JP2023048346A - 駆動ユニット、及びロボット - Google Patents

Abstract

【課題】駆動ユニットを交換する際に、信号線や電力線の着脱を行なうことで、交換作業が容易となる駆動ユニット及びロボットを提供する。【解決手段】第１駆動ユニット２は、貫通孔２２１が設けられる回転軸２２、回転軸２２を回転させる駆動部、及び駆動部の少なくとも一部を覆う第１ケース２４を有するモーター２０を備える。また、回転軸２２の一方の端部に係合する入力部、モーター２０に取付けられる取付部、及び回転軸２２の回転を減速して出力する出力部を有する減速機３０を備えている。また、モーター２０の第３ケース２６に固定され、外部に接続する第１配線５３と接続する第１コネクター５１と、減速機３０の取付部に固定され、外部に接続する第２配線５７と接続する第２コネクター５５と、を備えている。そして、第１駆動ユニット２は、貫通孔２２１を通り第１コネクター５１及び第２コネクター５５に接続する内部配線５８を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、駆動ユニット、及びロボットに関する。

従来、減速機を備えた駆動ユニットが多関節ロボット等に複数用いられている。特許文献１の減速機構内蔵アクチュエーター（駆動ユニットに相当）では、多関節ロボットの先端側のハンドや、先端側の減速機構内蔵アクチュエーター等に接続される信号線や電力線は、各減速機構内蔵アクチュエーターの出力軸に形成される中空部を通して配線されていることが開示されている。

特開２０１１－２０６２号公報

しかし、特許文献１では、減速機構内蔵アクチュエーターを用いて多関節ロボットを組立てる場合や、多関節ロボットの減速機構内蔵アクチュエーターを交換する場合には、信号線や電力線が中空部を通して配線されているため、信号線や電力線を各減速機構内蔵アクチュエーターの中空部に引き入れたり、引き抜いたりする必要があり、組立て作業や交換作業が煩雑となっていた。

駆動ユニットは、貫通孔が設けられる回転軸、当該回転軸を回転させる駆動部、及び当該駆動部の少なくとも一部を覆うケースを有するモーターと、前記回転軸の一方の端部に係合する入力部、前記モーターに取付けられる取付部、及び前記回転軸の回転を減速して出力する出力部を有する減速機と、前記モーターの前記ケースに固定され、外部に接続する第１配線と接続する第１コネクターと、前記減速機の前記取付部に固定され、外部に接続する第２配線と接続する第２コネクターと、前記貫通孔を通り前記第１コネクター及び前記第２コネクターに接続する内部配線と、を備える。

ロボットは、上述する駆動ユニットと、第１筐体を有して前記第１配線を内部に通す第１部材と、第２筐体を有して前記第２配線を内部に通し、前記第１部材に対して相対的に回転する第２部材と、を備え、前記モーターは、前記第１部材に固定され、前記出力部は、前記第２部材に固定される。

第１実施形態に係るロボットの概略構成を示す側面図。 駆動ユニットの概略構成を示す断面図。 駆動ユニットの概略構成を示す断面図。 第２実施形態に係る駆動ユニットの概略構成を示す断面図。 駆動ユニットの概略構成を示す断面図。 第３実施形態に係る駆動ユニットの概略構成を示す部分断面図。 第４実施形態に係る駆動ユニットの概略構成を示す部分断面図。

以下、実施形態について図面に従って説明する。なお、各図面における各部材は、説明の便宜上、必要に応じて寸法を適宜誇張して図示しており、各部材間の寸法比は実際の寸法比とは必ずしも一致しない。

１．第１実施形態
本実施形態に係るロボット１の構成について説明する。
図１は、本実施形態に係るロボット１の概略構成を示す側面図である。図１に示すロボット１は、スカラ（ＳＣＡＲＡ：Selective Compliance Assembly Robot Arm）ロボット（水平多関節ロボット）である。

ロボット１は、精密機器やこれを構成する部品の給材、除材、搬送、組立等の作業を行うことができる。なお、以下の説明においてはＸＹＺ座標系を設定し、このＸＹＺ座標系を参照しつつ各部材の位置関係を説明する。この際、鉛直方向をＺ軸方向とし、水平方向で、かつ、基台１０の長さ方向をＹ軸方向とし、水平方向で、かつ、基台１０の幅方向をＸ軸方向とする。また、Ｚ軸方向で重力方向を下方向、下側と言い、重力方向と反対方向を上方向、上側と言う。

ロボット１は、基台１０と、第１アーム１１と、第１駆動ユニット２と、を備える。基台１０は、ロボット１を任意の設置箇所に取り付ける部分である。基台１０は、例えば、図示省略する床面にボルト等によって固定される。なお、基台１０の設置箇所は、特に限定されず、例えば、床、壁、天井、移動可能な台車上などが挙げられる。

第１アーム１１は、基台１０に搭載された第１駆動ユニット２を介して、基台１０の上端部に連結している。第１アーム１１は、基台１０に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿う第１軸Ｊ１回りに回転可能となっている。なお、本実施形態では、回転とは、図１に示すように、中心軸に対して回転方向が時計回り方向及び反時計回り方向の回転をいう。

また、ロボット１は、第２アーム１２と、第２駆動ユニット３と、を備える。第２アーム１２は、第２アーム１２に搭載された第２駆動ユニット３を介して、第１アーム１１の先端部に連結されている。第２アーム１２は、第１アーム１１に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿う第２軸Ｊ２回りに回転可能となっている。

第２アーム１２の先端部には、作業ヘッド１３が配置されている。作業ヘッド１３は、第２アーム１２の先端部に同軸的に配置されたスプラインナット１４及びボールネジナット１５と、スプラインナット１４及びボールネジナット１５に挿通されたスプラインシャフト１６とを備える。スプラインシャフト１６は、第２アーム１２に対して、鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿う第３軸Ｊ３回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。

スプラインシャフト１６の下側の先端部１７には、図示省略するエンドエフェクターが連結される。エンドエフェクターとしては、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などが挙げられる。

第２アーム１２内に配置された各電子部品（例えば、第２駆動ユニット３等）に接続される複数の電力系の配線（以降、電力線と呼称する）の内、本実施形態では、後述する駆動部の駆動や送受信構成部５０（図１、図２）等を駆動する電力線以外の配線は、第２アーム１２と基台１０とを連結する管状の配線引回し部１８内を通って基台１０内に案内される。そして、複数の電力系の配線は、基台１０内でまとめられることによって、第１駆動ユニット２に接続される配線と共に、基台内に設置される制御装置１９まで引き回される。制御装置１９は、ロボット１を統括制御する。

なお、本実施形態では、第１駆動ユニット２、第２駆動ユニット３を介して双方向に通信を行う信号系の配線（以降、信号線と呼称する）が、電力線と同様に制御装置１９まで引き回される。本実施形態では、信号線は、光ファイバーを用いて行っている。光通信に関しては後述する。第１駆動ユニット２、第２駆動ユニット３の駆動は、この制御装置１９によって制御される。

このようなロボット１では、第１駆動ユニット２が、第１アーム１１を基台１０に対して回転させる駆動力を、基台１０側から第１アーム１１側へ伝達する。また、第２駆動ユニット３が、第２アーム１２を第１アーム１１に対して回転させる駆動力を、第２アーム１２側から第１アーム１１側へ伝達する。

駆動ユニットについて説明する。
駆動ユニットとしての第１駆動ユニット２と第２駆動ユニット３とは、同様の構成であるため、以下では、第１駆動ユニット２のみを説明する。

図２、図３は、本実施形態に係る駆動ユニット（第１駆動ユニット２）の概略構成を示す断面図である。なお、図２、図３では、第１軸Ｊ１を通りＸＺ平面に平行な断面を示している。また、図２は、主に、第１駆動ユニット２のモーター２０、減速機３０、基台１０、第１アーム１１に対して符号を付記した図であり、図３は、主に、第１駆動ユニット２の送受信構成部５０に対して符号を付記した図である。

