JP2019514711A - プログラマブル自動運動装置のためのモータ駆動式関節 - Google Patents
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Abstract
Description
2 第1支持体
3 第2支持体
4 駆動モータ
5 (駆動モータ4の)従動軸(出力軸)
6 伝動装置
7 駆動要素
8 半径方向に可撓性の転動ベアリング
9 半径方向に可撓性の外歯付きブッシュ
10 中間要素
11 第1支持リング
12 第2支持リング
13 ステータ
14 ロータ
15 駆動モータハウジング
16 ロック装置
17 従動要素(Abtriebselement)
18 係止ピン
19 係合凹部
20 係止手段
21 係止リング
22 第2ハウジング部分
23 ホルダ
24 第1ハウジング部分
25 リフティングマグネット
26 結合連結部
27 (伝動装置6の)駆動軸(入力軸)
28 締付部材
a.結合連結部は従動軸に前端面側凹部を有し、該凹部には駆動軸の一端部が、波形の及び/又は弾性的な及び/又はシリンダ状に湾曲されたバンドとして又はスリットが形成されたリングとして構成された締付部材によって力結合的に固定されており、又は、
b.結合連結部は駆動軸に前端面側凹部を有し、該凹部には従動軸の一端部が、波形の及び/又は弾性的な及び/又はシリンダ状に湾曲されたバンドとして又はスリットが形成されたリングとして構成された締付部材によって力結合的に固定されている(形態1・基本構成)。
(形態1)上記基本構成参照。
(形態2)形態1のモータ駆動式関節において、前記予め設定される値は、駆動モータの従動軸と伝動装置の駆動軸の間に生成することが許される最大許容運転トルクに相当し、及び/又は、前記予め設定される値は、関節及び/又は伝動装置の損傷が起こらないように選択されることが好ましい。
(形態3)形態1又は2のモータ駆動式関節において、
a.駆動モータの従動軸と係止手段との相対回転不能な結合は、形状結合的結合及び/又は材料結合的結合であり、又は、
b.駆動モータの従動軸と係止手段との相対回転不能な結合は、力結合的結合として実現され、かつ、該力結合的結合の完全な解離(すべり:Durchrutschen)が生じる前に、結合連結部が駆動軸に対する従動軸の相対運動を許容するよう形成されていることが好ましい。
(形態4)形態1〜3の何れかのモータ駆動式関節において、
a.駆動モータの従動軸と係止手段は互いに対しコアキシャルに配置されており、及び/又は、
b.駆動モータの従動軸と伝動装置の駆動軸は互いに対しコアキシャルに配置されていることが好ましい。
(形態5)形態1〜4の何れかのモータ駆動式関節において、従動軸又は従動軸に相対回転不能に結合された係止手段は少なくとも1つの形状結合手段を有し、形状結合手段はロック装置の作動状態においてハウジング又はシャーシに対し相対的に回転不能な対応形状結合手段と形状結合的に協働することが好ましい。
(形態6)形態5のモータ駆動式関節において、従動軸又は従動軸に相対回転不能に結合された部材は複数の形状結合手段、とりわけ複数の係合凹部(Rastausnehmungen)、を有し、形状結合手段は、従動軸の複数の回転位置への対応係止手段の嵌入が可能になるよう、配置されていることが好ましい。
(形態7)形態5又は6のモータ駆動式関節において、形状結合手段は、少なくとも1つの係合凹部として又は半径方向に配向された係合凹部として構成され、
対応形状結合手段は半径方向に可動な係止ピンを有し、係止ピンの自由端はロック装置の作動状態において形状結合手段の係合凹部に嵌入することが好ましい。
(形態8)形態1〜7の何れかのモータ駆動式関節において、伝動装置は波動歯車装置として構成されていることが好ましい。
(形態9)形態8のモータ駆動式関節において、波動歯車装置はカップ型歯車装置として構成されているか、又は、波動歯車装置はリング型歯車装置として構成されていることが好ましい。
(形態10)形態1〜9の何れかのモータ駆動式関節において、関節は互いに対し相対的に可動な2つのハウジング部分を有し、
a.駆動モータは2つのハウジング部分の一方に配置されており、かつ、伝動装置は2つのハウジング部分の他方に配置されており、又は、
b.伝動装置の一部分は2つのハウジング部分の一方に配置されており、かつ、伝動装置の他の一部分は2つのハウジング部分の他方に配置されており、又は、
