まわりに正逆回転する。   Although not shown, a rotation motor and a lifting motor are disposed in the second arm 130. The driving force of the rotary motor is transmitted to the spline nut by a driving force transmission mechanism (not shown), and when the spline nut rotates forward and backward, the spline shaft 141 rotates forward and backward about the axis J3 along the vertical direction.

一方、昇降モーターの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってボールネジナットに伝達され、ボールネジナットが正逆回転すると、スプラインシャフト１４１が上下に移動する。   On the other hand, the driving force of the lifting motor is transmitted to the ball screw nut by a driving force transmission mechanism (not shown), and when the ball screw nut rotates forward and backward, the spline shaft 141 moves up and down.

スプラインシャフト１４１の先端部（下端部）には、エンドエフェクター１５０が連結されている。エンドエフェクター１５０としては、特に限定されず、例えば、被搬送物を把持するもの、被加工物を加工するもの等が挙げられる。   An end effector 150 is connected to the tip (lower end) of the spline shaft 141. The end effector 150 is not particularly limited, and examples thereof include an object that grips the object to be conveyed and an object that processes the object to be processed.

第２アーム１３０内に配置された各電子部品（例えば、第２モーター、回転モーター、昇降モーター等）に接続される複数の配線は、第２アーム１３０と基台１１０とを連結する管状の配線引き回し部１６０内を通って基台１１０内まで引き回されている。さらに、かかる複数の配線は、基台１１０内でまとめられることによって、モーター１７０および図示しないエンコーダーに接続される配線とともに、基台１１０内に設置された制御装置１９０まで引き回される。   A plurality of wires connected to each electronic component (for example, a second motor, a rotary motor, a lifting motor, etc.) arranged in the second arm 130 are tubular wires that connect the second arm 130 and the base 110. It is routed into the base 110 through the routing unit 160. Further, the plurality of wirings are collected in the base 110, and are routed to the control device 190 installed in the base 110 together with wirings connected to the motor 170 and an encoder (not shown).

以上のようなロボット１００は、第１部材である基台１１０と、基台１１０に対して回動する第２部材である第１アーム１２０と、基台１１０に対して第１アーム１２０を回動させる駆動力を基台１１０および第１アーム１２０の一方側から他方側へ伝達する歯車装置１０と、歯車装置１０に熱的に接続されているペルチェ素子５と、を有する。   The robot 100 as described above includes a base 110 that is a first member, a first arm 120 that is a second member that rotates with respect to the base 110, and the first arm 120 that rotates with respect to the base 110. It has the gear apparatus 10 which transmits the driving force to move from the one side of the base 110 and the 1st arm 120 to the other side, and the Peltier element 5 thermally connected to the gear apparatus 10.

このようなロボット１００によれば、ペルチェ素子５が歯車装置１０に熱的に接続されているため、ペルチェ素子５により歯車装置１０を冷却することができる。したがって、歯車装置１０内の潤滑剤の潤滑作用の過昇温による低下を低減することができる。このようにペルチェ素子５による冷却が可能であるため、歯車装置１０に放熱フィンを設ける必要がない。ここで、ペルチェ素子５が放熱フィンに比べて小型であるため、従来の放熱フィンを用いた構成に比べて、歯車装置１０を含むユニットである歯車装置ユニット１の小型化を図ることができる。このような小型な歯車装置ユニット１を用いることで、ロボット１００の小型化および軽量化を図ることができる。また、ペルチェ素子５に供給する電流の向きを切り換えることで、ペルチェ素子５により歯車装置１０を加熱することもできる。したがって、ロボット１００の起動直後、低温環境下等において、歯車装置１０内の潤滑剤の温度を高めて、当該潤滑剤の潤滑作用を高めることもできる。   According to such a robot 100, since the Peltier element 5 is thermally connected to the gear device 10, the gear device 10 can be cooled by the Peltier element 5. Accordingly, it is possible to reduce a decrease in the lubricating action of the lubricant in the gear device 10 due to excessive temperature rise. Thus, since the cooling by the Peltier element 5 is possible, it is not necessary to provide the heat dissipation fin in the gear device 10. Here, since the Peltier element 5 is smaller than the heat radiating fin, the gear device unit 1, which is a unit including the gear device 10, can be reduced in size as compared with the configuration using the conventional heat radiating fin. By using such a small gear unit 1, the robot 100 can be reduced in size and weight. The gear device 10 can also be heated by the Peltier element 5 by switching the direction of the current supplied to the Peltier element 5. Therefore, immediately after the start of the robot 100, the temperature of the lubricant in the gear device 10 can be increased in a low temperature environment or the like, and the lubricating action of the lubricant can be enhanced.

ここで、ロボット１００は、基台１１０および第１アーム１２０の他、第１アーム１２０に対して回動する第２アーム１３０を有する。そして、基台１１０が第１部材であり、第１アーム１２０が第２部材である。基台１１０に対して第１アーム１２０を回動させるのに用いる歯車装置１０は、第１アーム１２０に対して第２アーム１３０を回動させるのに用いる歯車装置（図示せず）に比べて、負荷が大きく、発熱しやすい。したがって、このように最も基台１１０側にある歯車装置１０にペルチェ素子５を熱的に接続した場合、第１アーム１２０に対して第２アーム１３０を回動させるのに用いる歯車装置にペルチェ素子を熱的に接続する場合に比べて、得られる効果が大きい。   Here, the robot 100 includes a second arm 130 that rotates with respect to the first arm 120 in addition to the base 110 and the first arm 120. The base 110 is the first member, and the first arm 120 is the second member. The gear device 10 used to rotate the first arm 120 with respect to the base 110 is compared with a gear device (not shown) used to rotate the second arm 130 with respect to the first arm 120. The load is large and it is easy to generate heat. Therefore, when the Peltier element 5 is thermally connected to the gear device 10 closest to the base 110 in this way, the Peltier element is used as the gear device used to rotate the second arm 130 with respect to the first arm 120. The effect obtained is greater than when thermally connecting the two.

なお、第１アーム１２０および第２アーム１３０を含む構造体が「第２部材」であるとも言える。また、「第２部材」がエンドエフェクター１５０を含んでいてもよい。また、「回動」とは、ある中心点に対して一方向またはその反対方向を含めた双方向に動くこと、および、ある中心点に対して回転することを含むものである。   It can be said that the structure including the first arm 120 and the second arm 130 is a “second member”. Further, the “second member” may include the end effector 150. “Rotation” includes moving in one direction with respect to a certain center point or in both directions including the opposite direction, and rotating with respect to a certain center point.

２．歯車装置ユニット
以下、ロボット１００が備える歯車装置ユニット１について詳述する。 2. Gear Device Unit Hereinafter, the gear device unit 1 included in the robot 100 will be described in detail.

＜第１実施形態＞
図２は、本発明の第１実施形態に係る歯車装置ユニットを示す断面図（軸線ａを含む平面に沿って切断した図）である。図３は、図２に示す歯車装置ユニットが備える歯車装置の正面図（軸線ａ方向から見た図）である。図４は、図２に示す歯車装置ユニットが備えるペルチェ素子およびスペーサーの正面図（軸線ａ方向から見た図）である。なお、各図では、説明の便宜上、必要に応じて各部の寸法を適宜誇張して図示しており、各部間の寸法比は実際の寸法比とは必ずしも一致しない。 <First Embodiment>
FIG. 2 is a cross-sectional view (a view taken along a plane including the axis a) showing the gear device unit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a front view of the gear device provided in the gear device unit shown in FIG. 2 (viewed from the direction of the axis a). FIG. 4 is a front view (viewed from the direction of the axis a) of the Peltier element and the spacer included in the gear unit shown in FIG. In each drawing, for convenience of explanation, the dimensions of the respective parts are appropriately exaggerated as necessary, and the dimensional ratio between the respective parts does not necessarily match the actual dimensional ratio.

図２に示す歯車装置ユニット１は、歯車装置１０と、歯車装置１０に熱的に接続されているペルチェ素子５と、歯車装置１０の温度を検出する温度センサー７と、温度センサー７の検出結果に基づいてペルチェ素子５の駆動を制御する制御部８と、を有する。   The gear device unit 1 shown in FIG. 2 includes a gear device 10, a Peltier element 5 that is thermally connected to the gear device 10, a temperature sensor 7 that detects the temperature of the gear device 10, and a detection result of the temperature sensor 7. And a control unit 8 for controlling the driving of the Peltier element 5 based on the above.