第１駆動ユニット２は、概略、モーター２０と、減速機３０と、支持部材４０と、送受信構成部５０と、を備えている。

支持部材４０は、モーター２０を支持する部位であるモーター支持部４１と、減速機３０を支持する部位である減速機支持部４３と、本実施形態では、第１駆動ユニット２のモーター２０を基台１０の基台筐体１０１に取り付ける部位である取付けプレート４５とを有している。なお、モーター支持部４１と減速機支持部４３とは、一体的に１つの部品で構成されている。取付けプレート４５は、一体に構成されるモーター支持部４１と減速機支持部４３に対して、別体に構成されている。

モーター支持部４１は、後述するモーター２０の回転軸２２の回転の中心軸Ａを中心にした概円筒状に形成されている。減速機支持部４３は、モーター支持部４１の径方向外側にフランジ状に突出して形成されている。また、減速機支持部４３には、支持部材４０の取付けプレート４５と、後述する剛性歯車３５の取付部３５１とを減速機支持部４３に固定する挿通孔４３１が、外周に沿って所定の間隔で形成されている。

取付けプレート４５は、中心軸Ａを中心にした環状に形成され、内側の領域が減速機３０を支持部材４０の減速機支持部４３と共に固定する支持部４５１と、外側の領域がモーター２０を第１部材としての基台１０に固定する取付部４５３とを備えている。また、取付けプレート４５の支持部４５１には、本実施形態では、取付けプレート４５及び剛性歯車３５の取付部３５１を支持部材４０の減速機支持部４３に固定するための挿通孔４５２が、減速機支持部４３の挿通孔４３１に対応して形成されている。また、取付けプレート４５の取付部４５３には、本実施形態では、基台１０を構成する基台筐体１０１に第１駆動ユニット２のモーター２０を固定するための挿通孔４５４が、外周に沿って所定間隔で形成されている。

モーター２０の構成と動作について説明する。
モーター２０は、いわゆるサーボモーターを用いている。具体的には、ＡＣサーボモーターを用いている。なお、モーター２０としては、例えば、ＤＣサーボモーター等が挙げられる。モーター２０は、図２に示すように、ローター２１と、ステーター２３と、第１ケース２４と、第２ケース２５と、第３ケース２６と、回転検出器としての光学式のエンコーダー２８と、回転検出基板としてのエンコーダー基板２９と、を備えている。また、モーター２０は、ベアリング２７１，２７２を備えている。

本実施形態では、回転検出器としてエンコーダー２８を用いているが、これには限定されず、例えば、回転角度を２相の交流電圧(アナログ信号)として出力するレゾルバや、磁界を検出してその大きさに比例したアナログ信号を出力するホールセンサー等を用いることができる。

第１ケース２４、第２ケース２５、第３ケース２６、及び、支持部材４０のモーター支持部４１は、モーター２０を取り囲むケースを兼ねている。

図２に示すように、モーター支持部４１と第２ケース２５の中心部には、ベアリング２７１，２７２が設置されている。なお、ローター２１を構成する回転軸２２の回転の中心軸Ａは、本実施形態では、第１アーム１１の回転の中心となる第１軸Ｊ１と同一としている。

ベアリング２７１，２７２は、内輪と外輪とを含んで構成される転がり軸受けである。回転軸２２の両端側は、ベアリング２７１，２７２の内輪にそれぞれ締まり嵌めで固定される。一方のベアリング２７１の外輪は、支持部材４０のモーター支持部４１に支持される。また、他方のベアリング２７２の外輪は、第２ケース２５に支持される。なお、第１ケース２４、第２ケース２５、第３ケース２６は、モーター支持部４１に固定される。

モーター２０の回転軸２２は、ベアリング２７１，２７２を介して、モーター支持部４１及び第２ケース２５に支持され、中心軸Ａ周りに回転する。回転軸２２は、ベアリング２７１側の端部で、減速機３０と連結し、駆動力を減速機３０に伝達する。また、回転軸２２は、ベアリング２７２側の端部で、回転軸２２の回転を検出する回転検出器としてのエンコーダー２８が回転軸２２の外周面に設置されている。このため、回転軸２２の回転に合せてエンコーダー２８が回転する。

なお、エンコーダー２８からの信号を取り込む回転検出基板としてのエンコーダー基板２９が、エンコーダー２８が取り付けられる回転軸２２の部位よりも下側端部で、回転軸２２の外周面を取り囲むように、基板支持部２６１に固定されている。また、エンコーダー２８、エンコーダー基板２９は、第３ケース２６に囲まれる。

ローター２１は、回転軸２２と磁石２１１とを備えている。回転軸２２は、中心軸Ａの方向に沿って縮径された円柱状に形成されている。また、回転軸２２には、中心軸Ａの方向に沿って形成される中空の貫通孔２２１が形成されている。回転軸２２は、鉄等の軟磁性材料で構成されている。

磁石２１１は、回転軸２２の中心軸Ａ周りに沿った外周面に固定されている。磁石２１１は、環状に形成され、周方向に複数並べられ、複数の磁極が形成された多極構造を有している。磁石２１１は、例えば、６つの磁石片で構成され、極性は周方向でＮＳＮＳＮＳとなるように構成されている。磁石２１１はステーター２３に囲まれる。

ステーター２３は、ローター２１（回転軸２２、磁石２１１）を中心軸Ａ周りに囲む。ステーター２３は、円筒状に形成され、周方向に所定間隔で配置され、それぞれコアとなる鉄芯２３１の周りにコイル２３２を備えている。

このように構成されるモーター２０に対して、ステーター２３に交流電流を流した場合、ステーター２３は電磁石となり、交流のため電流の向きと大きさが交互に切り替わることにより、ステーター２３はＮ極やＳ極に切り替わる。それに伴い、ローター２１の磁石２１１を引き付けたり反発させたりすることで、ローター２１（回転軸２２）が回転する。

なお、ステーター２３（鉄芯２３１、コイル２３２）は、回転軸２２を回転させる駆動部として機能する。また、第１ケース２４は、ローター２１およびステーター２３の少なくとも一部を囲んでいる、すなわち、駆動部の少なくとも一部を覆っている。

減速機３０の構成と動作について説明する。
減速機３０は、通称、波動歯車減速機と呼ばれる波動歯車機構を用いた減速機である。減速機３０は、モーター２０の回転軸２２から入力された駆動力の回転を減速して出力する。そして、減速機３０の出力側では、減速比に比例したトルクを得ることができる。

図２に示すように、減速機３０は、波動発生器３１と、可撓性の外歯歯車としての可撓性歯車３３と、内歯歯車で構成される剛性歯車３５と、を備える。波動発生器３１は、本実施形態では、回転軸２２の一方の端部に係合する入力部として働く。また、可撓性歯車３３は、本実施形態では、回転軸２２の回転を減速して出力する出力部として働く。また、剛性歯車３５は、本実施形態では、モーター２０に取付けられる取付部として働く。

本実施形態では、剛性歯車３５を取付部として、可撓性歯車３３を出力部として機能させている。しかし、これには限定されず、可撓性歯車３３を取付部として、また、剛性歯車３５を出力部として機能させることでもよい。

剛性歯車３５は、中心軸Ａの径方向に、実質的に撓まない剛体で構成された歯車であって、内歯３５２を備える環状の内歯歯車である。本実施形態では、剛性歯車３５は、平歯車である。すなわち、内歯３５２は、中心軸Ａに対して平行な歯スジを備える。なお、内歯３５２の歯スジは、中心軸Ａに対して傾斜していてもよい。すなわち、剛性歯車３５は、ハスバ歯車又はヤマバ歯車であってもよい。

剛性歯車３５は、剛性歯車３５を支持部材４０の減速機支持部４３に取付ける取付部３５１と、ロボット１のアーム（図１では、第１アーム１１）に連結させる連結部３５４との２つの部位で構成されている。