c.伝動装置又は伝動装置の一部分は2つのハウジング部分の一方に配置されており、かつ、ロック装置は2つのハウジング部分の他方に配置されていることが好ましい。
(形態11)形態1〜10の何れかのモータ駆動式関節において、
a.関節は、2つの支持体の一方が運動する面と2つの支持体の他方が運動する面が常に互いに対し平行に配向されるよう、該2つの支持体を結合するよう、構成されており、又は、
b.関節はヒンジ式関節(Scharniergelenk)として構成されており、又は、
c.関節は、2つの支持体の一方が運動する面が2つの支持体の他方に対し常に直角に配向されるよう、該2つの支持体を結合するよう、構成されていることが好ましい。
(形態12)形態1〜11の何れかのモータ駆動式関節によって互いに対し相対的に可動に結合された2つの支持体を有するプログラマブル自動運動装置も好ましい。
(形態13)形態12のプログラマブル自動運動装置において、
2つの支持体の一方は、駆動モータのステータ及び/又は駆動モータの駆動モータハウジングに直接的に又は間接的に相対回転不能に結合されており、
2つの支持体の他方は、伝動装置の従動要素に相対回転不能に連結されていることが好ましい。
(形態14)形態12又は13のプログラマブル自動運動装置において、モータ駆動式関節によって可動に結合された2つの支持体はロボットアームの部分であることが好ましい。
(形態15)形態12〜14の何れかのプログラマブル自動運動装置において、関節は互いに対し相対的に可動な2つのハウジング部分を有し、
a.2つの支持体の一方は2つのハウジング部分の一方に固定的に結合されており、かつ、2つの支持体の他方は2つのハウジング部分の他方に固定的に結合されており、又は、
b.2つのハウジング部分の一方は2つの支持体の一方の構成要素であり、又は、
c.2つのハウジング部分の一方は2つの支持体の一方のハウジングの構成要素であり、かつ、2つのハウジング部分の他方は2つの支持体の他方のハウジングの構成要素であることが好ましい。
本発明の対象は、図面に例示的かつ模式的に記載されており、以下に各図を用いて説明されるが、同じ要素又は同様に作用する要素は異なる実施例においても大抵は同じ図面参照符号が付されている。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は専ら発明の理解の容易化のためのものであり、本発明を図示の態様に限定することは意図していない。
(態様1)駆動モータと該駆動モータに伝動技術的に後置された伝動装置とロック装置とを有するプログラマブル自動運動装置の互いに対し相対的に可動な2つの支持体を結合するためのモータ駆動式関節。
ロック装置は、直接的に駆動モータの従動軸を又は駆動モータの従動軸に相対回転不能に結合された係止手段をロックするよう構成されかつ配置されており、
従動軸は、結合連結部によって、伝動装置の駆動軸に相対回転不能に結合されており、
結合連結部は、駆動モータの従動軸と伝動装置の駆動軸の間に予め設定される値又は予め設定可能な値を超えるトルクが生成したとき、駆動軸に対する従動軸の相対運動を許容する。
(態様2)上記のモータ駆動式関節において、前記予め設定される値は、駆動モータの従動軸と伝動装置の駆動軸の間に生成することが許される最大許容運転トルクに相当し、及び/又は、前記予め設定される値は、関節及び/又は伝動装置の損傷が起こらないように選択される。
(態様3)上記のモータ駆動式関節において、
a.駆動モータの従動軸と係止手段との相対回転不能な結合は、形状結合的結合及び/又は材料結合的結合であり、又は、
b.駆動モータの従動軸と係止手段との相対回転不能な結合は、力結合的結合として実現され、かつ、該力結合的結合の完全な解離(すべり:Durchrutschen)が生じる前に、結合連結部が駆動軸に対する従動軸の相対運動を許容するよう形成されている。
(態様4)上記のモータ駆動式関節において、駆動モータの従動軸と係止手段は互いに対しコアキシャルに配置されている。
(態様5)上記のモータ駆動式関節において、駆動モータの従動軸と伝動装置の駆動軸は互いに対しコアキシャルに配置されている。
(態様6)上記のモータ駆動式関節において、
a.結合連結部は従動軸に前端面側凹部を有し、該凹部には駆動軸の一端部が締付部材によって力結合的に固定されており、又は、
b.結合連結部は駆動軸に前端面側凹部を有し、該凹部には従動軸の一端部が締付部材によって力結合的に固定されている。