歯車装置１０は、波動歯車装置であり、例えば減速機として用いられる。この歯車装置１０は、内歯歯車２と、内歯歯車２の内側に配置されているカップ型の外歯歯車３と、外歯歯車３の内側に配置されている波動発生器４と、を有している。また、図示しないが、歯車装置１０の各部には、必要に応じて、グリース等の潤滑剤が適宜配置されている。   The gear device 10 is a wave gear device, and is used as a speed reducer, for example. The gear device 10 includes an internal gear 2, a cup-type external gear 3 disposed inside the internal gear 2, and a wave generator 4 disposed inside the external gear 3. Have. Although not shown, a lubricant such as grease is appropriately disposed in each part of the gear device 10 as necessary.

ここで、内歯歯車２、外歯歯車３および波動発生器４のうちの一つ（第３部材）が前述したロボット１００の基台１１０（第１部材）に対して接続され、他の一つ（第４部材）が前述したロボット１００の第１アーム１２０（第２部材）に対して接続される。本実施形態では、内歯歯車２が基台１１０（第１部材）に対してネジ止め等により接続され、そして、外歯歯車３が第１アーム１２０（第２部材）に対してネジ止め等により接続され、波動発生器４が前述したロボット１００のモーター１７０の回転軸１７１に嵌合、ネジ止め等により接続される。また、内歯歯車２と基台１１０（第１部材）との間には、ペルチェ素子５およびスペーサー６が配置されている。   Here, one of the internal gear 2, the external gear 3, and the wave generator 4 (third member) is connected to the base 110 (first member) of the robot 100 described above, and the other one. One (fourth member) is connected to the first arm 120 (second member) of the robot 100 described above. In this embodiment, the internal gear 2 is connected to the base 110 (first member) by screwing or the like, and the external gear 3 is screwed to the first arm 120 (second member) or the like. The wave generator 4 is connected to the rotary shaft 171 of the motor 170 of the robot 100 by fitting, screwing, or the like. A Peltier element 5 and a spacer 6 are disposed between the internal gear 2 and the base 110 (first member).

このような歯車装置１０では、モーター１７０の回転軸１７１が回転すると、波動発生器４はモーター１７０の回転軸１７１と同じ回転速度で回転する。そして、内歯歯車２および外歯歯車３は、互いに歯数が異なるため、互いの噛み合い位置が周方向に移動しながら、これらの歯数差に起因して軸線ａ（回転軸）まわりに相対的に回転する。本実施形態では、内歯歯車２の歯数の方が外歯歯車３の歯数より多いため、モーター１７０の回転軸の回転速度よりも低い回転速度で内歯歯車２に対して外歯歯車３を回転させることができる。これにより、波動発生器４を入力軸側、外歯歯車３を出力軸側とする減速機を実現することができる。   In such a gear device 10, when the rotating shaft 171 of the motor 170 rotates, the wave generator 4 rotates at the same rotational speed as the rotating shaft 171 of the motor 170. Since the internal gear 2 and the external gear 3 have different numbers of teeth, the meshing positions of the internal gear 2 and the external gear 3 move relative to each other around the axis a (rotation axis) due to the difference in the number of teeth. Rotate. In the present embodiment, since the number of teeth of the internal gear 2 is larger than the number of teeth of the external gear 3, the external gear with respect to the internal gear 2 at a rotational speed lower than the rotational speed of the rotating shaft of the motor 170. 3 can be rotated. Thereby, the reduction gear which makes the wave generator 4 the input shaft side and the external gear 3 the output shaft side can be realized.

なお、内歯歯車２、外歯歯車３および波動発生器４の接続形態は、前述した形態に限定されず、例えば、後述する第２実施形態のように、外歯歯車３を基台１１０に対して固定し、内歯歯車２を第１アーム１２０に対して接続しても、歯車装置１０を減速機として用いることができる。また、外歯歯車３をモーター１７０の回転軸に接続しても、歯車装置１０を減速機として用いることができ、この場合、波動発生器４を基台１１０に対して固定し、内歯歯車２を第１アーム１２０に対して接続すればよい。また、歯車装置１０を増速機として用いる場合、すなわち、モーター１７０の回転軸の回転速度よりも高い回転速度で外歯歯車３を回転させる場合、前述した入力側（モーター１７０側）と出力側（第１アーム１２０側）との関係を反対にすればよい。   In addition, the connection form of the internal gear 2, the external gear 3, and the wave generator 4 is not limited to the form mentioned above, For example, the external gear 3 is used as the base 110 like 2nd Embodiment mentioned later. Even if the internal gear 2 is fixed to the first arm 120, the gear device 10 can be used as a reduction gear. Further, even if the external gear 3 is connected to the rotating shaft of the motor 170, the gear device 10 can be used as a speed reducer. In this case, the wave generator 4 is fixed to the base 110, and the internal gear. 2 may be connected to the first arm 120. When the gear device 10 is used as a speed increaser, that is, when the external gear 3 is rotated at a rotational speed higher than the rotational speed of the rotating shaft of the motor 170, the input side (motor 170 side) and the output side described above are used. The relationship with the (first arm 120 side) may be reversed.

図２および図３に示すように、内歯歯車２は、内歯２３を有し、径方向に実質的に撓まない剛体で構成されたリング状の剛性歯車である。   As shown in FIGS. 2 and 3, the internal gear 2 is a ring-shaped rigid gear that has an internal tooth 23 and is configured of a rigid body that does not substantially bend in the radial direction.

外歯歯車３は、内歯歯車２の内側に挿通されている。この外歯歯車３は、内歯歯車２の内歯２３に噛み合う外歯３３（歯）を有し、径方向に撓み変形可能な可撓性歯車である。また、外歯歯車３の歯数は、内歯歯車２の歯数よりも少ない。このように外歯歯車３および内歯歯車２の歯数が互いに異なることにより、減速機を実現することができる。   The external gear 3 is inserted inside the internal gear 2. The external gear 3 is a flexible gear that has external teeth 33 (teeth) that mesh with the internal teeth 23 of the internal gear 2 and can bend and deform in the radial direction. Further, the number of teeth of the external gear 3 is smaller than the number of teeth of the internal gear 2. Thus, the reduction gear can be realized by the number of teeth of the external gear 3 and the internal gear 2 being different from each other.

本実施形態では、外歯歯車３は、カップ型であり、その外周面に外歯３３が形成されている。ここで、外歯歯車３は、一端部（図２中左側端部）が開口している筒状の胴部３１と、胴部３１の他端部（図２中右側端部）から径方向（本実施形態では径方向内側）に延びている取付部である底部３２と、を有する。胴部３１は、軸線ａを中心とし、内歯歯車２に噛み合う外歯３３を有する。底部３２には、出力側の軸体がネジ止め等により取り付けられる。   In the present embodiment, the external gear 3 is cup-shaped, and external teeth 33 are formed on the outer peripheral surface thereof. Here, the external gear 3 has a cylindrical barrel portion 31 with one end portion (left end portion in FIG. 2) opened, and a radial direction from the other end portion (right end portion in FIG. 2) of the barrel portion 31. And a bottom portion 32 that is an attachment portion extending radially inward in the present embodiment. The body portion 31 has external teeth 33 that are centered on the axis a and mesh with the internal gear 2. An output side shaft body is attached to the bottom portion 32 by screwing or the like.

図３に示すように、波動発生器４は、外歯歯車３の内側に配置され、軸線ａまわりに回転可能である。そして、波動発生器４は、外歯歯車３の胴部３１の横断面を長軸Ｌａおよび短軸Ｌｂとする楕円形または長円形に変形させて外歯３３を内歯歯車２の内歯２３に噛み合わせる。ここで、外歯歯車３および内歯歯車２は、同一の軸線ａまわりに回転可能に互いに内外で噛み合わされることとなる。   As shown in FIG. 3, the wave generator 4 is disposed inside the external gear 3 and is rotatable about the axis a. The wave generator 4 deforms the outer teeth 33 into the inner teeth 23 of the internal gear 2 by deforming the cross section of the body 31 of the external gear 3 into an elliptical shape or an oval shape having the major axis La and the minor axis Lb. Bite into. Here, the external gear 3 and the internal gear 2 are engaged with each other inside and outside so as to be rotatable around the same axis a.