取付部３５１は、中心軸Ａの径方向内側で下側端部に、上述した内歯３５２を備えて形成される。取付部３５１には、支持部材４０の減速機支持部４３に、取付けプレート４５の支持部４５１を介して取付ける取付用ネジ孔３５３が形成されている。取付用ネジ孔３５３は、挿通孔４３１，４５２に相対して形成されている。連結部３５４には、本実施形態では、第１アーム１１と連結するための固定用ネジ孔３５５が形成されている。

なお、取付部３５１と連結部３５４とは、ベアリング３５６により連結されており、取付部３５１に対して連結部３５４が回転可能に構成されている。なお、ベアリング３５６は、いわゆるクロスローラーベアリングであり、回転軸に対して＋４５°と－４５°との角度で交互にローラーが配置され、ラジアルとスラストの両方の荷重を受けられる軸受けである。

可撓性歯車３３は、剛性歯車３５の内側に挿通されている。この可撓性歯車３３は、中心軸Ａの径方向に撓み変形可能な可撓性の筒状部３３１を備える歯車である。また、可撓性歯車３３は、剛性歯車３５の内歯３５２に噛み合う外歯３３２を備える外歯歯車である。また、可撓性歯車３３の歯数は、剛性歯車３５の歯数よりも少ない。

可撓性歯車３３は、筒状部３３１に加え、筒状部３３１の上側端部から中心軸Ａの径方向外側に伸びる鍔部３３３を備えたシルクハット型の形状に構成されている。外歯３３２は、筒状部３３１の下側端部において中心軸Ａの径方向外側に形成される。可撓性歯車３３には、減速機３０を第１アーム１１に固定すると共に、剛性歯車３５の連結部３５４に固定する挿通孔３３４が、鍔部３３３の外周に沿って所定間隔で形成されている。なお、挿通孔３３４は、固定用ネジ孔３５５に相対して形成されている。

波動発生器３１は、波動発生部３１１と固定部３１８とを備える。固定部３１８は、例えば、ネジまたはボルトで構成され、波動発生部３１１と、モーター２０の回転軸２２とを中心軸Ａの径方向から固定する。

波動発生部３１１は、本体部３１２と、本体部３１２の外周に装着されるベアリング３１３と、を備える。本体部３１２は、中心軸Ａの方向から見た場合、外周が楕円形又は長円形に形成されている。

ベアリング３１３は、可撓性の内輪３１５及び外輪３１６と、これらの間に配置されている複数のボール３１７と、を備える転がり軸受である。内輪３１５は、本体部３１２の外周に嵌め込まれ、本体部３１２の外周面に沿って楕円形又は長円形に弾性変形している。それに伴って、外輪３１６も楕円形又は長円形に弾性変形している。また、内輪３１５の外周面及び外輪３１６の内周面は、それぞれ、複数のボール３１７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３１７は、周方向での互いの間隔を一定に保つように図示省略する保持器により保持されている。

以上の構成により、波動発生器３１は、可撓性歯車３３の内側に位置し、中心軸Ａの周りに回転可能となる。そして、波動発生部３１１は、可撓性歯車３３の筒状部３３１の内周面に接し、筒状部３３１を、長軸及び短軸とする楕円形又は長円形に撓めて外歯３３２を剛性歯車３５の内歯３５２に部分的に噛み合わせる。ここで、可撓性歯車３３及び剛性歯車３５は、中心軸Ａ周りに回転可能に互いに内外で噛み合わされる。

このような減速機３０において、波動発生器３１に、上述したモーター２０からの駆動力が入力されると、可撓性歯車３３及び剛性歯車３５は、互いの噛み合い位置を周方向に移動させながら、歯数差に起因して中心軸Ａ周りに相対的に回転する。これにより、駆動源であるモーター２０の回転軸２２から、波動発生器３１に入力された駆動力の回転が減速され、可撓性歯車３３から出力される。そして、出力側では、減速比に比例したトルクを得ることができる。すなわち、波動発生器３１を入力側、可撓性歯車３３を出力側とする減速機３０を実現することができる。

本実施形態では、可撓性歯車３３と噛み合う剛性歯車３５の取付部３５１が、支持部材４０に固定される構成のため、可撓性歯車３３が剛性歯車３５の連結部３５４と共に回転する構成となる。従って、本実施形態では、モーター２０からの駆動力が波動発生器３１に入力され、波動発生器３１が回転した場合、可撓性歯車３３は、剛性歯車３５（取付部３５１）との互いの噛み合い位置を周方向に移動させ、歯数差に起因して中心軸Ａ周りに相対的に回転する。なお、波動発生器３１の回転方向と、可撓性歯車３３の回転方向とは逆方向となる。

本実施形態における第１駆動ユニット２の組立て方法の一例について簡単に説明する。
なお、モーター２０の組立てに関しては省略する。また、組立ての順序については下記には限定されない。

最初に、モーター２０を、支持部材４０（モーター支持部４１）に組付ける。このとき、モーター２０の第１ケース２４は、モーター支持部４１と当接する。また、予めモーター２０の回転軸２２に内輪が締まり嵌めで固定されているベアリング２７１の外輪が、モーター支持部４１の内周面に支持される。

次に、支持部材４０において、別体となっている取付けプレート４５を減速機支持部４３の上側に設置する。この場合、減速機支持部４３に形成される挿通孔４３１と、取付けプレート４５の支持部４５１に形成される挿通孔４５２とが重なるように位置を調整する。

次に、減速機３０の波動発生器３１の本体部３１２と、モーター２０の回転軸２２とが、固定部３１８により、中心軸Ａの径方向から固定される。なお、固定方法は特に限定されないが、ネジ又はボルトによる固定以外に、接着剤、溶接などによる固定であってもよい。

次に、サブ組立てとして、剛性歯車３５に可撓性歯車３３を組立てる。詳細には、剛性歯車３５の取付部３５１の内周面に沿って、上方向から、可撓性歯車３３の筒状部３３１を挿入する。そして、可撓性歯車３３の鍔部３３３を連結部３５４の上面に当接させる。これにより、可撓性歯車３３の外歯３３２と、剛性歯車３５の内歯３５２とが、断面的に向かい合った状態となる。

次に、サブ組立てを行った剛性歯車３５と可撓性歯車３３とを上方から波動発生器３１の外周面に係合させる。これにより、可撓性歯車３３の筒状部３３１が、波動発生器３１の外周面（ベアリング３１３の外輪３１６の外周面）沿って弾性変形して係合し、可撓性歯車３３の外歯３３２と剛性歯車３５の内歯３５２とが部分的に噛み合う状態とする。この場合、剛性歯車３５の取付部３５１に形成される取付用ネジ孔３５３と、取付けプレート４５の挿通孔４５２とが重なるように位置を調整する。

次に、ボルトＢ１を減速機支持部４３の下側から、減速機支持部４３の挿通孔４３１、取付けプレート４５の挿通孔４５２に挿通させて、剛性歯車３５の取付用ネジ孔３５３に螺合させる。これにより、取付けプレート４５も含めて、支持部材４０に剛性歯車３５の取付部３５１を取付ける。
この組立てにより、モーター２０と減速機３０とが固定される。

なお、上述の組立てにより、モーター２０と減速機３０とが固定された状態で、後述する送受信構成部５０が設置された状態、詳細には、貫通孔２２１への内部配線５８の設置、及び第１コネクター５１、第２コネクター５５の設置が行われることで、第１駆動ユニット２の組立が完了した状態となる。この状態では、内部配線５８は、第１コネクター５１及び第２コネクター５５に接続した状態となっている。なお、この状態は、後述する第１コネクター５１への第１配線５３（第１コネクト部５３１）の接続や、後述する第２コネクター５５への第２配線５７（第２コネクト部５７１）の接続は行われていない状態である。

ロボット１への第１駆動ユニット２の組立てについて説明する。
第１駆動ユニット２は、本実施形態では、第１部材としての基台１０に対し、第２部材としての第１アーム１１を相対的に回転させる駆動ユニットである。

第１駆動ユニット２は、本実施形態では、モーター２０を、第１部材としての基台１０に固定する。詳細には、第１駆動ユニット２において、支持部材４０の取付けプレート４５を、基台１０を構成する第１筐体としての基台筐体１０１に固定する。