(態様7)上記のモータ駆動式関節において、締付部材は、波形の及び/又は弾性的な及び/又はシリンダ状に湾曲されたバンドとして又はスリットが形成されたリングとして構成されている。
(態様8)上記のモータ駆動式関節において、結合連結部はディスクブレーキを有する。
(態様9)上記のモータ駆動式関節において、
a.駆動軸に相対回転不能に結合されているブレーキディスクと、ブレーキディスクに作用しかつ直接的に又は間接的に従動軸において支持される制動力生成器とを有し、又は、
b.従動軸に相対回転不能に結合されているブレーキディスクと、ブレーキディスクに作用しかつ直接的に又は間接的に駆動軸において支持される制動力生成器とを有する。
(態様10)上記のモータ駆動式関節において、ブレーキディスクは、駆動軸又は従動軸に相対回転不能に結合された連行装置(Mitnehmer)において軸方向に摺動可能に支持されている。
(態様11)上記のモータ駆動式関節において、
a.制動力生成器は、ロック装置の作動状態において、摩擦要素をブレーキディスクに向かって軸方向に押圧し、又は、
b.制動力生成器は、ロック装置の作動状態において、摩擦要素をブレーキディスクに向かって半径方向に押圧する。
(態様12)上記のモータ駆動式関節において、制動力生成器は、少なくとも1つのマグネット、とりわけ永久磁石及び/又は電磁石、及び/又は、少なくとも1つのバネ要素、を有する。
(態様13)上記のモータ駆動式関節において、従動軸又は従動軸に相対回転不能に結合された係止手段は少なくとも1つの形状結合手段を有し、形状結合手段はロック装置の作動状態においてハウジング又はシャーシに対し相対的に回転不能な対応形状結合手段と形状結合的に協働する。
(態様14)上記のモータ駆動式関節において、従動軸又は従動軸に相対回転不能に結合された部材は複数の形状結合手段、とりわけ複数の係合凹部(Rastausnehmungen)、を有し、形状結合手段は、従動軸の複数の回転位置への対応係止手段の嵌入が可能になるよう、配置されている。
(態様15)上記のモータ駆動式関節において、形状結合手段は、少なくとも1つの係合凹部として又は半径方向に配向された係合凹部として構成され、
対応形状結合手段は半径方向に可動な係止ピンを有し、係止ピンの自由端はロック装置の作動状態において形状結合手段の係合凹部に嵌入する。
(態様16)上記のモータ駆動式関節において、伝動装置は波動歯車装置として構成されている。
(態様17)上記のモータ駆動式関節において、波動歯車装置はカップ型歯車装置として構成されているか、又は、波動歯車装置はリング型歯車装置として構成されている。
(態様18)上記のモータ駆動式関節において、関節は互いに対し相対的に可動な2つのハウジング部分を有し、
a.駆動モータは2つのハウジング部分の一方に配置されており、かつ、伝動装置は2つのハウジング部分の他方に配置されており、又は、
b.伝動装置の一部分は2つのハウジング部分の一方に配置されており、かつ、伝動装置の他の一部分は2つのハウジング部分の他方に配置されており、又は、
c.伝動装置又は伝動装置の一部分は2つのハウジング部分の一方に配置されており、かつ、ロック装置は2つのハウジング部分の他方に配置されている。
(態様19)上記載のモータ駆動式関節において、
a.関節は、2つの支持体の一方が運動する面と2つの支持体の他方が運動する面が常に互いに対し平行に配向されるよう、該2つの支持体を結合するよう、構成されており、又は、
b.関節はヒンジ式関節(Scharniergelenk)として構成されており、又は、
c.関節は、2つの支持体の一方が運動する面が2つの支持体の他方に対し常に直角に配向されるよう、該2つの支持体を結合するよう、構成されている。
(態様20)上記のモータ駆動式関節によって互いに対し相対的に可動に結合された2つの支持体を有するプログラマブル自動運動装置。
(態様21)上記のプログラマブル自動運動装置において、2つの支持体の一方は、駆動モータのステータ及び/又は駆動モータの駆動モータハウジングに直接的に又は間接的に相対回転不能に結合されており、
2つの支持体の他方は、伝動装置の従動要素(Abtriebselement)に相対回転不能に連結されている。
(態様22)上記のプログラマブル自動運動装置において、モータ駆動式関節によって可動に結合された2つの支持体はロボットアームの部分である。
(態様23)上記のプログラマブル自動運動装置において、関節は互いに対し相対的に可動な2つのハウジング部分を有し、
a.2つの支持体の一方は2つのハウジング部分の一方に固定的に結合されており、かつ、2つの支持体の他方は2つのハウジング部分の他方に固定的に結合されており、又は、