本実施形態では、波動発生器４は、カム４１と、カム４１の外周に装着されている軸受４２と、を有している。カム４１は、軸線ａまわりに回転する軸部４１１と、軸部４１１の一端部から外側に突出しているカム部４１２と、を有している。ここで、カム部４１２の外周面は、軸線ａに沿った方向から見たときに、図３中の上下方向を長軸Ｌａとする楕円形または長円形をなしている。軸受４２は、可撓性の内輪４２１および外輪４２３と、これらの間に配置されている複数のボール４２２と、を有している。   In the present embodiment, the wave generator 4 includes a cam 41 and a bearing 42 attached to the outer periphery of the cam 41. The cam 41 includes a shaft portion 411 that rotates around the axis line a, and a cam portion 412 that protrudes outward from one end portion of the shaft portion 411. Here, the outer peripheral surface of the cam portion 412 has an elliptical shape or an oval shape having the major axis La in the vertical direction in FIG. 3 when viewed from the direction along the axis a. The bearing 42 includes a flexible inner ring 421 and an outer ring 423, and a plurality of balls 422 disposed therebetween.

内輪４２１は、カム４１のカム部４１２の外周面に嵌め込まれ、カム部４１２の外周面に沿って楕円形または長円形に弾性変形している。それに伴って、外輪４２３も楕円形または長円形に弾性変形している。外輪４２３の外周面は、胴部３１の内周面３１１に当接している。また、内輪４２１の外周面および外輪４２３の内周面は、それぞれ、複数のボール４２２を周方向に沿って案内させつつ転動させる軌道面となっている。また、複数のボール４２２は、互いの周方向での間隔を一定に保つように、図示しない保持器により保持されている。   The inner ring 421 is fitted into the outer peripheral surface of the cam portion 412 of the cam 41 and is elastically deformed into an elliptical shape or an oval shape along the outer peripheral surface of the cam portion 412. Accordingly, the outer ring 423 is also elastically deformed into an elliptical shape or an oval shape. The outer peripheral surface of the outer ring 423 is in contact with the inner peripheral surface 311 of the body portion 31. In addition, the outer peripheral surface of the inner ring 421 and the inner peripheral surface of the outer ring 423 are raceways that cause the plurality of balls 422 to roll while being guided along the circumferential direction. Further, the plurality of balls 422 are held by a holder (not shown) so as to keep the interval in the circumferential direction constant.

このような波動発生器４は、カム４１が軸線ａまわりに回転することに伴って、カム部４１２の向き（長軸Ｌａの向き）が変わり、それに伴って、外輪４２３も変形し、内歯歯車２および外歯歯車３の互いの噛み合い位置を周方向に移動させる。なお、このとき、内輪４２１は、カム部４１２の外周面に対して固定的に設置されているため、変形状態は変わらない。   Such a wave generator 4 changes the direction of the cam portion 412 (the direction of the long axis La) as the cam 41 rotates about the axis a, and accordingly, the outer ring 423 also deforms, and the inner teeth The meshing positions of the gear 2 and the external gear 3 are moved in the circumferential direction. At this time, since the inner ring 421 is fixedly installed on the outer peripheral surface of the cam portion 412, the deformation state does not change.

以上のような歯車装置１０では、内歯歯車２と外歯歯車３との噛み合い部、外歯歯車３と波動発生器４との接触部等の摩擦摺動部において摩擦により発熱する。摩擦摺動部が過昇温すると、摩擦摺動部に配置されているグリース等の潤滑剤の潤滑作用を低下させてしまう。そこで、歯車装置１０には、ペルチェ素子５が熱的に接続されている。より具体的には、内歯歯車２が基台１１０（第１部材）に対してペルチェ素子５およびスペーサー６を介して接続されている。なお、図２では、内歯歯車２の右側の側面に、ペルチェ素子５およびスペーサー６を介して基台１１０が接続されているが、これに限定されず、内歯歯車２の左側の側面または外周面に、ペルチェ素子５およびスペーサー６を介して基台１１０が接続されていてもよい。   In the gear device 10 as described above, heat is generated by friction in a friction sliding portion such as a meshing portion between the internal gear 2 and the external gear 3 and a contact portion between the external gear 3 and the wave generator 4. When the temperature of the friction sliding portion is excessively high, the lubricating action of a lubricant such as grease disposed on the friction sliding portion is reduced. Therefore, the Peltier element 5 is thermally connected to the gear device 10. More specifically, the internal gear 2 is connected to the base 110 (first member) via the Peltier element 5 and the spacer 6. In FIG. 2, the base 110 is connected to the right side surface of the internal gear 2 via the Peltier element 5 and the spacer 6. However, the present invention is not limited to this, and the left side surface of the internal gear 2 or The base 110 may be connected to the outer peripheral surface via the Peltier element 5 and the spacer 6.

ペルチェ素子５は、図４に示すように、軸線ａまわりの周方向に沿って並んでいる複数のペルチェ素子５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄで構成されている。ペルチェ素子５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、それぞれ、軸線ａに沿った方向から見た平面視で、矩形をなしている。なお、ペルチェ素子５を構成するペルチェ素子の数および平面視形状は、図４に示す数および形状に限定されず、例えば、ペルチェ素子５の平面視形状が円環状をなしていてもよい。   As shown in FIG. 4, the Peltier element 5 includes a plurality of Peltier elements 5a, 5b, 5c, and 5d arranged along the circumferential direction around the axis a. Each of the Peltier elements 5a, 5b, 5c, and 5d has a rectangular shape in plan view as viewed from the direction along the axis a. Note that the number and shape of the Peltier elements constituting the Peltier element 5 are not limited to the number and shape shown in FIG. 4. For example, the shape of the Peltier element 5 in plan view may be annular.

ペルチェ素子５は、図２に示すように、表裏関係にある第１面５１および第２面５２を有する板状をなしている。本実施形態では、第１面５１が内歯歯車２に接触し、第２面５２が基台１１０に接触している。ペルチェ素子５は、通電によりペルチェ効果を生じ、第１面５１および第２面５２のうち、一方が発熱する発熱面、他方が吸熱する吸熱面となる。ここで、ペルチェ素子５は、供給される電流の向きに応じて、第１面５１が発熱面となるとともに第２面５２が吸熱面となる状態と、第１面５１が吸熱面となるとともに第２面５２が発熱面となる状態とを切り換えることができる。第１面５１が発熱面となる場合、歯車装置１０をペルチェ素子５により加熱することができる。一方、第１面５１が吸熱面となる場合、歯車装置１０をペルチェ素子５により冷却することができる。   As shown in FIG. 2, the Peltier element 5 has a plate shape having a first surface 51 and a second surface 52 that are in a front-back relationship. In the present embodiment, the first surface 51 is in contact with the internal gear 2, and the second surface 52 is in contact with the base 110. The Peltier element 5 generates a Peltier effect by energization, and one of the first surface 51 and the second surface 52 is a heat generating surface that generates heat, and the other is a heat absorbing surface that absorbs heat. Here, the Peltier element 5 has a state in which the first surface 51 becomes a heat generation surface and the second surface 52 becomes a heat absorption surface, and the first surface 51 becomes a heat absorption surface according to the direction of the supplied current. The state in which the second surface 52 becomes a heat generating surface can be switched. When the first surface 51 is a heat generating surface, the gear device 10 can be heated by the Peltier element 5. On the other hand, when the first surface 51 is an endothermic surface, the gear device 10 can be cooled by the Peltier element 5.

スペーサー６は、板状をなしており、スペーサー６には、その厚さ方向に貫通する複数の孔６１が設けられている。また、スペーサー６は、図４に示すように、円環状の平面視形状を有する。   The spacer 6 has a plate shape, and the spacer 6 is provided with a plurality of holes 61 penetrating in the thickness direction. The spacer 6 has an annular plan view shape as shown in FIG.

図４に示すように、複数の孔６１は、軸線ａまわりの周方向に沿って並んでおり、各孔６１には、前述したペルチェ素子５が収納される。各孔６１は、軸線ａに沿った方向から見た平面視で、ペルチェ素子５の平面視形状に合致する形状、すなわち矩形をなしている。   As shown in FIG. 4, the plurality of holes 61 are arranged along the circumferential direction around the axis line “a”, and the aforementioned Peltier element 5 is accommodated in each hole 61. Each hole 61 has a shape that matches the shape of the Peltier element 5 in plan view as viewed from the direction along the axis a, that is, a rectangle.