基台筐体１０１には、取付けプレート４５の外径に合せた形状（例えば、段差部１０２）を有し、挿通孔４５４に相対して固定用ネジ孔１０３が形成されている。支持部材４０の基台１０への固定は、支持部材４０（取付けプレート４５）を基台筐体１０１の上方向から、段差部１０２に位置させた後、ボルトＢ２を上方向から挿通孔４５４に挿通させて、固定用ネジ孔１０３に螺合させることにより固定する。これにより、第１配線５３は、第１部材としての基台１０の内部を引き回される。

また、第１駆動ユニット２は、本実施形態では、出力部としての可撓性歯車３３を、第２部材としての第１アーム１１に固定する。詳細には、第１駆動ユニット２において、減速機３０の可撓性歯車３３を、第１アーム１１を構成する第２筐体としての第１アーム筐体１１１に固定する。

第１アーム筐体１１１には、後述する開口部１１２の他、可撓性歯車３３の外径に合せた形状（例えば、段差部１１３）を有し、挿通孔３３４に相対して挿通孔１１４が形成されている。可撓性歯車３３の第１アーム１１への固定は、可撓性歯車３３（鍔部３３３）を第１アーム筐体１１１の下方向から、段差部１１３に位置させた後、ボルトＢ３を上方向から挿通孔１１４，３３４に挿通させて、固定用ネジ孔３５５に螺合させることにより固定する。これにより、第２配線５７は、第２部材としての第１アーム１１の内部を引き回される。

以上の組立てにより、本実施形態では、床面などに固定される基台１０から、基台１０に固定されたモーター２０の回転による駆動力が波動発生器３１に入力され、波動発生器３１が回転した場合、可撓性歯車３３に固定される第１アーム１１が基台１０に対して中心軸Ａ（第１軸Ｊ１）周りに回転する。

送受信構成部５０の構成と動作について説明する。
送受信構成部５０は、第１駆動ユニット２を構成する部分であり、信号線及び電力線を引き回す部分である。

送受信構成部５０の動作として、第１駆動ユニット２において、例えば、モーター２０の回転数を検出する場合、制御装置１９からの回転数検出指示の信号を光通信により受信し、第１駆動ユニット２で検出したモーター２０の回転数のデータを光通信により制御装置１９に送信する。これにより、制御装置１９は、第１アーム１１の回転角度を適正に制御及び動作させることができる。また、本実施形態では、第２アーム１２に設置される第２駆動ユニット３と制御装置１９との送受信においても、第１駆動ユニット２の送受信構成部５０を介して行われる。

また、図１に示すロボット１のエンドエフェクターとして、物を把持するハンド（図示省略）等を備え、ハンドに設けられた把持力を測定する触覚センサー等の力覚センサーの信号を制御装置１９に送信する場合等には、第２駆動ユニット３と第１駆動ユニット２とを介して行われる。また、図１に示すスプラインシャフト１６にカメラが設置されている場合等には、カメラで撮像した画像信号を制御装置１９に送信する場合等にも、第２駆動ユニット３と第１駆動ユニット２とを介して行われる。なお、信号線の数が増える場合には、光の波長を変えて、必要な本数分の通信を行うことでよい。

送受信構成部５０の動作として、例えば、第１駆動ユニット２において、モーター２０を駆動させる場合、制御装置１９からの駆動用電力（例えば、交流電流）は、第１配線５３（第１電力線５３３）を介して、第１コネクター５１に伝達され、駆動用電力をステーター２３（コイル２３２）へ供給してモーター２０を回転させる。

また、例えば、第２駆動ユニット３において、モーター２０を駆動させる場合、制御装置１９からの駆動用電力（例えば、交流電流）は、第１駆動ユニット２を介して、第２駆動ユニット３の第２コネクター５５に伝達される。そして、第２駆動ユニット３の内部配線５８（電力線５８２）を介して第１コネクター５１に伝達された後、駆動用電力をステーター２３（コイル２３２）へ供給してモーター２０を回転させる。

送受信構成部５０は、第１コネクター５１、第１配線５３、第２コネクター５５、第２配線５７、内部配線５８を有して構成されている。

送受信構成部５０は、回転軸２２に設けた中空の貫通孔２２１に内部配線５８を設置し、信号や電力の通信が行えるように構成されている。内部配線５８は、信号線５８１と電力線５８２とを有している。信号線５８１は、本実施形態では光ファイバーで構成されている。電力線５８２は、通常の導線で構成されている。

また、信号線５８１と電力線５８２とは、長さ方向に揃えられ、固定された状態に構成されている。本実施形態では、内部配線５８は、両端部において、第１コネクター５１と第２コネクター５５とに接続している。そして、回転軸２２の貫通孔２２１に設置された内部配線５８は、回転軸２２の回転には従動せず固定された状態となる。

図３に示すように、第１コネクター５１は、第１送受信回路基板５１１、内部配線５８側の信号線用端子５１２と電力線用端子５１３、第１配線５３側の信号線用端子５１４と電力線用端子５１５を有して構成されている。第１コネクター５１は、回転軸２２の下端部２２ａ側で、モーター２０の第３ケース２６の下面側に固定されている。

第１コネクター５１は、内部配線５８側の信号線用端子５１２を有して、内部配線５８の信号線５８１と接続する。また、第１コネクター５１は、内部配線５８側の電力線用端子５１３を有して、内部配線５８の電力線５８２と接続する。

第１コネクター５１は、外部に接続する第１配線５３と接続されている。ここで、「外部」とは、本実施形態では、制御装置１９に相当する。

第１送受信回路基板５１１は、エンコーダー基板２９と接続され、エンコーダー基板２９と電気信号を送受信する。本実施形態のエンコーダー基板２９は、第１送受信回路基板５１１（第１コネクター５１）と別体に構成されている。また、第１送受信回路基板５１１は、駆動部としてのステーター２３と接続され、ステーター２３（コイル２３２）への電力供給を行う。

第１コネクター５１の内部配線５８側の信号線用端子５１２は、第１送受信回路基板５１１を介して、内部配線５８の信号線５８１の一方の端部となる下側端部に接続する発光素子と受光素子（いずれも図示省略）とを備えている。第１コネクター５１の内部配線５８側の電力線用端子５１３は、第１送受信回路基板５１１を介して、内部配線５８の電力線５８２の一方の端部となる下側端部に接続するコネクト部（図示省略）を備えている。

第１コネクター５１（第１送受信回路基板５１１）を第３ケース２６の下面側に固定した場合、内部配線５８の信号線５８１の一端部と、内部配線５８側の信号線用端子５１２とが光通信可能に接続される。また、第１コネクター５１（第１送受信回路基板５１１）を第３ケース２６の下面側に固定した場合、内部配線５８の電力線５８２の一端部と、内部配線５８側の電力線用端子５１３とが導通可能に接続される。

第１コネクター５１の第１配線５３側の信号線用端子５１４は、第１送受信回路基板５１１を介して、第１配線５３の第１信号線５３２の端部に接続する発光素子と受光素子（いずれも図示省略）とを備えている。第１コネクター５１の第１配線５３側の電力線用端子５１５は、第１送受信回路基板５１１を介して、第１配線５３の第１電力線５３３の端部に接続するコネクト部（図示省略）を備えている。

第１配線５３は、第１信号線５３２と第１電力線５３３とを有している。第１配線５３は制御装置１９に接続されている。第１信号線５３２は、内部配線５８の信号線５８１と同様に光ファイバーで構成される。第１電力線５３３は、内部配線５８の電力線５８２と同様に導線で構成される。

第１配線５３の第１信号線５３２と第１電力線５３３との端部は、第１コネクト部５３１として構成されている。そして、第１配線５３は、第１コネクト部５３１により、第１コネクター５１（第１送受信回路基板５１１）に脱着可能となっている。