b.2つのハウジング部分の一方は2つの支持体の一方の構成要素であり、又は、
c.2つのハウジング部分の一方は2つの支持体の一方のハウジングの構成要素であり、かつ、2つのハウジング部分の他方は2つの支持体の他方のハウジングの構成要素である。
2 第1支持体
3 第2支持体
4 駆動モータ
5 (駆動モータ4の)従動軸(出力軸)
6 伝動装置
7 駆動要素
8 半径方向に可撓性の転動ベアリング
9 半径方向に可撓性の外歯付きブッシュ
10 中間要素
11 第1支持リング
12 第2支持リング
13 ステータ
14 ロータ
15 駆動モータハウジング
16 ロック装置
17 従動要素(Abtriebselement)
18 係止ピン
19 係合凹部
20 係止手段
21 係止リング
22 第2ハウジング部分
23 ホルダ
24 第1ハウジング部分
25 リフティングマグネット
26 結合連結部
27 (伝動装置6の)駆動軸(入力軸)
28 締付部材
Claims (23)
- 駆動モータと該駆動モータに伝動技術的に後置された伝動装置とロック装置とを有するプログラマブル自動運動装置の互いに対し相対的に可動な2つの支持体を結合するためのモータ駆動式関節であって、
ロック装置は、直接的に駆動モータの従動軸を又は駆動モータの従動軸に相対回転不能に結合された係止手段をロックするよう構成されかつ配置されており、
従動軸は、結合連結部によって、伝動装置の駆動軸に相対回転不能に結合されており、
結合連結部は、駆動モータの従動軸と伝動装置の駆動軸の間に予め設定される値又は予め設定可能な値を超えるトルクが生成したとき、駆動軸に対する従動軸の相対運動を許容する、
モータ駆動式関節。 - 請求項1に記載のモータ駆動式関節において、
前記予め設定される値は、駆動モータの従動軸と伝動装置の駆動軸の間に生成することが許される最大許容運転トルクに相当し、及び/又は、前記予め設定される値は、関節及び/又は伝動装置の損傷が起こらないように選択される、
モータ駆動式関節。 - 請求項1又は2に記載のモータ駆動式関節において、
a.駆動モータの従動軸と係止手段との相対回転不能な結合は、形状結合的結合及び/又は材料結合的結合であり、又は、
b.駆動モータの従動軸と係止手段との相対回転不能な結合は、力結合的結合として実現され、かつ、該力結合的結合の完全な解離(すべり:Durchrutschen)が生じる前に、結合連結部が駆動軸に対する従動軸の相対運動を許容するよう構成されている、
モータ駆動式関節。 - 請求項1〜3の何れかに記載のモータ駆動式関節において、
駆動モータの従動軸と係止手段は互いに対しコアキシャルに配置されている、
モータ駆動式関節。 - 請求項1〜4の何れかに記載のモータ駆動式関節において、
駆動モータの従動軸と伝動装置の駆動軸は互いに対しコアキシャルに配置されている、
モータ駆動式関節。 - 請求項1〜5の何れかに記載のモータ駆動式関節において、
a.結合連結部は従動軸に前端面側凹部を有し、該凹部には駆動軸の一端部が締付部材によって力結合的に固定されており、又は、
b.結合連結部は駆動軸に前端面側凹部を有し、該凹部には従動軸の一端部が締付部材によって力結合的に固定されている、
モータ駆動式関節。 - 請求項6に記載のモータ駆動式関節において、
締付部材は、波形の及び/又は弾性的な及び/又はシリンダ状に湾曲されたバンドとして又はスリットが形成されたリングとして構成されている、
モータ駆動式関節。 - 請求項1〜5の何れかに記載のモータ駆動式関節において、
結合連結部はディスクブレーキを有する、
モータ駆動式関節。 - a.駆動軸に相対回転不能に結合されているブレーキディスクと、ブレーキディスクに作用しかつ直接的に又は間接的に従動軸において支持される制動力生成器とを有し、又は、
b.従動軸に相対回転不能に結合されているブレーキディスクと、ブレーキディスクに作用しかつ直接的に又は間接的に駆動軸において支持される制動力生成器とを有する、
請求項8に記載のモータ駆動式関節。 - 請求項9に記載のモータ駆動式関節において、
ブレーキディスクは、駆動軸又は従動軸に相対回転不能に結合された連行装置(Mitnehmer)において軸方向に摺動可能に支持されている、
モータ駆動式関節。 - 請求項9又は10に記載のモータ駆動式関節において、
a.制動力生成器は、ロック装置の作動状態において、摩擦要素をブレーキディスクに向かって軸方向に押圧し、又は、