なお、スペーサー６および各孔６１の平面視形状は、図４に示す形状に限定されず、任意である。例えば、各孔６１の平面視形状は、ペルチェ素子５を収納することができれば、ペルチェ素子５の平面視形状または大きさと異なっていてもよい。また、孔６１の数は、ペルチェ素子５を構成するペルチェ素子の数と異なっていてもよい。また、スペーサー６は、複数の部材で構成されていてもよい。また、スペーサー６は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。この場合、基台１１０および内歯歯車２の少なくとも一方にペルチェ素子５を収納する凹部を設けてもよい。   In addition, the planar view shape of the spacer 6 and each hole 61 is not limited to the shape shown in FIG. 4, and is arbitrary. For example, the planar view shape of each hole 61 may be different from the planar view shape or size of the Peltier element 5 as long as the Peltier element 5 can be accommodated. Further, the number of holes 61 may be different from the number of Peltier elements constituting the Peltier element 5. The spacer 6 may be composed of a plurality of members. Further, the spacer 6 may be provided as necessary and may be omitted. In this case, a recess for accommodating the Peltier element 5 may be provided in at least one of the base 110 and the internal gear 2.

このようなスペーサー６は、基台１１０の構成材料よりも熱伝導率の低い材料で構成されている。これにより、基台１１０と内歯歯車２との間の熱伝導を低減することができる。具体的なスペーサー６の構成材料としては、特に限定されず、例えば、樹脂材料、セラミックス材料、金属材料またはこれらの複合材料等が挙げられ、中でも、セラミックス材料を用いることが好ましい。セラミックス材料は、一般に、金属材料よりも熱伝導率が低い。そのため、基台１１０を金属材料で構成した場合、スペーサー６の構成材料の熱伝導率を基台１１０の構成材料の熱伝導率よりも低くすることができる。また、セラミックス材料は、硬質である。そのため、スペーサー６をセラミックス材料で構成することで、基台１１０と内歯歯車２との間の距離をスペーサー６により安定的に規制することができる。   Such a spacer 6 is made of a material having a lower thermal conductivity than the constituent material of the base 110. Thereby, the heat conduction between the base 110 and the internal gear 2 can be reduced. A specific constituent material of the spacer 6 is not particularly limited, and examples thereof include a resin material, a ceramic material, a metal material, or a composite material thereof. Among these, a ceramic material is preferably used. Ceramic materials generally have a lower thermal conductivity than metal materials. Therefore, when the base 110 is made of a metal material, the thermal conductivity of the constituent material of the spacer 6 can be made lower than the thermal conductivity of the constituent material of the base 110. The ceramic material is hard. Therefore, by configuring the spacer 6 with a ceramic material, the distance between the base 110 and the internal gear 2 can be stably regulated by the spacer 6.

制御部８は、温度センサー７の検出温度に基づいて、ペルチェ素子５の駆動を制御する機能を有する。制御部８は、例えば、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）またはＦＰＧＡ（field-programmable gate array）を用いて構成されている。また、制御部８は、必要に応じて、温度センサー７からの信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換回路、ペルチェ素子５を駆動する駆動回路等を有していてもよい。また、このようなアナログデジタル変換回路および駆動回路は、制御部８の外部に配置されていてもよい。なお、制御部８は、前述したロボット１００の制御装置１９０とは別体として設けられていてもよいし、制御部８の少なくとも一部を前述したロボット１００の制御装置１９０に組み込んでもよい。   The control unit 8 has a function of controlling the driving of the Peltier element 5 based on the temperature detected by the temperature sensor 7. The control unit 8 is configured using, for example, an application specific integrated circuit (ASIC) or a field-programmable gate array (FPGA). Further, the control unit 8 may include an analog / digital conversion circuit that converts a signal from the temperature sensor 7 from an analog signal to a digital signal, a drive circuit that drives the Peltier element 5, and the like as necessary. Further, such an analog-digital conversion circuit and a driving circuit may be arranged outside the control unit 8. The control unit 8 may be provided separately from the control device 190 of the robot 100 described above, or at least a part of the control unit 8 may be incorporated in the control device 190 of the robot 100 described above.

制御部８は、例えば、温度センサー７の検出温度に基づいて、ペルチェ素子５に供給する電流の向きを切り換える。より具体的には、制御部８は、温度センサー７の検出温度が閾値以上であるとき、ペルチェ素子５の第１面５１を吸熱面とし、一方、温度センサー７の検出温度が閾値未満であるとき、ペルチェ素子５の第１面５１を発熱面とするように、ペルチェ素子５に供給する電流の向きを切り換える。これにより、歯車装置１０の連続駆動時、高温環境下等には、ペルチェ素子５により歯車装置１０を冷却して、歯車装置１０内の潤滑剤の潤滑作用の過昇温による低下を低減することができる。一方、ロボット１００の起動直後、低温環境下等には、ペルチェ素子５により歯車装置１０を加熱して、歯車装置１０内の潤滑剤の潤滑作用を高めることができる。   For example, the control unit 8 switches the direction of the current supplied to the Peltier element 5 based on the temperature detected by the temperature sensor 7. More specifically, when the temperature detected by the temperature sensor 7 is equal to or higher than the threshold value, the control unit 8 sets the first surface 51 of the Peltier element 5 as a heat absorbing surface, while the temperature detected by the temperature sensor 7 is lower than the threshold value. At this time, the direction of the current supplied to the Peltier element 5 is switched so that the first surface 51 of the Peltier element 5 is a heat generating surface. Thus, during continuous driving of the gear device 10, the gear device 10 is cooled by the Peltier element 5 in a high-temperature environment, etc., and reduction of the lubrication action of the lubricant in the gear device 10 due to excessive temperature rise is reduced. Can do. On the other hand, immediately after the activation of the robot 100, the gear device 10 can be heated by the Peltier element 5 in a low temperature environment or the like, and the lubricating action of the lubricant in the gear device 10 can be enhanced.

なお、制御部８は、温度センサー７の検出温度に応じて、ペルチェ素子５に供給する電流の大きさを調整してもよい。これにより、歯車装置１０の温度をより高精度に制御することができる。   The control unit 8 may adjust the magnitude of the current supplied to the Peltier element 5 according to the temperature detected by the temperature sensor 7. Thereby, the temperature of the gear apparatus 10 can be controlled with higher accuracy.

温度センサー７は、歯車装置１０の温度を検出する機能を有する。本実施形態では、温度センサー７は、内歯歯車２上に配置され、内歯歯車２の温度を検出する。この温度センサー７としては、特に限定されないが、例えば、サーミスタ、熱電対等を用いることができる。なお、温度センサー７の設置位置は、温度センサー７が歯車装置１０の温度を検出することができればよく、図示の位置に限定されず任意である。また、温度センサー７は、歯車装置ユニット１またはロボット１００の外部の温度を検出してもよい。   The temperature sensor 7 has a function of detecting the temperature of the gear device 10. In the present embodiment, the temperature sensor 7 is disposed on the internal gear 2 and detects the temperature of the internal gear 2. Although it does not specifically limit as this temperature sensor 7, For example, a thermistor, a thermocouple, etc. can be used. The temperature sensor 7 may be installed at any position as long as the temperature sensor 7 can detect the temperature of the gear device 10 and is not limited to the illustrated position. The temperature sensor 7 may detect the temperature outside the gear unit 1 or the robot 100.

以上のように、歯車装置ユニット１またはロボット１００は、歯車装置１０と、ペルチェ素子５と、を有する。ここで、歯車装置１０は、内歯歯車２と、内歯歯車２に部分的に噛み合って内歯歯車２に対して軸線ａ（回転軸）まわりに相対的に回転する可撓性を有する外歯歯車３と、内歯歯車２の内周面に接触し、内歯歯車２と外歯歯車３との噛み合い位置を軸線ａまわりの周方向に移動させる波動発生器４と、を有する。ペルチェ素子５は、内歯歯車２、外歯歯車３および波動発生器４のうちの一つである内歯歯車２（第３部材）に熱的に接続されている。   As described above, the gear device unit 1 or the robot 100 includes the gear device 10 and the Peltier element 5. Here, the gear device 10 includes an internal gear 2 and a flexible outer gear that partially meshes with the internal gear 2 and rotates relative to the internal gear 2 around an axis a (rotation axis). And a wave generator 4 that contacts the inner peripheral surface of the internal gear 2 and moves the meshing position of the internal gear 2 and the external gear 3 in the circumferential direction around the axis a. The Peltier element 5 is thermally connected to an internal gear 2 (third member) that is one of the internal gear 2, the external gear 3, and the wave generator 4.