第１配線５３を第１コネクター５１に装着した場合、第１信号線５３２の端部と、第１コネクター５１の第１配線５３側の信号線用端子５１４とが光通信可能に接続される。また、第１配線５３を第１コネクター５１に装着した場合、第１電力線５３３の端部と、第１コネクター５１の第１配線５３側の電力線用端子５１５とが導通可能に接続される。

送受信構成部５０の動作として、例えば、第１送受信回路基板５１１は、第１駆動ユニット２において、モーター２０の回転数を検出する場合、制御装置１９からの回転数検出指示の信号を、第１配線５３（第１信号線５３２）を介して、第１コネクター５１の第１配線５３側の信号線用端子５１４（受光素子）により受信する。

そして、第１送受信回路基板５１１は、受信した光信号を電気信号に変換してエンコーダー基板２９に送信する。エンコーダー基板２９は、エンコーダー２８からの回転数のデータを受信して、第１送受信回路基板５１１に送信する。第１送受信回路基板５１１は、エンコーダー基板２９から受信した回転数のデータを光信号に変換して、第１配線５３側の信号線用端子５１４（発光素子）により送信する。

そして、第１配線５３の第１信号線５３２は、信号線用端子５１４（発光素子）から送信された光信号を制御装置１９に送信する。これにより、制御装置１９は、第１アーム１１の回転角度を適正に制御及び動作させることができる。

また、送受信構成部５０の動作として、例えば、第１送受信回路基板５１１は、第１駆動ユニット２において、モーター２０を駆動させる場合、制御装置１９からの駆動用電力（例えば、交流電流）を、第１配線５３（第１電力線５３３）を介して、第１コネクター５１の第１配線５３側の電力線用端子５１５により伝達される。そして、第１送受信回路基板５１１は、伝達された駆動用電力をステーター２３（コイル２３２）へ供給する。これにより、モーター２０を回転させる。

なお、第１送受信回路基板５１１は、第１配線５３から入力する光信号を、第１配線５３側の信号線用端子５１４（受光素子）で受信し、受信した光信号を、内部配線５８側の信号線用端子５１２（発光素子）から、内部配線５８（信号線５８１）に送信する。

また、逆に、第１送受信回路基板５１１は、内部配線５８（信号線５８１）から入力する光信号を、内部配線５８側の信号線用端子５１２（受光素子）で受信し、受信した光信号を、第１配線５３側の信号線用端子５１４（発光素子）から、第１配線５３（第１信号線５３２）に送信する。

なお、第１送受信回路基板５１１は、第１配線５３から入力する電力信号を、第１配線５３側の電力線用端子５１５で受信し、受信した電力信号を、内部配線５８側の電力線用端子５１３から、内部配線５８（電力線５８２）に送信する。

第２コネクター５５は、第１コネクター５１と略同様に、第２送受信回路基板５５１、内部配線５８側の信号線用端子５５２と電力線用端子５５３、第２配線５７側の信号線用端子５５４と電力線用端子５５５を有して構成されている。第２コネクター５５は、図２、図３に示すように、回転軸２２の上端部２２ｂ側で、減速機３０の取付部としての剛性歯車３５の取付部３５１に有する支持部材３５７に固定されている。言い換えると、第２コネクター５５は、減速機３０の取付部としての剛性歯車３５に固定されている。

第２コネクター５５は、図３に示すように、内部配線５８側の信号線用端子５５２を有して、内部配線５８の信号線５８１と接続する。また、第２コネクター５５は、内部配線５８側の電力線用端子５５３を有して、内部配線５８の電力線５８２と接続する。

また、第２コネクター５５は、第１駆動ユニット２の出力側を固定する第１アーム１１の後述する第１アーム筐体１１１に形成される開口部１１２の領域に配置されている。第２コネクター５５は、外部に接続する第２配線５７と接続されている。ここで、「外部」とは、本実施形態では、第２駆動ユニット３の第２コネクター５５に相当する。

第２コネクター５５の内部配線５８側の信号線用端子５５２は、第２送受信回路基板５５１を介して、内部配線５８の信号線５８１の他方の端部となる上側端部に接続する発光素子と受光素子（いずれも図示省略）とを備えている。第２コネクター５５の内部配線５８側の電力線用端子５５３は、第２送受信回路基板５５１を介して、内部配線５８の電力線５８２の他方の端部となる上側端部に接続するコネクト部（図示省略）を備えている。

第２コネクター５５（第２送受信回路基板５５１）を支持部材３５７に固定した場合、内部配線５８の信号線５８１の他端部と、内部配線５８側の信号線用端子５５２とが光通信可能に接続される。また、第２コネクター５５（第２送受信回路基板５５１）を支持部材３５７に固定した場合、内部配線５８の電力線５８２の他端部と、内部配線５８側の電力線用端子５５３とが導通可能に接続される。

第２コネクター５５の第２配線５７側の信号線用端子５５４は、第２送受信回路基板５５１を介して、第２配線５７の第２信号線５７２の端部に接続する発光素子と受光素子（いずれも図示省略）とを備えている。第２コネクター５５の第２配線５７側の電力線用端子５５５は、第２送受信回路基板５５１を介して、第２配線５７の第２電力線５７３の端部に接続するコネクト部（図示省略）を備えている。

第２配線５７は、第２信号線５７２と第２電力線５７３とを有している。第２配線５７は、第２駆動ユニット３の第２コネクター５５に接続されている。第２信号線５７２は、内部配線５８の信号線５８１と同様に光ファイバーで構成される。第２電力線５７３は、内部配線５８の電力線５８２と同様に導線で構成される。

第２配線５７の第２信号線５７２と第２電力線５７３との端部は、第２コネクト部５７１として構成されている。そして、第２配線５７は、第２コネクト部５７１により、第２コネクター５５（第２送受信回路基板５５１）に脱着可能となっている。

第２配線５７を第２コネクター５５に装着した場合、第２信号線５７２の端部と、第２コネクター５５の第２配線５７側の信号線用端子５５４とが光通信可能に接続される。また、第２配線５７を第２コネクター５５に装着した場合、第２電力線５７３の端部と、第２コネクター５５の第２配線５７側の電力線用端子５５５とが導通可能に接続される。

送受信構成部５０の動作として、例えば、第２送受信回路基板５５１は、第１駆動ユニット２において、制御装置１９からの第２駆動ユニット３のモーター２０の回転数を検出する回転数検出指示の信号を、第１配線５３（第１信号線５３２）、内部配線５８（信号線５８１）を経由させて、内部配線５８側の信号線用端子５５２（受光素子）を介して受信する。そして、第２送受信回路基板５５１は、受信した信号を、第２配線５７側の信号線用端子５５４（発光素子）により第２配線５７（第２信号線５７２）に送信する。そして、第２配線５７の第２信号線５７２は、第２配線５７側の信号線用端子５５４（発光素子）から送信された光信号を第２駆動ユニット３の第２コネクター５５に送信する。

第１駆動ユニット２を交換する場合について簡単に説明する。
図２に示すように、第１駆動ユニット２を交換する場合には、第１駆動ユニット２を基台１０及び第１アーム１１から取外すことになる。

最初に、第１駆動ユニット２において、第１コネクター５１に接続している第１コネクト部５３１を、第１コネクター５１から引き抜くことで、第１配線５３を第１駆動ユニット２から取外す。同様に、第１駆動ユニット２において、第２コネクター５５に接続している第２コネクト部５７１を、第２コネクター５５から引き抜くことで、第２配線５７を第１駆動ユニット２から取外す。