b.制動力生成器は、ロック装置の作動状態において、摩擦要素をブレーキディスクに向かって半径方向に押圧する、
モータ駆動式関節。 - 請求項9〜11の何れかに記載のモータ駆動式関節において、
制動力生成器は、少なくとも1つのマグネット、とりわけ永久磁石及び/又は電磁石、及び/又は、少なくとも1つのバネ要素、を有する、
モータ駆動式関節。 - 請求項9〜12の何れかに記載のモータ駆動式関節において、
従動軸又は従動軸に相対回転不能に結合された係止手段は少なくとも1つの形状結合手段を有し、形状結合手段はロック装置の作動状態においてハウジング又はシャーシに対し相対的に回転不能な対応形状結合手段と形状結合的に協働する、
モータ駆動式関節。 - 請求項13に記載のモータ駆動式関節において、
従動軸又は従動軸に相対回転不能に結合された部材は複数の形状結合手段、とりわけ複数の係合凹部(Rastausnehmungen)、を有し、形状結合手段は、従動軸の複数の回転位置への対応係止手段の嵌入が可能になるよう、配置されている、
モータ駆動式関節。 - 請求項13又は14に記載のモータ駆動式関節において、
形状結合手段は、少なくとも1つの係合凹部として又は半径方向に配向された係合凹部として構成され、
対応形状結合手段は半径方向に可動な係止ピンを有し、係止ピンの自由端はロック装置の作動状態において形状結合手段の係合凹部に嵌入する、
モータ駆動式関節。 - 請求項1〜15の何れかに記載のモータ駆動式関節において、
伝動装置は波動歯車装置として構成されている、
モータ駆動式関節。 - 請求項16に記載のモータ駆動式関節において、
波動歯車装置はカップ型歯車装置として構成されているか、又は、波動歯車装置はリング型歯車装置として構成されている、
モータ駆動式関節。 - 請求項1〜17の何れかに記載のモータ駆動式関節において、
関節は互いに対し相対的に可動な2つのハウジング部分を有し、
a.駆動モータは2つのハウジング部分の一方に配置されており、かつ、伝動装置は2つのハウジング部分の他方に配置されており、又は、
b.伝動装置の一部分は2つのハウジング部分の一方に配置されており、かつ、伝動装置の他の一部分は2つのハウジング部分の他方に配置されており、又は、
c.伝動装置又は伝動装置の一部分は2つのハウジング部分の一方に配置されており、かつ、ロック装置は2つのハウジング部分の他方に配置されている、
モータ駆動式関節。 - 請求項1〜18の何れかに記載のモータ駆動式関節において、
a.関節は、2つの支持体の一方が運動する面と2つの支持体の他方が運動する面が常に互いに対し平行に配向されるよう、該2つの支持体を結合するよう、構成されており、又は、
b.関節はヒンジ式関節(Scharniergelenk)として構成されており、又は、
c.関節は、2つの支持体の一方が運動する面が2つの支持体の他方に対し常に直角に配向されるよう、該2つの支持体を結合するよう、構成されている、
モータ駆動式関節。 - 請求項1〜19の何れかに記載のモータ駆動式関節によって互いに対し相対的に可動に結合された2つの支持体を有する、プログラマブル自動運動装置。
- 請求項20に記載のプログラマブル自動運動装置において、
2つの支持体の一方は、駆動モータのステータ及び/又は駆動モータの駆動モータハウジングに直接的に又は間接的に相対回転不能に結合されており、
2つの支持体の他方は、伝動装置の従動要素(Abtriebselement)に相対回転不能に連結されている、
プログラマブル自動運動装置。 - 請求項20又は21に記載のプログラマブル自動運動装置において、
モータ駆動式関節によって可動に結合された2つの支持体はロボットアームの部分である、
プログラマブル自動運動装置。 - 請求項20〜22の何れかに記載のプログラマブル自動運動装置において、
関節は互いに対し相対的に可動な2つのハウジング部分を有し、
a.2つの支持体の一方は2つのハウジング部分の一方に固定的に結合されており、かつ、2つの支持体の他方は2つのハウジング部分の他方に固定的に結合されており、又は、
b.2つのハウジング部分の一方は2つの支持体の一方の構成要素であり、又は、
c.2つのハウジング部分の一方は2つの支持体の一方のハウジングの構成要素であり、かつ、2つのハウジング部分の他方は2つの支持体の他方のハウジングの構成要素である、
プログラマブル自動運動装置。
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