このような歯車装置ユニット１またはロボット１００によれば、ペルチェ素子５が内歯歯車２に熱的に接続されているため、歯車装置ユニット１の小型化を図りつつ、ペルチェ素子５により、内歯歯車２を冷却または加熱し、ひいては、内歯歯車２と外歯歯車３との噛み合い部、外歯歯車３と波動発生器４との接触部等の摩擦摺動部（以下、単に「摩擦摺動部」とも言う）および潤滑剤を冷却または加熱することができる。また、このような歯車装置ユニット１は、本実施形態のように内歯歯車２が基台１１０に対して非回転で設置される場合、ペルチェ素子５も基台１１０またはそれに固定された部材に対して非回転で設置することができ、ペルチェ素子５への配線の取り回しが簡単となる。   According to such a gear device unit 1 or the robot 100, since the Peltier element 5 is thermally connected to the internal gear 2, the gear device unit 1 is reduced in size by the Peltier element 5 while reducing the size of the gear device unit 1. The gear 2 is cooled or heated, and as a result, a friction sliding portion (hereinafter simply referred to as “friction sliding” such as a meshing portion between the internal gear 2 and the external gear 3 and a contact portion between the external gear 3 and the wave generator 4). Also referred to as “moving part”) and the lubricant can be cooled or heated. Further, when the internal gear 2 is installed in a non-rotating manner with respect to the base 110 as in the present embodiment, the gear device unit 1 is also provided with the base 110 or a member fixed thereto. On the other hand, it can be installed non-rotatingly, and the wiring of the wiring to the Peltier element 5 is simplified.

なお、外歯歯車３が基台１１０に対して非回転で設置される場合、後述する第２実施形態のように外歯歯車３を第３部材とすれば、同様の効果を得ることができる。また、波動発生器４が基台１１０に対して非回転で設置される場合、波動発生器４を第３部材としてもよい。ただし、この場合、ペルチェ素子５と内歯歯車２または外歯歯車３との間には、波動発生器４の軸受４２が介在することとなる。軸受４２は、内輪４２１および外輪４２３とボール４２２とが点接触であるため、これらの接触面積が小さく、熱抵抗を小さくすることが難しい。そのため、波動発生器４が第３部材である場合、内歯歯車２または外歯歯車３が第３部材である場合に比べて、ペルチェ素子５による内歯歯車２または外歯歯車３の冷却または加熱の効率が低くなってしまう。   When the external gear 3 is installed non-rotatingly with respect to the base 110, the same effect can be obtained if the external gear 3 is a third member as in the second embodiment described later. . Moreover, when the wave generator 4 is installed non-rotatingly with respect to the base 110, the wave generator 4 may be the third member. However, in this case, the bearing 42 of the wave generator 4 is interposed between the Peltier element 5 and the internal gear 2 or the external gear 3. In the bearing 42, since the inner ring 421 and the outer ring 423 and the ball 422 are in point contact, the contact area is small and it is difficult to reduce the thermal resistance. Therefore, when the wave generator 4 is the third member, the cooling of the internal gear 2 or the external gear 3 by the Peltier element 5 or the cooling of the internal gear 2 or the external gear 3 as compared with the case where the internal gear 2 or the external gear 3 is the third member. Heating efficiency will be reduced.

ここで、内歯歯車２、外歯歯車３および波動発生器４のうちの一つである内歯歯車２（第３部材）が基台１１０（第１部材）に対して接続され、他の一つである外歯歯車３（第４部材）が第１アーム１２０（第２部材）に対して接続されている。そして、ペルチェ素子５は、発熱面および吸熱面を有し、発熱面および吸熱面のうちの一方である第２面５２が基台１１０（第１部材）に熱的に接続され、他方である第１面５１が内歯歯車２（第３部材）に熱的に接続されている。   Here, the internal gear 2 (third member), which is one of the internal gear 2, the external gear 3, and the wave generator 4, is connected to the base 110 (first member), and the other One external gear 3 (fourth member) is connected to the first arm 120 (second member). The Peltier element 5 has a heat generation surface and a heat absorption surface, and the second surface 52 that is one of the heat generation surface and the heat absorption surface is thermally connected to the base 110 (first member) and is the other. The first surface 51 is thermally connected to the internal gear 2 (third member).

第１面５１が吸熱面となる場合、内歯歯車２（第３部材）がペルチェ素子５により冷却される。これにより、摩擦摺動部の過昇温を低減することができる。このとき、ペルチェ素子５の発熱面となる第２面５２が基台１１０（第１部材）に熱的に接続されるため、基台１１０を通じて第２面５２を効率的に放熱させることができる。そのため、ペルチェ素子５の発熱面と吸熱面との温度差を大きくすることができ、その結果、内歯歯車２をペルチェ素子５により効率的に冷却することができる。   When the first surface 51 is an endothermic surface, the internal gear 2 (third member) is cooled by the Peltier element 5. Thereby, the excessive temperature rise of a friction sliding part can be reduced. At this time, since the second surface 52 serving as the heat generating surface of the Peltier element 5 is thermally connected to the base 110 (first member), the second surface 52 can be efficiently radiated through the base 110. . Therefore, the temperature difference between the heat generating surface and the heat absorbing surface of the Peltier element 5 can be increased, and as a result, the internal gear 2 can be efficiently cooled by the Peltier element 5.

一方、第１面５１が発熱面となる場合、内歯歯車２（第３部材）がペルチェ素子５により加熱される。これにより、例えば、ロボット１００の起動直後、低温環境下等においても、歯車装置１０を所定の温度範囲内に維持して、歯車装置１０内の潤滑剤の潤滑作用を好適に発揮させることができる。   On the other hand, when the first surface 51 is a heat generating surface, the internal gear 2 (third member) is heated by the Peltier element 5. Thereby, for example, immediately after the start of the robot 100, even in a low-temperature environment, the gear device 10 can be maintained within a predetermined temperature range, and the lubricating action of the lubricant in the gear device 10 can be suitably exhibited. .

なお、歯車装置１０は、波動歯車装置に限定されず、例えば、遊星歯車減速機等の他の歯車装置であってもよい。ただし、波動歯車装置は、遊星歯車減速機等の他の歯車装置に比べて、高減速比、ノンバックラッシュ等の優れた特性を有するだけでなく、小型化および軽量化を図ることができる。   In addition, the gear apparatus 10 is not limited to a wave gear apparatus, For example, other gear apparatuses, such as a planetary gear reducer, may be sufficient. However, the wave gear device not only has excellent characteristics such as a high reduction ratio and non-backlash, but also can be reduced in size and weight as compared with other gear devices such as a planetary gear reducer.

本実施形態では、ペルチェ素子５は、基台１１０（第１部材）と内歯歯車２（第３部材）との間に配置されており、発熱面および吸熱面のうちの一方である第２面５２が基台１１０側を向き、他方である第１面５１が内歯歯車２側を向いている。これにより、ペルチェ素子５を基台１１０と内歯歯車２との間に挟んで設置することができ、ペルチェ素子５を固定するための部材を別途用いる必要がなく、部品点数を少なくすることができる。また、基台１１０側および内歯歯車２側の一方を吸熱側、他方を発熱側とすることで、ペルチェ素子５の吸熱面と発熱面との温度差を大きくすることができる。   In the present embodiment, the Peltier element 5 is disposed between the base 110 (first member) and the internal gear 2 (third member), and is the second of the heat generating surface and the heat absorbing surface. The surface 52 faces the base 110 side, and the other first surface 51 faces the internal gear 2 side. Thereby, the Peltier element 5 can be installed between the base 110 and the internal gear 2, and it is not necessary to separately use a member for fixing the Peltier element 5, thereby reducing the number of parts. it can. Further, by setting one of the base 110 side and the internal gear 2 side as the heat absorption side and the other as the heat generation side, the temperature difference between the heat absorption surface and the heat generation surface of the Peltier element 5 can be increased.

ここで、ペルチェ素子５は、内歯歯車２（第３部材）に接触していることが好ましい。これにより、ペルチェ素子５と内歯歯車２との間の熱伝導を効率的に行うことができる。   Here, the Peltier element 5 is preferably in contact with the internal gear 2 (third member). Thereby, the heat conduction between the Peltier element 5 and the internal gear 2 can be efficiently performed.

同様に、ペルチェ素子５は、基台１１０（第１部材）に接触していることが好ましい。これにより、ペルチェ素子５と基台１１０との間の熱伝導を効率的に行うことができる。   Similarly, the Peltier element 5 is preferably in contact with the base 110 (first member). Thereby, heat conduction between the Peltier element 5 and the base 110 can be efficiently performed.