次に、ボルトＢ２を取外すことにより、基台筐体１０１と支持部材４０との固定を解除する。また、ボルトＢ３を取外すことにより、第１アーム筐体１１１と可撓性歯車３３との固定を解除する。
以上により、第１駆動ユニット２を基台１０及び第１アーム１１から取外すことができる。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態の第１駆動ユニット２は、貫通孔２２１が設けられる回転軸２２、回転軸２２を回転させる駆動部（ローター２１およびステーター２３）、及び駆動部（ローター２１およびステーター２３）の少なくとも一部を覆うケース（第１ケース２４）を有するモーター２０を備えている。また、第１駆動ユニット２は、回転軸２２の一方の端部に係合する入力部（波動発生器３１）、モーター２０に取付けられる取付部（剛性歯車３５）、及び回転軸２２の回転を減速して出力する出力部（可撓性歯車３３）を有する減速機３０を備えている。また、第１駆動ユニット２は、モーター２０のケース（第３ケース２６）に固定され、外部に接続する第１配線５３と接続する第１コネクター５１と、減速機３０の取付部（剛性歯車３５）に固定され、外部に接続する第２配線５７と接続する第２コネクター５５と、を備えている。そして、第１駆動ユニット２は、貫通孔２２１を通り第１コネクター５１及び第２コネクター５５に接続する内部配線５８を備えている。
この構成により、回転軸２２の貫通孔２２１を通り第１コネクター５１及び第２コネクター５５に接続する内部配線５８を介して、信号や電力の送受信を行うことができる。
なお、第１駆動ユニット２を交換する場合には、第１コネクター５１に接続する第１配線５３（第１コネクト部５３１）を引き抜き、また、第２コネクター５５に接続する第２配線５７（第２コネクト部５７１）を引き抜く。その後、ボルトＢ２，Ｂ３を取外すことにより、第１駆動ユニット２と基台１０、及び第１駆動ユニット２と第１アーム１１の固定を解除する。これにより、交換する第１駆動ユニット２を取り外すことができる。そして、新たな第１駆動ユニット２を基台１０及び第１アーム１１に固定して、第１コネクター５１に第１配線５３（第１コネクト部５３１）を差し込み、第２コネクター５５に第２配線５７（第２コネクト部５７１）を差し込みことで交換することができる。
従って、第１駆動ユニット２を用いて多関節ロボットを組立てる場合や、第１駆動ユニット２を交換する場合には、従来のように信号線や電力線（内部配線５８に相当）を各駆動ユニットの貫通孔に引き入れたり、引き抜いたりする必要が無いため、組立て作業や交換作業を容易に行うことができる。
従来のロボットは、駆動ユニットを交換することを想定しておらず、基台から駆動ユニットの中空部を通ってハンドやスプラインシャフトのカメラまで１つの信号線により接続されている。そのため、駆動ユニットを交換しようとしても、信号線がハンド等に取り付いたままでは交換できず、信号線をハンド等から取り外す作業やハンド等に取り付ける作業を行う必要がある。また、信号線が別の駆動ユニットの中空部を通っている場合には、別の駆動ユニットから信号線を引き抜く作業や信号線を差し込む作業についても行う必要がある。このように煩雑な作業が必要であった従来の駆動ユニットと比べて、第１駆動ユニットに第１コネクター５１および第２コネクター５５を設けることにより、第１駆動ユニット２について上述の配線の作業を行うだけで交換することが可能となる。

本実施形態の第１駆動ユニット２において、内部配線５８は信号線５８１と電力線５８２とを有している。そして、第１コネクター５１と第２コネクター５５とは、それぞれ信号線用端子及び電力線用端子を有して、内部配線５８の信号線５８１と電力線５８２とに接続する。
なお、第１コネクター５１の信号線用端子は、内部配線５８側の信号線用端子５１２を有して、信号線５８１に接続する。また、第１コネクター５１の電力線用端子は、内部配線５８側の電力線用端子５１３を有して、電力線５８２に接続する。
また、第２コネクター５５の信号線用端子は、内部配線５８側の信号線用端子５５２を有して、信号線５８１に接続する。また、第２コネクター５５の電力線用端子は、内部配線５８側の電力線用端子５５３を有して、電力線５８２に接続する。
この構成により、第１コネクター５１と第２コネクター５５とは、それぞれの信号線用端子と電力線用端子とにより、内部配線５８の信号線５８１と電力線５８２とに接続することができるため、信号線、電力線の双方において組立て作業を簡略化することができる。

本実施形態の第１駆動ユニット２は、回転検出器（エンコーダー２８）の一部が少なくとも第３ケース２６に覆われ、回転軸２２のモーター２０側に設置されて、回転軸２２の回転を検出する。また、第１駆動ユニット２は、回転検出基板（エンコーダー基板２９）が、第１コネクター５１と別体で構成され、エンコーダー２８からの信号を取り込む。そして、回転検出基板（エンコーダー基板２９）は、第１コネクター５１と接続されて、内部配線５８の信号線５８１と接続している。
この構成により、回転検出器（エンコーダー２８）、回転検出基板（エンコーダー基板２９）、第１コネクター５１、内部配線５８の信号線５８１との接続が、第１コネクター５１と回転検出基板（エンコーダー基板２９）とが別体で構成されていても、配線用のスペースを小さくすることができる。

本実施形態の第１駆動ユニット２において、ケースとしての支持部材４０は、回転軸２２の回転の中心軸Ａに沿う方向において、モーター２０のケース（支持部材４０）と減速機３０の取付部３５１との間に取付けプレート４５を有し、取付けプレート４５は、他の部材（例えば、第１部材としての基台１０）に取り付いている。
この構成により、取付けプレート４５を有することにより、第１駆動ユニット２を他の部材（例えば、第１部材としての基台１０）と固定させることができる。なお、取付けプレート４５を他の部材の形状に合わせることにより、固定する他の部材との取付けの自由度が向上する。

本実施形態のロボット１は、上述した第１駆動ユニット２と、第１筐体としての基台筐体１０１を有して第１配線５３を内部に通す第１部材としての基台１０と、第２筐体としての第１アーム筐体１１１を有して第２配線５７を内部に通し、第１部材に対して相対的に回転する第２部材としての第１アーム１１と、を備えている。そして、第１駆動ユニット２のモーター２０は、第１部材（基台１０）に固定され、出力部（可撓性歯車３３）は、第２部材（第１アーム１１）に固定される。
この構成により、交換が容易な第１駆動ユニット２を有すると共に、第１部材（基台１０）に対して、第２部材（第１アーム１１）を相対的に回転させるロボット１を実現することができる。

本実施形態のロボット１において、第２部材（第１アーム１１）は、開口部１１２を有し、第２コネクター５５は、開口部１１２の領域に配置される。
この構成により、開口部１１２を介して、第２コネクター５５から第２部材（第１アーム１１）の内部に、第２配線５７を通すことができるため、別途、コネクター等が必要なく、構成を簡略化することができる。

２．第２実施形態
本実施形態では、ロボット１への第２駆動ユニット３の組立てについて説明する。
図４、図５は、本実施形態に係る駆動ユニット（第２駆動ユニット３）の概略構成を示す断面図である。なお、図４、図５は、第２軸Ｊ２を通りＸＺ平面に平行な断面を示している。また、図４は、主に、第２駆動ユニット３の減速機３０、第１アーム１１、第２アーム１２に対して符号を付記した図であり、図５は、主に、第２駆動ユニット３の送受信構成部５０に対して符号を付記した図である。

第２駆動ユニット３は、第１実施形態で説明したように、第１駆動ユニット２と同様に構成されるため、以降では、異なる部分を主に説明する。なお、同様の構成部には同様の符号を付記している。

第１実施形態の第１駆動ユニット２は、第１部材としての基台１０に対し、第２部材としての第１アーム１１を相対的に回転させる駆動ユニットである。本実施形態の第２駆動ユニット３は、第１部材としての第２アーム１２に対し、第２部材としての第１アーム１１を相対的に回転させる駆動ユニットである。なお、第１アーム１１は第１軸Ｊ１回りに回転し、第２アーム１２は第２軸Ｊ２回りに回転する。

このように互いに回転するため、第２駆動ユニット３は、第２部材としての第１アーム１１に対し、第１部材としての第２アーム１２を相対的に回転させる駆動ユニットであるとしても同様である。言い換えると、第２アーム１２は、第１アーム１１に対して第２軸Ｊ２回りに回転可能となっている。