また、ロボット１００または歯車装置ユニット１は、基台１１０（第１部材）と内歯歯車２（第３部材）との間に配置されたスペーサー６を有する。ここで、スペーサー６は、基台１１０（第１部材）の構成材料よりも熱伝導率の低い材料で構成されていることが好ましい。これにより、基台１１０と内歯歯車２との間の熱伝導を低減することができる。そのため、ペルチェ素子５の第１面５１と第２面５２との温度差を大きくすることができ、その結果、内歯歯車２をペルチェ素子５により効率的に冷却または加熱することができる。   The robot 100 or the gear unit 1 includes a spacer 6 disposed between the base 110 (first member) and the internal gear 2 (third member). Here, the spacer 6 is preferably made of a material having a lower thermal conductivity than the constituent material of the base 110 (first member). Thereby, the heat conduction between the base 110 and the internal gear 2 can be reduced. Therefore, the temperature difference between the first surface 51 and the second surface 52 of the Peltier element 5 can be increased, and as a result, the internal gear 2 can be efficiently cooled or heated by the Peltier element 5.

本実施形態では、スペーサー６が軸線ａ（回転軸）を中心とする円環状をなすとともに、ペルチェ素子５が軸線ａまわりの周方向に沿って並んでいる複数のペルチェ素子５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄで構成されている。このように、軸線ａ（回転軸）まわりの周方向に沿ってスペーサー６およびペルチェ素子５が配置されている。これにより、内歯歯車２の軸線ａまわりの温度分布の均一化を図ることができる。   In the present embodiment, the spacer 6 forms an annular shape centering on the axis a (rotation axis), and the Peltier elements 5 are arranged along the circumferential direction around the axis a, and a plurality of Peltier elements 5a, 5b, 5c, 5d. In this way, the spacer 6 and the Peltier element 5 are arranged along the circumferential direction around the axis a (rotation axis). Thereby, the temperature distribution around the axis a of the internal gear 2 can be made uniform.

なお、前述した実施形態では、ロボット１００が温度センサー７および制御部８を有する場合を例に説明したが、温度センサー７および制御部８を省略してもよい。この場合、ペルチェ素子５に必要な電流が供給されるように、ペルチェ素子５に電源を接続すればよい。   In the above-described embodiment, the case where the robot 100 includes the temperature sensor 7 and the control unit 8 has been described as an example. However, the temperature sensor 7 and the control unit 8 may be omitted. In this case, a power source may be connected to the Peltier element 5 so that a necessary current is supplied to the Peltier element 5.

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る歯車装置ユニットを示す断面図（軸線ａを含む平面に沿って切断した図）である。 Second Embodiment
FIG. 5 is a cross-sectional view (a view cut along a plane including the axis a) showing a gear device unit according to a second embodiment of the present invention.

本実施形態は、外歯歯車の構成および歯車装置の取付形態が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図５において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。   The present embodiment is the same as the first embodiment described above except that the configuration of the external gear and the mounting configuration of the gear device are different. In the following description, the present embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. In FIG. 5, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.

図５に示す歯車装置ユニット１Ａは、前述した第１実施形態の歯車装置１０に代えて、歯車装置１０Ａを有する。歯車装置１０Ａは、前述した第１実施形態の外歯歯車３に代えて、外歯歯車３Ａを有する。本実施形態の外歯歯車３Ａは、ハット型であり、その外周面に外歯３３が形成されている。ここで、外歯歯車３Ａは、一端部（図５中左側端部）が開口している筒状の胴部３１と、胴部３１の他端部（図５中右側端部）から径方向（本実施形態では径方向外側）に延びている取付部であるフランジ部３２Ａと、を有する。   A gear device unit 1A shown in FIG. 5 includes a gear device 10A instead of the gear device 10 of the first embodiment described above. The gear device 10A has an external gear 3A instead of the external gear 3 of the first embodiment described above. The external gear 3A of the present embodiment is a hat type, and external teeth 33 are formed on the outer peripheral surface thereof. Here, the external gear 3A has a cylindrical body portion 31 with one end portion (left end portion in FIG. 5) opened and a radial direction from the other end portion (right end portion in FIG. 5) of the body portion 31. And a flange portion 32 </ b> A that is an attachment portion extending outward in the radial direction in the present embodiment.

このような歯車装置１０Ａの内歯歯車２、外歯歯車３Ａおよび波動発生器４のうちの一つ（第３部材）が前述したロボット１００の基台１１０（第１部材）に対して接続され、他の一つ（第４部材）が前述したロボット１００の第１アーム１２０（第２部材）に対して接続される。本実施形態では、外歯歯車３Ａが基台１１０（第１部材）に対して接続され、そして、内歯歯車２が第１アーム１２０（第２部材）に対して接続され、波動発生器４が前述したロボット１００のモーター１７０の回転軸１７１に接続される。また、外歯歯車３Ａのフランジ部３２Ａと基台１１０（第１部材）との間には、ペルチェ素子５およびスペーサー６が配置されている。なお、図５では、フランジ部３２Ａの左側の側面に、ペルチェ素子５およびスペーサー６を介して基台１１０が接続されているが、これに限定されず、フランジ部３２Ａの右側の側面または外周面に、ペルチェ素子５およびスペーサー６を介して基台１１０が接続されていてもよい。   One (third member) of the internal gear 2, the external gear 3A, and the wave generator 4 of the gear device 10A is connected to the base 110 (first member) of the robot 100 described above. The other one (fourth member) is connected to the first arm 120 (second member) of the robot 100 described above. In this embodiment, the external gear 3A is connected to the base 110 (first member), and the internal gear 2 is connected to the first arm 120 (second member). Is connected to the rotary shaft 171 of the motor 170 of the robot 100 described above. A Peltier element 5 and a spacer 6 are disposed between the flange portion 32A of the external gear 3A and the base 110 (first member). In FIG. 5, the base 110 is connected to the left side surface of the flange portion 32A via the Peltier element 5 and the spacer 6. However, the present invention is not limited to this, and the right side surface or outer peripheral surface of the flange portion 32A. In addition, the base 110 may be connected via the Peltier element 5 and the spacer 6.

このように歯車装置ユニット１Ａは、内歯歯車２と、内歯歯車２に部分的に噛み合って内歯歯車２に対して軸線ａ（回転軸）まわりに相対的に回転する可撓性を有する外歯歯車３Ａと、外歯歯車３Ａの内周面に接触し、内歯歯車２と外歯歯車３Ａとの噛み合い位置を軸線ａまわりの周方向に移動させる波動発生器４と、内歯歯車２、外歯歯車３Ａおよび波動発生器４のうちの一つである外歯歯車３Ａ（第３部材）に熱的に接続されているペルチェ素子５と、を有する。   As described above, the gear unit 1 </ b> A has the internal gear 2 and the flexibility of being partially meshed with the internal gear 2 and relatively rotating around the axis a (rotation axis) with respect to the internal gear 2. An external gear 3A, a wave generator 4 that contacts the inner peripheral surface of the external gear 3A and moves the meshing position of the internal gear 2 and the external gear 3A in the circumferential direction around the axis a, and the internal gear 2, Peltier element 5 thermally connected to external gear 3A (third member) which is one of external gear 3A and wave generator 4.

このような歯車装置ユニット１Ａによれば、ペルチェ素子５が外歯歯車３Ａに熱的に接続されているため、歯車装置ユニット１Ａの小型化を図りつつ、ペルチェ素子５により、外歯歯車３Ａを冷却または加熱し、ひいては、内歯歯車２と外歯歯車３Ａとの噛み合い部、外歯歯車３Ａと波動発生器４との接触部等の部分を冷却または加熱することができる。また、このような歯車装置ユニット１Ａは、本実施形態のように外歯歯車３Ａが基台１１０に対して非回転で設置される場合、ペルチェ素子５も基台１１０またはそれに固定された部材に対して非回転で設置することができ、ペルチェ素子５への配線の取り回しが簡単となる。   According to such a gear device unit 1A, since the Peltier element 5 is thermally connected to the external gear 3A, the external gear 3A can be reduced by the Peltier element 5 while reducing the size of the gear device unit 1A. Cooling or heating can be performed. As a result, the meshing portion between the internal gear 2 and the external gear 3A, the contact portion between the external gear 3A and the wave generator 4, and the like can be cooled or heated. Further, when the external gear 3A is installed in a non-rotating manner with respect to the base 110 as in this embodiment, the gear device unit 1A has the Peltier element 5 as a base 110 or a member fixed thereto. On the other hand, it can be installed non-rotatingly, and the wiring of the wiring to the Peltier element 5 is simplified.

本実施形態の外歯歯車３Ａは、一端部が開口している筒状の胴部３１と、胴部３１の他端部から径方向（本実施形態では径方向外側）に延びている取付部であるフランジ部３２Ａと、を有し、胴部３１は、軸線ａ（回転軸）を中心とし、内歯歯車２に噛み合う外歯３３を有する。そして、ペルチェ素子５は、フランジ部３２Ａに接続している。これにより、簡単な構成で、ペルチェ素子５と外歯歯車３Ａとを熱的に接続することができる。   3A of external gears of this embodiment are the cylindrical trunk | drum 31 in which one end part is opening, and the attachment part extended from the other end part of the trunk | drum 31 to radial direction (radial direction outer side in this embodiment). The body portion 31 has external teeth 33 that mesh with the internal gear 2 around the axis a (rotating shaft). The Peltier element 5 is connected to the flange portion 32A. Thereby, the Peltier element 5 and the external gear 3A can be thermally connected with a simple configuration.

以上説明したような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮させることができる。   Also by the second embodiment as described above, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.

＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る歯車装置ユニットを示す断面図（軸線ａを含む平面に沿って切断した図）である。 <Third Embodiment>
FIG. 6 is a cross-sectional view (a view cut along a plane including the axis a) showing a gear device unit according to a third embodiment of the present invention.

本実施形態は、主にペルチェ素子の配置が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図６において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。   The present embodiment is the same as the first embodiment described above except that the arrangement of Peltier elements is mainly different. In the following description, the present embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.

図６に示す歯車装置ユニット１Ｂは、前述した第１実施形態のスペーサー６に代えて、伝熱部材９を有し、ペルチェ素子５は、歯車装置１０から離間した位置に配置され、伝熱部材９を介して歯車装置１０に接続されている。なお、図６では、内歯歯車２の右側の側面に、伝熱部材９を介して基台１１０が接続されているが、これに限定されず、内歯歯車２の左側の側面または外周面に、伝熱部材９を介して基台１１０が接続されていてもよい。   A gear device unit 1B shown in FIG. 6 includes a heat transfer member 9 instead of the spacer 6 of the first embodiment described above, and the Peltier element 5 is disposed at a position separated from the gear device 10, and the heat transfer member. 9 is connected to the gear device 10 via the gear 9. In FIG. 6, the base 110 is connected to the right side surface of the internal gear 2 via the heat transfer member 9. However, the present invention is not limited to this, and the left side surface or outer peripheral surface of the internal gear 2. Moreover, the base 110 may be connected via the heat transfer member 9.

伝熱部材９は、例えば金属材料で構成され、ペルチェ素子５と歯車装置１０との間の熱伝導を行う。伝熱部材９の構成材料の熱伝導率は、１０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上であることが好ましい。これにより、ペルチェ素子５と歯車装置１０との間の熱伝導を効率的に行うことができる。 The heat transfer member 9 is made of, for example, a metal material, and conducts heat between the Peltier element 5 and the gear device 10. The thermal conductivity of the constituent material of the heat transfer member 9 is preferably 10 W · m −1 · K −1 or more. Thereby, the heat conduction between the Peltier element 5 and the gear apparatus 10 can be performed efficiently.

伝熱部材９は、内歯歯車２と基台１１０との間に配置される第１部分９１と、歯車装置１０から離間した位置に配置される第２部分９２と、を有する。第１部分９１は、板状をなし、一方の面が内歯歯車２に接触し、他方の面が基台１１０に接触している。ここで、第１部分９１は、内歯歯車２の周方向での全域にわたって配置されてもよいし、内歯歯車２の周方向での一部に配置されていてもよい。第１部分９１を内歯歯車２の周方向での全域にわたって配置することで、内歯歯車２の周方向での温度分布の均一化を図ることができる。なお、伝熱部材９と内歯歯車２との間、および、伝熱部材９と基台１１０との間には、それぞれ、他の部材が介在していてもよい。ここで、伝熱部材９と内歯歯車２との間に介在する他の部材の構成材料の熱伝導率は、１０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上であることが好ましい。これにより、内歯歯車２と伝熱部材９との間の熱伝導を効率的に行うことができる。 The heat transfer member 9 includes a first portion 91 disposed between the internal gear 2 and the base 110, and a second portion 92 disposed at a position separated from the gear device 10. The first portion 91 has a plate shape, one surface is in contact with the internal gear 2, and the other surface is in contact with the base 110. Here, the 1st part 91 may be arrange | positioned over the whole region in the circumferential direction of the internal gear 2, and may be arrange | positioned in a part in the circumferential direction of the internal gear 2. FIG. By arranging the first portion 91 over the entire region in the circumferential direction of the internal gear 2, the temperature distribution in the circumferential direction of the internal gear 2 can be made uniform. Other members may be interposed between the heat transfer member 9 and the internal gear 2 and between the heat transfer member 9 and the base 110, respectively. Here, it is preferable that the heat conductivity of the constituent material of the other member interposed between the heat transfer member 9 and the internal gear 2 is 10 W · m −1 · K −1 or more. Thereby, heat conduction between the internal gear 2 and the heat transfer member 9 can be efficiently performed.

本実施形態のペルチェ素子５は、伝熱部材９の第２部分９２に接続されている。ここで、ペルチェ素子５の第１面５１が第２部分９２に接続されており、ペルチェ素子５の第２面５２には、放熱部材１１が接続されている。放熱部材１１は、例えば、アルミニウム等の金属材料で構成されている。図示では、放熱部材１１は、放熱フィンのような形状をなしている。これにより、第１面５１が吸熱面となる場合、ペルチェ素子５による歯車装置１０の冷却効率を高めることができる。なお、放熱部材１１は、基台１１０に対して接触していてもよいし離間していてもよい。また、放熱部材１１は、基台１１０と一体で構成されていてもよい。すなわち、放熱部材１１は、基台１１０の一部であってもよい。   The Peltier element 5 of this embodiment is connected to the second portion 92 of the heat transfer member 9. Here, the first surface 51 of the Peltier element 5 is connected to the second portion 92, and the heat dissipation member 11 is connected to the second surface 52 of the Peltier element 5. The heat radiating member 11 is made of a metal material such as aluminum, for example. In the figure, the heat radiating member 11 has a shape like a heat radiating fin. Thereby, when the 1st surface 51 turns into an endothermic surface, the cooling efficiency of the gear apparatus 10 by the Peltier device 5 can be improved. The heat radiating member 11 may be in contact with or separated from the base 110. Further, the heat dissipation member 11 may be configured integrally with the base 110. That is, the heat radiating member 11 may be a part of the base 110.

以上のように、歯車装置ユニット１Ｂは、伝熱部材９を有する。ここで、伝熱部材９は、ペルチェ素子５と歯車装置１０とを接続し、ペルチェ素子５と歯車装置１０との間の熱伝導を行う。これにより、ペルチェ素子５を前述した第１、第２実施形態の設置位置に限定されずに配置することができる。そのため、ペルチェ素子５の配置の自由度を高めることができる。また、ペルチェ素子５の数および形状によらず、伝熱部材９の形状に応じて内歯歯車２の所望の温度分布を実現することもできる。   As described above, the gear device unit 1 </ b> B has the heat transfer member 9. Here, the heat transfer member 9 connects the Peltier element 5 and the gear device 10 and conducts heat between the Peltier element 5 and the gear device 10. Thereby, the Peltier element 5 can be arrange | positioned without being limited to the installation position of 1st, 2nd embodiment mentioned above. Therefore, the freedom degree of arrangement | positioning of the Peltier device 5 can be raised. Moreover, the desired temperature distribution of the internal gear 2 can be realized according to the shape of the heat transfer member 9 regardless of the number and shape of the Peltier elements 5.

以上説明したような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮させることができる。   According to the third embodiment as described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.

以上、本発明のロボットおよび歯車装置ユニットを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。   As described above, the robot and the gear unit of the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit is an arbitrary configuration having the same function. Can be substituted. In addition, any other component may be added to the present invention.

また、前述した実施形態では、水平多関節ロボットについて説明したが、本発明のロボットは、これに限定されず、例えば、ロボットの関節数は任意であり、また、垂直多関節ロボットにも適用可能である。   In the above-described embodiment, the horizontal articulated robot has been described. However, the robot of the present invention is not limited to this, for example, the number of joints of the robot is arbitrary, and can be applied to a vertical articulated robot. It is.