本実施形態では、モーター２０を、第１部材としての第２アーム１２に固定する。詳細には、第２駆動ユニット３において、支持部材４０の取付けプレート４５を、第２アーム１２を構成する第２アーム筐体１２１に固定する。

第２アーム筐体１２１には、取付けプレート４５の外径に合せた形状（例えば、段差部１２２）を有し、挿通孔４５４に相対して固定用ネジ孔１２３が形成されている。支持部材４０の第２アーム筐体１２１への固定は、支持部材４０（取付けプレート４５）を第２アーム筐体１２１の下方向から、段差部１２２に位置させた後、ボルトＢ２を下方向から挿通孔４５４に挿通させて、固定用ネジ孔１２３に螺合させることにより固定する。これにより、第１配線５３は、第１部材としての第２アーム１２の内部を引き回される。

また、第２駆動ユニット３は、本実施形態では、出力部としての可撓性歯車３３を、第２部材としての第１アーム１１に固定する。詳細には、第２駆動ユニット３において、減速機３０の可撓性歯車３３を、第１アーム１１を構成する第１アーム筐体１１１に固定する。

第１アーム筐体１１１には、後述する開口部１１５の他、可撓性歯車３３の外径に合せた形状（例えば、段差部１１６）を有し、挿通孔３３４に相対して挿通孔１１７が形成されている。可撓性歯車３３の第１アーム１１への固定は、可撓性歯車３３（鍔部３３３）を第１アーム筐体１１１の上方向から、段差部１１６に位置させた後、ボルトＢ３を下方向から挿通孔１１７，３３４に挿通させて、固定用ネジ孔３５５に螺合させることにより固定する。これにより、第２配線５７は、第２部材としての第１アーム１１の内部を引き回される。

この組立てにより、本実施形態では、第２アーム１２に固定されたモーター２０の回転による駆動力が波動発生器３１に入力され、波動発生器３１が回転した場合、可撓性歯車３３に固定される第１アーム１１が第２アーム１２に対して中心軸Ａ（第２軸Ｊ２）周りに回転する。第１アーム１１が固定されているとした場合、第２アーム１２が中心軸Ａ（第２軸Ｊ２）周りに回転する。

送受信構成部５０の構成と動作について説明する。
第２駆動ユニット３の送受信構成部５０も、第１実施形態の送受信構成部５０と同様に構成されている。また、第２駆動ユニット３の第２コネクター５５は、第２駆動ユニット３の出力側を固定する第１アーム１１の第１アーム筐体１１１に形成される開口部１１５の領域に配置されている。

そして、図５に示すように、第２コネクター５５は、外部に接続する第２配線５７（第２コネクト部５７１）と接続されている。ここで、「外部」とは、本実施形態では、第１駆動ユニット２の第２コネクター５５に相当する。なお、第２駆動ユニット３の第２コネクター５５に接続する第２配線５７は、第１駆動ユニット２の第２配線５７に接続し、最終的に第１駆動ユニット２の第２コネクター５５に接続する。

第２駆動ユニット３の第１コネクター５１は、外部に接続する第１配線５３（第１コネクト部５３１）と接続されている。ここで、「外部」とは、本実施形態では、ロボット１のエンドエフェクターとして、ハンド（図示省略）等を備える場合には、力覚センサーの情報を送受信する回路基板（図示省略）に相当する。

第２駆動ユニット３における送受信構成部５０の動作として、例えば、制御装置１９からの第２駆動ユニット３のモーター２０の回転数を検出する回転数検出指示の信号を受ける場合を説明する。

最初に、回転数検出指示の信号を、第１駆動ユニット２の第２配線５７（第２信号線５７２）を介して受信する。詳細には、第２駆動ユニット３の第２コネクター５５は、第２配線５７（第２信号線５７２）から入力する光信号を信号線用端子５５４で受け、第２送受信回路基板５５１は、信号線用端子５５２を発光させ、内部配線５８（信号線５８１）に光信号を出力する。

そして、第１コネクター５１は信号線用端子５１２により、内部配線５８（信号線５８１）による光信号を受光して入力し、第１送受信回路基板５１１は、受信した光信号を電気信号に変換してエンコーダー基板２９に送信する。第１送受信回路基板５１１は、エンコーダー基板２９から受信した回転数のデータを信号線用端子５１２で光信号に変換して、内部配線５８（信号線５８１）に出力する。

第２駆動ユニット３の第２コネクター５５は、内部配線５８（信号線５８１）から入力する光信号を信号線用端子５５２で受光し、第２送受信回路基板５５１は、信号線用端子５５４から第２配線５７（第２信号線５７２）に出力する。この光信号が、第１駆動ユニット２を介して制御装置１９に送信される。

また、第２駆動ユニット３における送受信構成部５０の動作として、例えば、ロボット１がハンド（図示省略）等を備えて、力覚センサーの情報を制御装置１９に送信する場合を簡単に説明する。

この場合、第２駆動ユニット３の第１コネクター５１は、力覚センサーの情報を送受信する回路基板（図示省略）から出力された光信号を、第１配線５３（第１信号線５３２）を介して信号線用端子５１４で受信し、信号線用端子５１２から内部配線５８（信号線５８１）に出力する。第２駆動ユニット３の第２コネクター５５は、内部配線５８（信号線５８１）から入力する光信号を、信号線用端子５５２で受信し、信号線用端子５５４から第２配線５７（第２信号線５７２）に出力する。この光信号が、第１駆動ユニット２を介して制御装置１９に送信される。

また、第２駆動ユニット３における送受信構成部５０の動作として、例えば、モーター２０を駆動させる場合を簡単に説明する。

この場合、制御装置１９からの第２駆動ユニット３のモーター２０を駆動する駆動用電力（例えば、交流電流）を、第１駆動ユニット２を経由して第２駆動ユニット３の第２コネクター５５（電力線用端子５５５）に伝達される。そして、第２駆動ユニット３の内部配線５８（電力線５８２）を介して第１コネクター５１に伝達された後、駆動用電力をステーター２３（コイル２３２）へ供給してモーター２０を回転させる。

第２駆動ユニット３を交換する場合について簡単に説明する。
図４に示すように、第２駆動ユニット３を交換する場合には、第２駆動ユニット３を第２アーム１２及び第１アーム１１から取外すことになる。

最初に、第２駆動ユニット３において、第１コネクター５１に接続している第１コネクト部５３１を、第１コネクター５１から引き抜くことで、第１配線５３を第２駆動ユニット３から取外す。同様に、第２駆動ユニット３において、第２コネクター５５に接続している第２コネクト部５７１を、第２コネクター５５から引き抜くことで、第２配線５７を第２駆動ユニット３から取外す。

次に、ボルトＢ２を取外すことにより、第２アーム筐体１２１と支持部材４０との固定を解除する。また、ボルトＢ３を取外すことにより、第１アーム筐体１１１と可撓性歯車３３との固定を解除する。
以上により、第２駆動ユニット３を第２アーム１２及び第１アーム１１から取外すことができる。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

３．第３実施形態
図６は、本実施形態に係る駆動ユニット（第１駆動ユニット２Ａ）の概略構成を示す部分断面図である。
第１実施形態では、第１駆動ユニット２を構成するエンコーダー基板２９と第１コネクター５１の第１送受信回路基板５１１（第１コネクター５１）とは、別体で構成されている。しかし、本実施形態の第１駆動ユニット２Ａでは、図６に示すように、第１コネクター５１Ａにおいて、第１実施形態でのエンコーダー基板２９と第１送受信回路基板５１１とが一体に構成されて、新たな第１送受信回路基板５１１Ａを構成している。

そのため、第１送受信回路基板５１１Ａは、エンコーダー基板２９としての機能、例えば、第１実施形態では、第１送受信回路基板５１１の信号を受けて、エンコーダー２８からの信号を第１送受信回路基板５１１に送信する機能等を有している。第１実施形態のエンコーダー基板２９と第１送受信回路基板５１１とは一体で構成され、新たな第１送受信回路基板５１１Ａを構成すると共に、内部配線５８の信号線５８１と接続している。言い換えると、第１実施形態のエンコーダー基板２９は、本実施形態の第１コネクター５１Ａに一体で構成されている。なお、この構成は、第２駆動ユニット３においても適用することができる。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる他、以下の効果を得ることができる。