１…歯車装置ユニット、１Ａ…歯車装置ユニット、１Ｂ…歯車装置ユニット、２…内歯歯車、３…外歯歯車、３Ａ…外歯歯車、４…波動発生器、５…ペルチェ素子、５ａ…ペルチェ素子、５ｂ…ペルチェ素子、５ｃ…ペルチェ素子、５ｄ…ペルチェ素子、６…スペーサー、７…温度センサー、８…制御部、９…伝熱部材、１０…歯車装置、１０Ａ…歯車装置、１１…放熱部材、２３…内歯、３１…胴部、３２…底部、３２Ａ…フランジ部、３３…外歯、４１…カム、４２…軸受、５１…第１面、５２…第２面、６１…孔、９１…第１部分、９２…第２部分、１００…ロボット、１１０…基台、１２０…第１アーム、１３０…第２アーム、１４０…作業ヘッド、１４１…スプラインシャフト、１５０…エンドエフェクター、１６０…配線引き回し部、１７０…モーター、１７１…回転軸、１９０…制御装置、３１１…内周面、４１１…軸部、４１２…カム部、４２１…内輪、４２２…ボール、４２３…外輪、Ｊ１…第１軸、Ｊ２…第２軸、Ｊ３…軸、Ｌａ…長軸、Ｌｂ…短軸、ａ…軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gear apparatus unit, 1A ... Gear apparatus unit, 1B ... Gear apparatus unit, 2 ... Internal gear, 3 ... External gear, 3A ... External gear, 4 ... Wave generator, 5 ... Peltier element, 5a ... Peltier Element 5b Peltier element 5c Peltier element 5d Peltier element 6 Spacer 7 Temperature sensor 8 Control unit 9 Heat transfer member 10 Gear unit 10A Gear unit 11 Heat dissipation Member, 23 ... Internal tooth, 31 ... Body, 32 ... Bottom, 32A ... Flange part, 33 ... External tooth, 41 ... Cam, 42 ... Bearing, 51 ... First surface, 52 ... Second surface, 61 ... Hole, 91 ... 1st part, 92 ... 2nd part, 100 ... Robot, 110 ... Base, 120 ... 1st arm, 130 ... 2nd arm, 140 ... Working head, 141 ... Spline shaft, 150 ... End effector, 160 ... Wiring routing 170, motor, 171 ... rotating shaft, 190 ... control device, 311 ... inner peripheral surface, 411 ... shaft portion, 412 ... cam portion, 421 ... inner ring, 422 ... ball, 423 ... outer ring, J1 ... first shaft, J2 ... second axis, J3 ... axis, La ... long axis, Lb ... short axis, a ... axis

Claims (14)

第１部材と、
前記第１部材に対して回動する第２部材と、
前記第１部材に対して前記第２部材を回動させる駆動力を前記第１部材および前記第２部材の一方側から他方側へ伝達する歯車装置と、
前記歯車装置に熱的に接続されているペルチェ素子と、を有することを特徴とするロボット。 A first member;
A second member that rotates relative to the first member;
A gear device for transmitting a driving force for rotating the second member relative to the first member from one side to the other side of the first member and the second member;
And a Peltier element thermally connected to the gear device. 前記歯車装置は、
内歯歯車と、
前記内歯歯車に部分的に噛み合って前記内歯歯車に対して回転軸まわりに相対的に回転する可撓性を有する外歯歯車と、
前記外歯歯車の内周面に接触し、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置を前記回転軸まわりの周方向に移動させる波動発生器と、を有し、
前記内歯歯車、前記外歯歯車および前記波動発生器のうちの一つである第３部材が前記第１部材に対して接続され、他の一つである第４部材が前記第２部材に対して接続され、
前記ペルチェ素子は、発熱面および吸熱面を有し、前記発熱面および前記吸熱面のうちの一方が前記第１部材に熱的に接続され、他方が前記第３部材に熱的に接続されている請求項１に記載のロボット。 The gear device is
An internal gear,
A flexible external gear that partially meshes with the internal gear and rotates relative to the internal gear around a rotation axis;
A wave generator that contacts an inner peripheral surface of the external gear, and moves a meshing position of the internal gear and the external gear in a circumferential direction around the rotation axis;
A third member that is one of the internal gear, the external gear, and the wave generator is connected to the first member, and a fourth member that is the other is connected to the second member. Connected to
The Peltier element has a heat generation surface and a heat absorption surface, and one of the heat generation surface and the heat absorption surface is thermally connected to the first member, and the other is thermally connected to the third member. The robot according to claim 1. 前記ペルチェ素子は、前記第３部材に接触している請求項２に記載のロボット。   The robot according to claim 2, wherein the Peltier element is in contact with the third member. 前記ペルチェ素子は、前記第１部材に接触している請求項２に記載のロボット。   The robot according to claim 2, wherein the Peltier element is in contact with the first member. 前記内歯歯車が前記第３部材である請求項２ないし４のいずれか１項に記載のロボット。   The robot according to claim 2, wherein the internal gear is the third member. 前記外歯歯車が前記第３部材である請求項２ないし４のいずれか１項に記載のロボット。   The robot according to claim 2, wherein the external gear is the third member. 前記外歯歯車は、
前記回転軸を中心とし、前記内歯歯車に噛み合う外歯を有し、一端部が開口している筒状の胴部と、
前記胴部の他端部から径方向に延びている取付部と、を有し、
前記ペルチェ素子は、前記取付部に接続している請求項６に記載のロボット。 The external gear is
A cylindrical body having an outer tooth that meshes with the internal gear around the rotation axis, and one end of which is open;
An attachment portion extending in a radial direction from the other end portion of the body portion, and
The robot according to claim 6, wherein the Peltier element is connected to the attachment portion. 前記ペルチェ素子は、前記第１部材と前記第３部材との間に配置されており、前記発熱面および前記吸熱面のうちの一方が前記第１部材側を向き、他方が前記第３部材側を向いている請求項２ないし７のいずれか１項に記載のロボット。   The Peltier element is disposed between the first member and the third member, and one of the heat generation surface and the heat absorption surface faces the first member side, and the other faces the third member side. The robot according to any one of claims 2 to 7, wherein 前記第１部材と前記第３部材との間に配置され、前記第１部材の構成材料よりも熱伝導率の低い材料で構成されたスペーサーを有する請求項８に記載のロボット。   The robot according to claim 8, further comprising a spacer that is disposed between the first member and the third member and is made of a material having a lower thermal conductivity than a constituent material of the first member. 前記回転軸まわりの周方向に沿って前記スペーサーと前記ペルチェ素子とが並んでいる請求項９に記載のロボット。   The robot according to claim 9, wherein the spacer and the Peltier element are arranged along a circumferential direction around the rotation axis. 基台と、
前記基台に対して回動する第１アームと、
前記第１アームに対して回動する第２アームと、を有し、
前記基台が前記第１部材であり、
前記第１アームが前記第２部材である請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のロボット。 The base,
A first arm that rotates relative to the base;
A second arm that pivots relative to the first arm;
The base is the first member;
The robot according to claim 1, wherein the first arm is the second member. 前記ペルチェ素子と前記歯車装置とを接続し、前記ペルチェ素子と前記歯車装置との間の熱伝導を行う伝熱部材を有する請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のロボット。   The robot according to any one of claims 1 to 11, further comprising a heat transfer member that connects the Peltier element and the gear device and conducts heat between the Peltier element and the gear device. 内歯歯車と、
前記内歯歯車に部分的に噛み合って前記内歯歯車に対して回転軸まわりに相対的に回転する可撓性を有する外歯歯車と、
前記内歯歯車の内周面に接触し、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置を前記回転軸まわりの周方向に移動させる波動発生器と、
前記内歯歯車に熱的に接続されているペルチェ素子と、を有することを特徴とする歯車装置ユニット。 An internal gear,
A flexible external gear that partially meshes with the internal gear and rotates relative to the internal gear around a rotation axis;
A wave generator that contacts an inner peripheral surface of the internal gear and moves a meshing position of the internal gear and the external gear in a circumferential direction around the rotation axis;
And a Peltier element thermally connected to the internal gear. 内歯歯車と、
前記内歯歯車に部分的に噛み合って前記内歯歯車に対して回転軸まわりに相対的に回転する可撓性を有する外歯歯車と、
前記外歯歯車の内周面に接触し、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置を前記回転軸まわりの周方向に移動させる波動発生器と、
前記外歯歯車に熱的に接続されているペルチェ素子と、を有することを特徴とする歯車装置ユニット。 An internal gear,
A flexible external gear that partially meshes with the internal gear and rotates relative to the internal gear around a rotation axis;
A wave generator that contacts an inner peripheral surface of the external gear and moves a meshing position of the internal gear and the external gear in a circumferential direction around the rotation axis;
And a Peltier element thermally connected to the external gear.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110939694A (en) * 2019-12-27 2020-03-31 郭爱贵 Load balancing device suitable for non-uniformly distributed multi-planet wheel train

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