本実施形態の第１駆動ユニット２Ａにおいて、第１実施形態のエンコーダー基板２９と第１送受信回路基板５１１とは一体で構成され、エンコーダー基板を含む、新たな第１送受信回路基板５１１Ａを構成すると共に、内部配線５８の信号線５８１と接続している。
この構成により、エンコーダー２８から第１送受信回路基板５１１Ａまでの中心軸Ａに沿う距離を短くすることができることで、第１駆動ユニット２Ａの中心軸Ａに沿う方向における小型化を図ることができる。また、配線用のスペースを第１実施形態と比べて、更に小さくすることができる。

４．第４実施形態
図７は、本実施形態に係る駆動ユニット（第１駆動ユニット２Ｂ）の概略構成を示す部分断面図である。
第１実施形態では、第１駆動ユニット２を構成するエンコーダー２８とエンコーダー基板２９とは、モーター２０側の回転軸２２の端部に設置されている。しかし、本実施形態の第１駆動ユニット２Ｂでは、図７に示すように、エンコーダー２８Ｂとエンコーダー基板２９Ｂとを、減速機３０側となる回転軸２２の端部に設置している。

図７に示すように、本実施形態の回転検出器としてのエンコーダー２８Ｂは、回転軸２２の減速機３０側の端部に設置されており、回転軸２２の回転を検出する。また、回転検出基板としてのエンコーダー基板２９Ｂは、エンコーダー２８Ｂが設置される回転軸２２での位置よりも上端部２２ｂ側に設置されている。なお、エンコーダー２８Ｂ及びエンコーダー基板２９Ｂの機能は、第１実施形態のエンコーダー２８及びエンコーダー基板２９の機能と同様である。

エンコーダー基板２９Ｂは、減速機３０の固定部としての剛性歯車３５の取付部３５１に有する支持部材３５７から突出して構成される支持部材３５８に固定される。また、エンコーダー基板２９Ｂは、第２コネクター５５（第２送受信回路基板５５１）と接続されて、内部配線５８の信号線５８１と接続している。なお、この構成は、第２駆動ユニット３においても適用することができる。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる他、以下の効果を得ることができる。

本実施形態の第１駆動ユニット２Ｂにおいて、回転検出器としてのエンコーダー２８Ｂは、回転軸２２の減速機３０側に設置され、回転軸２２の回転を検出する。また、回転検出基板としてのエンコーダー基板２９Ｂは、エンコーダー２８Ｂからの信号を取り込むと共に、減速機３０側に設置される。そして、エンコーダー基板２９Ｂは、第２コネクター５５と接続されて、内部配線５８の信号線５８１と接続している。
この構成により、エンコーダー２８Ｂ及びエンコーダー基板２９Ｂの第１駆動ユニット２Ｂにおける配置の自由度を向上させることができる。

５．変形例１
本実施形態では、基台１０や第１アーム１１から第１駆動ユニット２を取外すことを説明しているが、その他に、第１駆動ユニット２自体をモーター２０と減速機３０とに分離して再度組付けることも行うことができる。その場合、第１コネクター５１と第２コネクター５５との間が内部配線５８で接続されているため、光軸のアライメント調整を行う必要がない。

６．変形例２
本実施形態では、内部配線５８の信号線５８１、第１配線５３の第１信号線５３２、第２配線５７の第２信号線５７２は、光ファイバーで構成されている。しかし、これには限られず、通常の導線（リード線）で構成されて電気信号を伝達することでもよい。

７．変形例３
本実施形態では、駆動ユニット（第１駆動ユニット２や第２駆動ユニット３）を組込むロボットとして、水平多関節ロボットを取り上げて説明している。しかし、これには限られず、駆動ユニット（第１駆動ユニット２や第２駆動ユニット３）を組込むロボットとして、垂直多関節ロボットであってもよく、同様の効果を得ることができる。

１…ロボット、２…第１駆動ユニット、３…第２駆動ユニット、１０…基台、１１…第１アーム、１２…第２アーム、２０…モーター、２１…駆動部としてのローター、２２…回転軸、２３…駆動部としてのステーター、２４…ケースとしての第１ケース、２５…ケースとしての第２ケース、２６…ケースとしての第３ケース、２８…回転検出器としてのエンコーダー、２９…回転検出基板としてのエンコーダー基板、３０…減速機、３１…入力部としての波動発生器、３３…出力部としての可撓性歯車、３５…取付部としての剛性歯車、４０…ケースとしての支持部材、４５…取付けプレート、５０…送受信構成部、５１…第１コネクター、５３…第１配線、５５…第２コネクター、５７…第２配線、５８…内部配線、１０１…基台筐体、１１１…第１アーム筐体、１１２…開口部、１１５…開口部、１２１…第２アーム筐体、２２１…回転軸の貫通孔、５１２、５５２…内部配線側の信号線用端子、５１３、５５３…内部配線側の信号線用端子、５８１…信号線、５８２…電力線。

Claims (8)

1. 貫通孔が設けられる回転軸、当該回転軸を回転させる駆動部、及び当該駆動部の少なくとも一部を覆うケースを有するモーターと、
   前記回転軸の一方の端部に係合する入力部、前記モーターに取付けられる取付部、及び前記回転軸の回転を減速して出力する出力部を有する減速機と、
   前記モーターの前記ケースに固定され、外部に接続する第１配線と接続する第１コネクターと、
   前記減速機の前記取付部に固定され、外部に接続する第２配線と接続する第２コネクターと、
   前記貫通孔を通り前記第１コネクター及び前記第２コネクターに接続する内部配線と、を備えることを特徴とする駆動ユニット。
2. 前記内部配線は信号線と電力線とを有し、
   前記第１コネクターと前記第２コネクターとは、それぞれ信号線用端子及び電力線用端子を有して、前記内部配線の前記信号線と前記電力線とに接続することを特徴とする、請求項１に記載の駆動ユニット。
3. 前記ケースに少なくとも一部が覆われ、前記回転軸の前記モーター側に設置され、前記回転軸の回転を検出する回転検出器と、
   前記回転検出器からの信号を取り込むと共に、前記第１コネクターと別体で構成される回転検出基板と、を有し、
   前記回転検出基板は、前記第１コネクターと接続されて、前記内部配線の前記信号線と接続することを特徴とする、請求項２に記載の駆動ユニット。
4. 前記駆動部は、前記ケースに少なくとも一部が覆われ、前記回転軸の回転を検出する回転検出器と、
   前記回転検出器からの信号を取り込むと共に、前記第１コネクターに一体で構成される回転検出基板と、を有し、
   前記回転検出基板は、前記内部配線の前記信号線と接続することを特徴とする、請求項２に記載の駆動ユニット。
5. 前記回転軸の回転を検出する回転検出器と、
   前記回転検出器からの信号を取り込むと共に、前記減速機側に設置される回転検出基板と、を有し、
   前記回転検出基板は、前記第２コネクターと接続されて、前記内部配線の前記信号線と接続することを特徴とする、請求項２に記載の駆動ユニット。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の駆動ユニットと、
   第１筐体を有して前記第１配線を内部に通す第１部材と、
   第２筐体を有して前記第２配線を内部に通し、前記第１部材に対して相対的に回転する第２部材と、を備え、
   前記モーターは、前記第１部材に固定され、
   前記出力部は、前記第２部材に固定されることを特徴とするロボット。
7. 前記第２部材は、開口部を有し、
   前記第２コネクターは、前記開口部の領域に配置されることを特徴とする、請求項６に記載のロボット。
8. 前記回転軸の回転の中心軸に沿う方向において、前記モーターの前記ケースと前記減速機の前記取付部との間に取付けプレートを有し、
   前記取付けプレートは、前記第１部材に取り付いていることを特徴とする、請求項６または請求項７に記載のロボット。

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